土木工程力学形成性考核册带答案

1、BCCD DD ABAD´Ú´´Ú´Ú´´1解：由二元体分析法原结构是一个无多余约束的几何不变体系。2解：由二元体分析法原结构是一个无多余约束的几何不变体系。3解：显然，体系是具有两个多余约束的几何不变体系。´´4解：由三刚片规则，可知体系是无多余约束的几何不变体系。110kN/m20kN3m1m3mABCDABCD56060(11.25)M图（kN·m）作弯矩图如下：L/2LABCDL/2FPFPL2ABCDFPLM图解： 作弯矩图如下：20kN/m40kN2m4mABCD

2、40kN2m2m2mEF3ABCEFD4040120M图（kN·m）解： 作弯矩图如下：计算图示桁架中指定杆件的内力。123aABCDaaaFPFPa解：求支座反力 由 由 用-截面将桁架截开，保留右边部分，受力如图：CDFN1FN4FN3FP 由 （压） 由 CFN2FN4FPFN4 （拉）取结点C为研究对象，作受力图如下： 显然：（压）作业二一、 选择题（每小题2分，共10分）1用力法计算超静定结构时，其基本未知量为（D ）A 杆端弯矩 B 结点角位移 C 结点线位移 D 多余未知力2力法方程中的系数代表基本体系在作用下产生的（C ）A B C 方向的位移 D 方向的位移3在力法

3、方程的系数和自由项中（ B ）A 恒大于零 B 恒大于零 C 恒大于零 D 恒大于零4下列哪一条不是图乘法求位移的适用条件？（ D ）A直杆 B EI为常数C、至少有一个为直线形 D 、都必须是直线形5下图所示同一结构在两种不同荷载作用下，它们之间的关系是（D ） A A点的水平位移相同 B C点的水平位移相同C C点的水平位移相同 D BC杆变形相同二判断题（每小题2分，共10分） 1静定结构由于支座移动引起的位移与刚度无关。（× ）2反力互等定理仅对超静定结构才有使用价值。（ Ú ）3用力法求解超静定刚架在荷载和支座移动作用下的内力，只需知道各杆刚度的相对值。（

4、5; ）4同一结构的力法基本体系不是唯一的。（ Ú ）5用力法计算超静定结构，选取的基本结构不同，则典型方程中的系数和自由项数值也不同。（ Ú ）六、 求图示桁架结点B的竖向位移，已知桁架各杆的EA=21×104kN。（9分）-3/4P=15/85/83/83m3m3m3m3/8-5/8-5/8N1图80KN-60303m3m3m3m505030-50-50NP图4m40KN40KN 七、确定下列结构的超静定次数。（4分）15次 1次(a) (b)2次 7次(c) (d)八、用力法计算图示结构，并作弯矩图。各杆相同且为常数。（10分）24X1=1M1图40KN40

5、Mp图1532.5M图2. 建立力法方程： 3. 绘图和图，求系数和自由项，解：1.选取基本结构，确定基本未知量（4.解力法方程，求出未知量5绘弯矩图 九、用力法计算下列刚架，并作弯矩图。为常数。（10分）M图X2=124kN4444X1=1M1图Mp图M2图求系数和自由项，十、用力法计算图示结构，作弯矩图。链 杆 。（10分） 解：1.选取基本结构，确定基本未知量（切断大链杆CD，取其轴力为X1）如上右图。2. 建立力法方程：3. 绘图和图，求系数和自由项，（图乘时注意要分段） 4.解力法方程，求出未知量5绘弯矩图 十一、利用对称性计算图示刚架，并绘制弯矩图。（10分）解：1.利用对称性，简

6、化为下左图，选取基本体系为下右图。2. 建立力法方程：3. 绘图和图，求系数和自由项， （图乘时注意各杆件的抗弯刚度不同） 4.解力法方程，求出未知量5绘弯矩图 ACDDAÚ ´ Ú Ú´用位移法计算图示连续梁，并绘出弯矩图。各杆EI相同且为常数。（10分）解：（1）基本结构ABC1（2）写出位移法方程如下：k111+ F1P= 0（3）计算系数k11及自由项F1P2i图ABC112i6i2i 令，作图和MP图如下：MP图（kN·m）ABC kN·m （5）作M图ABC19(20)1.91.9M图（kN·m） 用位

7、移法计算图示刚架，并绘制弯矩图。（10分）30kN/mE4mABCD2EI4m4m2EI2EIEIEIF2m15kNEABCDF12基本结构（2）写出位移法方程如下： k111+ k122+ F1P= 0 k211+ k222+ F 2P= 0（3）计算系数及自由项 令， 作图、图和MP图如下：EABCDF1图2i8i4i4i8i4iEABCDFMP图（kN·m）403040F1P kN·mF2P kN·mEABCDFM图（kN·m）50.73018.67.9(60)16.410.75.413.66.8 1+ 2+= 0 1 +2-= 0解得： （5）作

8、M图五、用位移法计算图示刚架，并绘出弯矩图。（10分）EABCD2EILEIEIEIFLLEIqqEADLEILEIqEAD1基本结构（2）写出位移法方程如下：k111+ F1P= 0（3）计算系数k11及自由项F1PEAD图14i4i2i2i 令，作图和MP图如下： EADM图（5）作M图 由对称性，得原结构的M图如下：EADM图FBC六、用位移法计算图示刚架(利用对称性)，并绘出弯矩图。各杆EI相同且为常数。（10分）18kN/m6mABCD6m6m6m18kN/mEF18kN/m6mAB3m6mEGABEG1（2）写出位移法方程如下：k111+ F1P= 0（3）计算系数k11及自由项F

9、1PGABE图12i2i4i4i2i 令，作图和MP图如下：ABGE54MP图（kN·m）54 kN·m （5）作M图ABGE64.8M图（kN·m）(81)32.421.610.810.8ABE64.8M图（kN·m）(81)32.421.610.810.8CDF21.664.8(81)32.410.8由对称性，得原结构的M图如下：七、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。各杆EI相同且为常数。48kN/mABCD6m6m3m24kN3m（10分）解：计算分配系数， 分配与传递计算0.429分配系数固端弯矩最后弯矩144单位（kN·m）-8

10、2.8982.86分配与传递0.57100-14461.780.090-100.85100.85-0.6000.4290.5710-2782.2241.11-67.83-90.28-45.1425.7719.3712.89-7.36-5.53-3.681.582.101.05-0.45-0.300.130.17-0.05-0.04-0.03ABCD82.86100.85(216)M图（kN·m）作M图。8kN/mABCD6m6m3m32kN3m3mE24kN·m八、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。各杆EI相同且为常数。10分）解：计算分配系数 分配与传递计算0.5分

11、配系数固端弯矩最后弯矩单位（kN·m）5.07分配与传递0.50360120.04-12.4512.45-0.13360.4290.5710-186.853.43-1.720.490.370.25-0.86-0.010.02-0.07固点反力矩-24012665.15-1.72-0.86-0.13-0.070.03-0.0110.1413.84M图（kN·m）(48)5.07ABCDE10.1413.8412.4536（4）作M图九、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。各杆EI相同且为常数。10分）10kN/m10kN32kNEABCD2m2m2m2m4m10kN32k

12、NEBC2m2m4m20kN20kN·m20kN·m解：此刚架计算分配系数 EBC分配系数固端弯矩最后弯矩单位（kN·m）2000.4290.5710-14-2.57固点反力矩0-3.43BE分配与传递20-1.72-16.5720-3.43-1.72分配与传递计算（4）作M图16.57(32)1.7220EABCD203.43M图（kN·m）10kN/m20kNEABCD4m2m2m4m十、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。各杆EI相同且为常数。10分）解：计算分配系数 单位（kN·m）100.2730.5-10-2.7320EABCD

13、0.3640.364BABCBD0.5CBCE-3.64-3.64-1.82-4.09-4.09-2.050.560.750.750.38-0.19-0.19-0.100.030.040.040.02-0.01-0.01DB4.29-4.29EC17.86-2.85-15.0-1.820.380.02-1.42-2.05-0.10-2.15分配与传递计算作M图EABCD17.86(20)4.29152.15M图（kN·m）(20)4.292.851.42一、选择题（每小题2分，共10分）1静定结构的影响线的形状特征是（A ）A 直线段组成 B 曲线段组成C 直线曲线混合 D 变形体虚

14、位移图2 图示结构某截面的影响线已做出如下图所示，其中竖标yc是表示（C ）A P=1在E时，C截面的弯矩值 B P=1在C时，A截面的弯矩值C P=1在C时，E截面的弯矩值 D P=1在C时，D截面的弯矩值3绘制任一量值的影响线时，假定荷载是（A）A一个方向不变的单位移动荷载 B移动荷载 C动力荷载 D可动荷载4.如下图所示，若要增大其自振频率w值，可以采取的措施是（B ）A增大L B 增大EI C 增大m D增大P 5无阻尼单自由度体系在简谐荷载作用下，共振时与动荷载相平衡的是（B）A 弹性恢复力 B惯性力 C 惯性力与弹性力的合力 D没有力二、判断题（每小题2分，共10分）1静定结构和超

15、静定结构的内力影响线均为折线组成 。（×）2图 示 结 构 C 截 面 弯 矩 影 响 线 在 C 处 的 竖 标 为 。（ ×）3简支梁跨中C 截面弯矩影响线的物理意义是荷载作用在截面C 的弯矩图形。（×）4图示体系有5个质点，其动力自由度为5。（设忽略直杆轴向变形的影响）（× ） 5结构的自振频率与结构的刚度及动荷载有关。（ × ）三、画图示伸臂梁，FRA的影响线。（10分）ABCRA 影响线MK 影响线10. 5+2m2m2mK11四、绘制伸臂梁C截面、D截面的弯矩影响线和剪力影响线。（10分）1m3m0.5mABK0.5m1.5mABABABABMC影响线QC影响线MD影响线QD影响线D3/43/83/41/43/81+五、作图示梁FyA、MC的影响线，并利用影响线计算图示荷载作用下的FyA、MC值。（