2018年电大土木工程力学形成性考核册答案

1、2018年土木工程力学（本）形成性考核册土木工程力学（本）形成性考核册作业一一、选择题（每小题2分，共20分）.三刚片组成几何不变体系的规则是（B）A三链杆相联，不平行也不相交于一点B三皎两两相联，三皎不在一直线上C三皎三链杆相联，杆不通过皎1 D一皎一链杆相联，杆不过皎.在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（C）A可变体系B瞬变体系C无多余约束的几何不变体系D有多余约束的几何不变体系.瞬变体系在一般荷载作用下，（C）A产生很小的内力B不产生内力C产生很大的内力D不存在静力解答已知某体系的计算自由度W=-3，则体系的（D）A自由度为3B自由度等于0C多余约束数等于3D多余约束数大于等于

2、3不能作为建筑结构使用的是（D）A无多余约束的几何不变体系B有多余约束的几何不变体系C几何不变体系D几何可变体系6.图示桁架有几根零杆（D）A0B2C4D67.下图所示结构的弯矩图形状应为（A）8.图示多跨静定梁的基本部分是（B）AAB部分BBC部分CCD部分DDE部分IABCDE一9.荷载作用下产生桁架位移的主要原因是（A）A轴向变形B弯曲变形C剪切变形D扭转变形10.三皎拱在集中力作用下其合理拱轴线形状是（D）A折线B圆弧C双曲线D抛物线二、判断题（每小题2分，共20分）1 .多余约束是体系中不需要的约束。（）2 .如果体系的计算自由度大于零，那么体系一定是几何可变体系。（）3 .两根链杆

3、的约束作用相当于一个单皎。（）4.一个体系是有n个自由度的几何可变体系，那么加入n个约束后就成为无多余约束的几何不变体系。（）5.两刚片用三链杆相联，且三链杆平行不等长，则构成瞬变体系。（）4. 图示两个单跨梁，同跨度同荷载。但横截面形状不同，故其内力也不相同。（vO5. 三皎拱的矢高f越大，水平推力也越大。（）8.求桁架内力时截面法所截取的隔离体包含两个或两个以上的结点。（）9.某荷载作用下桁架可能存在零杆，它不受内力，因此在实际结构中可以将其去掉。（）10.试判断下列弯矩图是否正确。三、试对图示平面体系进行几何组成分析。（每小题5分，共20分）1 .解：由二元体分析法原结构是一个无多余约束

4、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。2制下图所示各结构的弯矩图。（每小题10分，共30分）m20kN.作弯矩图如下:602.Fp6(C-解:FpL作弯矩图如下:L/2E3Aa%M图40kN40kNMlJ20kN/40弯矩图如下:22mF一40:木支座反力奖，"小，七C24m|?5LCM图(kNmD2'由Ma=0由f;=0用I-I截面将桁架截开，保留右边部分，受力如图:由F；=0-FPgaFN3gaFN1gDos45ga取结

5、点C为研究）FN2,作受力图如下:显然：Fn2Fp（压）土木工程力学（本）形成性考核册作业二一、选择题（每小题2分，共10分）.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1 .力法方程中的系数j代表基本体系在Xj1作用下产生的（C）AXiBXjCXi方向的位移DXj方向的位移2 .在力法方程的系数和自由项中（B）Aj恒大于零BH恒大于零C恒大于零Dip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BEI为常数CMP、M至少有一个为直线形DMp、M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）AA点的

6、水平位移相同BC点的水平位移相同CC点的水平位移相同DBC杆变形相同二、判断题（每小题2分，共10分）2 1.静定结构由于支座移动引起的位移与刚度无关。（X）.反力互等定理仅对超静定结构才有使用价值。（）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。（）同一结构的力法基本体系不是唯一的。（）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。（）三、求图示简支粱C点的竖向位移，EI=数。（9分）解：（1）作Mp图Mp图M图（2）作M图（3）计算C点竖向位移四、计算图示刚架结点C的水平位移和转角qEI=>数Jill川III

7、IM“BC点水平位移C点水平位移MP图2.计算C点转角(1)Mp图同上M图(2)作M图C点转角121/CeiM图ql21 ql32 1-()24EI五、试求图示刚架点D的竖向位移，EI=数。Fp解:(1)作M/2Fp11/21/21/2一一士C)计算D点竖向位移5EA=21104kN。六、求图示”牌结点B的竖向位移，已知桁架各杆MCMp解：(1)计算实际荷载作用下桁架40kN4(2)计算虚设单位荷载作54mN廿C90kN/180kN40kN修|3mkN，L3m*-100kN60kN80kN七、确定下列结构的超静定次数。(4分)1.5次4.7次八、用力法计算图示结构，并作弯矩图各杆EI相同且为常

8、数。为清多余未知力,777取基本结构如下图所示:.2m*Tm.4m11梁七次超静定结构,B基本结构(2)写出力C:方程如下:X1a11X1+aip=0(3)计算系数&1及自由项赫作M1图和Mp图如下:41284064X1X203EIEIEI解得:Xi=(5)作M图:构,4并作弯矩图。链杆EAf力派方程如取基本结构：-D、：a11X1+aip=o1i及自由项AiP佃Mi图和价Mp图如下:#DC(4)求解多余未知方:基本结构(5)作M图18BEIM图A住一、利用;nm性计算图示刚架IH3舌QSecF-三2EI6荷载作用，匚取基本Mp并绘制弯矩图简化为如下结构:旦)痊物癌方程如下:I-&am

9、p;FX1+Ip=0(3)计算基本结构系数&1及自由项A1P作M1图和Mp图如下:A(5)作M图:结构M图如下:i(4)脚*余未知力：X1=互媚图18EI2l33EI112qlB牛DA)A平衡方程B位哒C物理关系D位移互察代理I作业三选择题（每小题2分，共10分）2.A位移法典型方程城系数kij代表j1茁结构上产生的（C）AiM®C第i个附加约束中的约束反力D第j个附加约束中的约束反力.用位移法计算刚架，常引入轴向刚度条件，即“受弯直杆在变形后两端距离保持不变”。此结论是由下述假定导出的（D）A忽略受弯直杆的轴向变形和剪切变形B弯曲变形是微小的C变形后杆件截面仍与变形曲线相垂

10、直D假定A与B同时成立3 .在力矩分配法中传递系数C与什么有关（D）4. A荷载B线刚度C近端支承D远端支承汇交于一刚结点的各杆端弯矩分配系数之和等于（A）A1B0C1/2D-1二、判断题（每小题2分，共10分）1.位移法可用来计算超静定结构也可用来计算静定结构。（）b所示。（2.图a为一对称结构，用位移法求解时可取半边结构如图用位移法计算荷载作用下的超静定结构时，采用各杆的相对刚度进行计算，所得到的节点位移不是结构的真正位移，求出的内力是正确的。3. 在多结点结构的力矩分配法计算中，可以同时放松所有不相邻的结点以加速收敛速度。4. 力矩分配法适用于连续梁和有侧移刚架。(2)写山位移法方程如下

11、:三、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)jj：(i)选取基本结构如卜图所示，A，XBC10kN/&为基本未知量。6m4m基本结kiiAi+Fip=0(3)计算系数kii及自由项Fip(5)作M图9四J'"-（20）（10分）r.用位移法计算图示刚架，并绘制弯矩图。BflC?：(i)选取基架痈!勾如下4A2EIB2EIC2EIEIEIII/J、）dT&、&为基本未知量。1.方程如下：Bkiii+ki22+Fip=0k21l+k222+F2P=0(3)让顺数及自由项*人-1I=；，贝UIab'b参奉结槌TcF=i

12、，IcD=4i作Mi图、M2图和Mp图如下:4I8I4I4I8IUC+4i+8i-2Dk2i=4I40Mi图K垢=灯2=418Ii4I40Bm2图(Mp图(kNm)4闽C8i+4i=i2iD30Fip-40kN仁mF2P-30kNm(4)求解位移法基本未知量、啊得'71将系数及自由项代入位20+AI2+nr=i)C4Ii+i2IA2-30=0-解得：i75295i28I228I(5)MM钵Nm)五、用位移法计算图示刚架，并绘出弯矩图。IB一曰(i0分)解：(1)对称结构受对称荷载作用，可简化为如下结构:选取基本结构如图所示，A为基本未知量。J基本结构(2)写出位移法方程如下:kiiAi

13、+Fip=0(3)计算系数kii及自由项Fip令i=f，则iAD=iDE=i1作Mi町凶p图如下：4iip1M-=4i+4i=8iA4i(4)求解厢多法基本未知量将系数及自由项代/Mi加移法方程，得:2i(5)作M图由对称，电得原结构的M图如下:EMp图六、用位移法让律称啊犁-L印用对和性)M。各杆EI相同且为常数。(10分)E.为如下结构:口图所示,书为照"量。-6rE(3)计算系数kii及自由项F1P6|图只r2)6与出位彩法方程如下:kii1+Fip=0ak-2i4i分配系数固端弯矩作Mi图和Mp图如下:k11=4i+4i+2i=10i(4)求解位移法基本未知量将系数及IMP晦

14、代幡护方程,粪2(5)(81)由对称性，得原结构的IlliJ煎如下:七、巾酝分体法计坏雄祥招即绘出弯矩区。各杆M图(kNm)八、用最后弯矩IVVEI同且为常数孑M图(kNm)24kJEC分配与传递计算°3.卜.311131IC解:计算押州hi.-144作M图。144-27力矩分配法计算图示结构,菩DE为一静定顶&:H*6I化为皎支端，贝UMDE与FQD-d='a-0b*EI相同且为常数。10分:T32kMDEgfflnfE3一3一3-E应作为外岳匚用丁结点D侧.因此可按下图计算:FQDE=24kN。将结点D简QDE32k计算分配系数6今配顿穿H计环24kjirxD，.

15、！36kN-0-T位(kN_m->分配系数固点反力矩-24固端弯矩12-、用*阳B十算图示切旅会出弯,7T广ZkLrrr-18EI相同且为常数。10分)E010k32k36解：此刚架可按下图计算:B计算分配系数分配"传递计算固点反力（4）B作M图4mCE分配系09m20kB=10.5JO5E济配时娴计I算C1-2_BABDEI相同且为常数。10分）CBCE4m20图102mM图（kNm）土木工程力学（企尸丽生考核利业四参考签至ECM图（kN单位（kNMk影摩线四、Fra影响线1（10分）Fqc影响线Md影响线五、作图示梁Fva、Fqd影响线Mc的影响线，并利用影响线计算图示荷邮乍用|卜的|Ra、Mm（20分）12kNDl2kN12m2m中1miI-*Mc影响线FyA影响线>-<.1I六、饭求图示体系的自振频率。eiK,杆m（可计算柔度系数11p=1m用刀法作匿/Lm图，如图所示。应用图乘法，可求得柔度系数（2）体系自振频率为:I七、