工程力学作业参考答案

1、工程力学作业1参考答案说明：本次作业对应于文字教材第0-3章，应按相应教学进度完成。一、单项选择题（每小题2分，共30分）在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。不选、错选或多选者，该题无分。1 .三刚片组成几何不变体系的规则是（B）A三链杆相连，不平行也不相交于一点B三较两两相连，三校不在一直线上C三较三链杆相连，杆不通过较D一较一链杆相连，杆不通过较2 .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3 .图示体系为（D）。A瞬变体系B常变体系C有多余约束的几何不变体系D无多余约束

2、的几何不变体系4 .下图所示平面杆件体系是何种杆件体系（A）A常变B瞬变C不变且无多余联系D不变且有一个多余联系5 .图示桁架有几根零杆（D）A0B26 .图1所示结构的弯矩图形状应为（A）图示结构中C截面弯矩等于（B）7 .AFPa（上拉）；BFPa（上拉）42CFPa（下拉）；DFPa（下拉）428 .图示刚架杆端弯矩Mba等于（A）A30kN-m（左侧受拉）B30kN-m（右侧受拉）C10kN-m（左侧受拉）D10kN-m（右侧受拉）5kN20kNm5kNm9 .下图所示伸出梁弯矩图的正确形状为（10 .图示刚架截面C右的弯矩等于（D）Am（上侧受拉）Bm（下侧受拉）Cm（下侧受拉）D0

3、11.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C)abl12EIIABCDE，口一II=E=EEEQ12 .悬臂梁两种状态的弯矩图如图所示，图乘结果是（AablB-ablCablD4EI4EI12EIIIIEIl1a13 .对图（a）所示结构，按虚拟力状态图（b）将求出（D）A截面B的转角B截面D的转角CBD两点间的相对移动14.悬臂梁两种状态的弯矩图如图所示，图乘结果是（FpI32Fpl32Fpl23EI)FpI43EI3EI3EIABCD15.图示虚拟状态是为了求（B）A点线位移A截面转角A点竖向位移A点水平位移m=1二、判断题（每小题1分，共10分）你认为

4、正确的在题干后括号内划，反之划“X”1.2.3.两刚片用三链杆相连，且三链杆平行不等长，则构成瞬变体系。（，）两刚片之间以三根链杆相连均能组成无多余约束的几何不变体系。（X）图示体系，三刚片以共线的三个较（A、B、C）相连，故构成几何瞬变体系（X）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。5.三校拱水平推力的大小，不仅与拱高f有关，而且与拱轴线形状有关6 .判断下列M图形状对否。（）7 .尽管拱高f,跨度l相同，但荷载不同，三校拱的合理拱轴线也不同。8 .试判断下列弯矩图是否正确。（）出X|9 .静定桁架位移的计算可以把积分公式改成求和运算，而静定刚架则不能（10

5、.图示两根梁的内力相同，变形也相同。（X）三、填空题（每空2分，共20分）1 .定向支座的反力分量是一个力和一个反力偶。2 .连接两个刚片的单较相当于3 .平面内一点有两个自由度。4 .不能作为结构使用的是几何常变体系和瞬变体系。5 .图示多跨静定梁C截面弯矩=.a/2（上侧受拉）。FpIC,：2aaaa一i.rf6.在竖向荷载作用下，拱愈扁平，水平推力愈大。7.图2所示刚架支反力Fva=-qa/2。8 .判断图3所示桁架结构有4根零杆。c9 .求图3所示行f架a杆的内力FNa=5kN（拉力）。10 .位移计算公式却=1鲁ds+鲁ds+萨ds是由变形体虚功原理推出来的。四、计算题（共40分）1

6、 .作下图刚架的弯矩图（8分）解：（1）.求支座反力：Fa=Fb=m/a（2）.作刚架的弯矩图M图2 .作下图刚架的弯矩图（8分）解：（1）.求支座反力：Fa=Fp/2,Fb=3Fp/2.（2）.作刚架的弯矩图3 .绘图示刚架的弯矩图（8分）解：（1）求支座反力：Fa=Fb=m/l；（2）作刚架的弯矩图.L/2Fa4 .绘制图示静定刚架弯矩图（8分）解：（1）求支座反力：FAx=ql,Fay=0,FB=ql;（2）作刚架的弯矩图。q5 .试作图示刚架的剪力图与弯矩图（本题8分）。4m(3)作刚架的剪力图：AE段:EB段:BC段:CD段:解：(1)求支座反力：FAx=20kN,Fay=FB=10

7、kN。方向如图(2)作刚架的弯矩图：Mea=Meb=Mbe=Mbc=40kNm(内侧受拉)Q=20kNQ=0Q=-10kNQ=04010kN(kNm)工程力学作业2参考答案说明：本次作业对应于文字教材第4章，应按相应教学进度完成。一、单项选择题（每小题2分，共30分）在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,选、错选或多选者，该题无分。1 .力法计算的基本未知量为（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 .超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度（A无关B相对值有关C绝对值有关D相对值绝对值都有关3 .图4所示结构的超静定次数为（D）A1B2C3D4并将其代号填在题干后面的括号内。

8、不4 .力法方程中的系数钏代表基本体系在Xj=1作用下产生的（AXi次开发BXjCXi方向的位移DXj方向的位移5 .在力法方程的系数和自由项中（B）Ad恒大于零B就恒大于零C储恒大于零DAp恒大于零6.图5所示对称结构的等代结构为（A）7 .超静定结构在支座移动作用下产生的内力与刚度（C）A无关B相对值有关C绝对值有关D相对值绝对值都有关8 .力法典型方程中的自由项&p是基本体系在荷载作用下产生的（C）AXiBXjCXi方向的位移DXj方向的位移9.下图所示对称结构的等代结构为（D）FD10.一结构的超静定次数等于结构中B（B多余约束的数目杆件数A约束的数目C结点数11 .力法的基本

9、体系是（DA一组单跨度超静定梁C可变体系瞬变体系几何不变体系12 .撤去一单钱相当于去掉了多少个约束（13 .图示刚架的超静定次数为（A1次;B2次;3次;14.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15.力法方程中的系数到代表基本体系在Xj=1作用下产生的（C）AXiBXjCXi方向的位移DXj方向的位移二、判断题（每小题1分，共10分）你认为正确的在题干后括号内划，反之划“X”1 .超静定次数一般不等于多余约束的个数。（X）2 .力法计算的基本体系不能是可变体系。（V）3 .同一结构选不同的力法基本体系，所得到的力法方程代表的位移条件相同

10、。4 .同一结构的力法基本体系不是唯一的。（V）5 .同一结构选不同的力法基本体系所得到的最后结果是相同的。（V）6 .图示超静定结构去掉杆件、后为一静定梁，故它是三次超静定结构。（X）7 .用力法计算超静定结构，选取的基本结构不同，所得到的最后弯矩图也不同。（X）8 .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。（，）9 .在荷载作用下，超静定结构的内力分布与各杆刚度的绝对值有关。（X）10 .图示结构有两次超静定。（X）I；EI三、填空题（每空2分，共20分）1 .确定超静定结构的次数时，若撤去一个单饺，相当于去掉两个约束。2 .超静定结构的几何组成特征

11、是有多余约束的几何不变体系。3 .温度改变对超静定结构产生内力和反力。4 .力法基本结构是无多余约束的几何不变体系静定结构。5 .超静定结构的内力不仅满足平衡条件，而且还要满足位移协调条件。6 .静定结构的反力和内力用静力平衡条件可全部求出。7 .力法的基本未知量是多余未知力，其典型方程是根据多余未知力处的位移条件建立的。8 .对称结构在对称荷载作用下内力中弯矩、轴力是对称的，剪力是反对称的。9 .力法的基本体系是无多余约束的几何不变体系。10 .力法的基本方程使用的是位移协调条件:该方法只适用于解超静定结构。四、计算题（共40分）1 .对下面图a所示的超静定结构，选图b所示的力法基本体系，要

12、求（1）列出力法典型方程；(2)画M1,M2,Mp图;（3）求出各系数及自由项。（10分）-11x1'-12x2-1P=°解：（1）列出力法典型方程:,：；21X1：；22x27L2P=0（2）M1,匹，Mp图如下;（3）求出各系数及自由项。（10分）213EI13EI-1116EI3=_qi一24EIMf图.77（10分）2 .用力法计算图示刚架（求出系数及自由项列出方程即可）20kN/m20kN/mX1X1=1X2基本体系Mi图m2图解：（1）图示刚架为两次超静定结构，选力法基本体系如图,-F1X1'o12X2:二1P=022.5kNm列出力法典型方程：11112

13、2。21X1.O22X2vL2P=0(3)-11作M-M2,Mp图，33=1.41732.43求出各系数及自由项。Mf图,12。21:-362'.223:13:1F12“c1CC22.53=-9.3752.43；=2F=01.417X1-0.5x2-9.375=0(4)力法典型方程为：12一0.5x1x2=03 .建立图示结构的力法方程（不求解）。（10分）£1=常数解：（1）这是一个对称刚架，取半结构如图所示。EIEI（2）半刚架为两次超静定结构，选力法基本体系如图,"11X12X?'1p(3)列出力法典型方程：J121P"21X1'&q

14、uot;'22X2.2P（4）作Mp,M-M2图，求出各系数及自由项。1二223EI._q>l-1F-24EI3EI2-2F-0二12二-21l6EI2基本体系-4x18x2=04 .用力法计算图示对称结构，并作弯矩图（EI=常数）。（10分）15kNBC15kN解：（1）这是一个对称刚架，取半结构如图（）所示。（2）半刚架为一次超静定结构，选力法基本体系如图,（6）用叠加法作弯矩图M=M1%+Mf工程力学作业3参考答案说明：本次作业对应于文字教材第5-6章，应按相应教学进度完成。一、单项选择题（每小题2分，共30分）在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,选、错选或多选者，该

15、题无分。1.图示超静定结构结点角位移的个数是（CA2B3C4并将其代号填在题干后面的括号内。不）D52 .用位移法求解图示结构时，基本未知量的个数是（B）A8B10C11D123 .图示超静定结构，结点线位移（独立）的个数是（B）A0B1C2D3rr4 .位移法典型方程实质上是（A）A平衡方程B位移条件C物理关系D位移互等定理5 .位移法典型方程中的系数kj代表j=1在基本体系上产生的（C）A4B&jC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6 .图6所示结构的位移法基本未知量数目为（B3C4D6图67 .位移法基本方程中的自由项Fip，代表荷载在基本体系作用下产生的（C

16、）AABAjC第i个附加约束中的约束反力8 .图示超静定结构结点角位移的个数是（B）A2B3C4D5D第j个附加约束中的约束反力9 .用位移法求解图示结构时，基本未知量个数是（C）A1B2C3D410 .用位移法计算超静定结构时，其基本未知量为（D）A多余未知力B杆端内力C杆端弯矢ID结点位移11 .在位移法计算中规定正的杆端弯矩是（A）A绕杆端顺时针转动B绕结点顺时针转动C绕杆端逆时针转动D使梁的下侧受拉12 .力矩分配法的直接对象是（A）A杆端弯矩B结点位移C多余未知力D未知反力13 .汇交于一刚结点的各杆端弯矩分配系数之和等于（A）A1B0C1/2D-114 .一般情况下结点的不平衡力矩

17、总等于（A）A汇交于该结点的固定端弯矩之和B传递弯矩之和C结点集中力偶荷载D附加约束中的约束力矩15 .下图所示连续梁结点B的不平衡力矩为（A）A-10kN-mB46kN-mC18kN-mD-28kN-m6kN/m6m6m二、判断题（每小题1分，共10分）你认为正确的在题干后括号内划，反之划“X”。1 .位移法典型方程中的主系数恒为正值，付系数恒为负值。（X）2 .图示结构有三个位移法基本未知量。（X）3 .位移法典型方程中的主系数恒为正值，付系数可正可负。（V）4 .位移法可用来计算超静定结构也可用来计算静定结构。（V）5 .位移法只能用于超静定结构。（）6 .在力矩分配法中，结点各杆端分配

18、系数之和恒等于1。（，）7 .图示结构中MAB=8kN-m上拉。（V）24kNm8 .在力矩分配中，当远端为定向支座时，其传递系数为0（X）9 .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。（V）10 .位移法只能用于静定结构。（X）三、填空题（每空2分，共20分）1.位移法基本体系是一组单跨超静定梁。2 .单跨超静定梁的形常数是指由杆端位移引起的杆端力3 .图示刚架有6个角位移。4 .位移法的基本方程使用的是平衡条件;该方法可解静帘结构与静位结构。5 .在力矩分配法中，当远端为较支座时，其传递系数为0。6 .力矩分配法适用于连续梁和无侧移刚架。7 .在力矩分配

19、法中，当远端为定向支座时，其传递系数为一1。8 .图1所示连续梁BC杆彳B端分配系数bc=1/3。彳AEIBEIC|戈4m2m图1H9 .图1所示连续梁B点各梁分配系数之和科BA+科BC=1.0。10 .图1所示连续梁BC杆件B端弯矩向C端传递的传递系数Cbc=-1q四、计算题（共40分）1.用位移法计算图示刚架并画M图（10分）解：此刚架具有一个角位移0b,取基本结构如图所示，位移法方程为kn9bR1f=0；作就图得k11=5i,作mf图得R1F=ql/12，解方程得力=一q%2.用位移法计算图示刚架并画弯矩图（10分）解：1、基本未知量为结点B的转角12、在结点B施加转动约束，得基本体系如

20、图（a）所示3、列力法方程knAi+Fip=04、计算系数kii及自由项Fip设EI=1,则iBA=4i=4,iAB=2i=2ibd=4i=4,idb=2i=2ibc=3X2=6作Mi图及M0图pMi图?kii=4iba+4ibd+3ibc=4+4+6=14一F1,2Mba=qL1212Fip=12qL-由、得.“二也1685、作M图Mab=2好-2qL2=一支1681214M图BA=4.2_2qL12_3qL168+12口28MBC=6-22qL_=qL_168-28BD=4',2.2qL=qL168-2Mdb=2.,2.2qL=qL168-"843.用力矩分配法计算连续梁

21、画M图（10分）80kN/mi=16m1=16m=23m80kN/m杆端ABBABCCBCDDCSNMf分配传递计44460.50.50.40.60000-90.018-36544.59.4.50.9-1.82.7-0.23.-0.450.45-0.220.040.090.130.01-*0020024.749.47<）.4733.1733.1709.47M图（kNm）4.用力矩分配法计算图示连续梁并画弯矩图（10分）工程力学作业4参考答案说明：本次作业对应于文字教材第712章，应按相应教学进度完成。一、单项选择题（每小题3分，共30分）在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代

22、号填在题干后面的括号内。不选、错选或多选者，该题无分。1 .绘制影响线采用的是（D）A实际荷载B移动荷载C单位荷载D单位移动荷载2 .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变形体虚位移图3 .单元刚度矩阵中第一列元素的物理意义是（B）A各杆端产生单位位移时，在1端产生的力B1杆端产生单位位移时，在各杆端产生的力C各杆端产生单位位移时，在各杆端产生的力D1杆端产生单位位移时，在1端产生的力4 .单元刚度矩阵表示的是（B）A杆端力与荷载之间的刚度关系B杆端力与杆端位移之间的刚度关系C杆端力与结点力之间的刚度关系D杆端力与结点位移之间的刚度关系5 .单元刚度矩阵中

23、某元素Kij的物理意义是（B）Ai端产生单位位移时，在j端产生的力Bj端产生单位位移时，在i端产生的力Ci端产生单位位移时，在i端产生的力Dj端产生单位位移时，在j端产生的力6 .在弹性力学平面应力问题（xy平面）中，下列结论不正确的是（D）。A. Tzx=0;B. zy=0;C.二z二0；D.；z=0；7 .在弹性力学平面应变问题（xy平面）中，下列结论不正确的是（B）。A.Tzx=0;8 .国=0;D.Wzy和8均为0。8 .在弹性力学平面问题的几何方程中，正应变A；B色；C:xfxy9 .在弹性力学平面问题的几何方程中，正应变A里；BvL-C2;:x:xy薪与位移分量的关系为ADLjo,

24、V的与位移分量的关系为DDvy7xy与位移分量的关系为D:u；:v.r):xjyDfu；:v二y二x10在弹性力学平面问题的几何方程中，剪应变、判断题（共10分）你认为正确的在题干后括号内划，反之划“X”1 .图示伸臂梁FqB影响线如图示。（V）（4分）2 .刚度矩阵中各元素的物理意义是单位力（偶）引起的位移。（X）（4分）3在弹性力学平面问题中，圆孔的孔边应力集中，不是因为圆孔的存在使得平板的截面面积减小所致。（，）（2分）三、填空题（每空2分，共20分）1 .单跨静定梁影响线的作法是（机动法），撤去相应约束，正向内力引起的虚位移图2 .从形状上看连续梁影响线是一曲线图形。3 .简支梁的剪力影响线为两条平行直线。4 .弯矩影响线竖标的量纲是长度单位。5 .单元刚度矩阵是单元杆端力与单元杆端位移间的关系矩阵。6 .矩阵位移法是适应计算机发展的要求.用矩阵分析表达的