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）1 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 三铰两两相联，三铰不在一直线上C 三铰三链杆相联，杆不通过铰D 一铰一链杆相联，杆不过铰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4 已知某体系的计算自由度 W=-3,则体系的（ D ）A自由度

2、为3B自由度等于0C 多余约束数等于 3 D 多余约束数大于等于 35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 ）A 0 B 2 C 4 D 67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 ）A AB部分 B BC 部分 C CD 部分 D DE 部分| ABCDE济祢祢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10.三铰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

3、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 两根链杆的约束作用相当于一个单铰。（）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。（）6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。（V ）7.三铰拱的矢高f越大，水平推力也越大。（）&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

4、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. 2.3. 4.1.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。20JuJ。（每小题10分，共30分）作弯矩图如下：B解:作弯矩图如下:60/ IFP6C 口FP7-iFp(kN m)40kN 4qkN 氏-I I20kN/1.1/2 解：作弯矩图如下:dS E404C4mF | JLC M 图(kN m)40计算图示桁架中指定杆件的内

5、力。Le反力/Xa =0.23五、用i -i截面将桁架截开，保留右边部分，受力如图:Me取结点54FpgaFwga Fni gcos45 ga 0Fn3|fp （拉）C为研究对象，作受力图如下:FN4显然：FniFp （压）土木工程力学（本）形成性考核册作业、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（A杆端弯矩 B结点角位移e结点线位移 d多余未知力2力法方程中的系数ij代表基本体系在X j 1作用下产生的（ e）A XiB XjC Xi方向的位移 D Xj方向的位移3在力法方程的系数和自由项中（ B ）A 耳恒大于零Bii恒大于零C 恒大于零D iP恒大于

6、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CMp、 M至少有一个为直线形D M P、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 ）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。（X）2 .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。（）4. 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

7、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 =常数。（9分）21/3K -M/3解：(1)作Mp图算C点竖向位移C(A牡川祇四、计算图示刚架结点L1C的水平位移和转角, qEI=常数1 .算 C点水平位移川|川州B解：(1)作Mp图1/2(2)作M图Mp图(1) Mp 图M图(3)计算C点水平2 .计算C点转角(2 )作M图M图解：(1)计算实际荷载作用下桁架各杆的轴力八、用力法计算图示结构，并作弯矩图。各杆EI相同且为常数40k犀：i)梁为一次超静定结构一Xi为多余未知力，取基本结构如下图所示: 2m 2m 4m- 11(HU(3)计算系数3i及

8、自由项Aip求解4(5 )作M图4作Mi图和Mp图如下：BD(40九、:用力法计算下列为常数图6C32.4解：(i)基本结构如下图所示,Xi多余未知力。4C(2)写出力法方程如下| X 1+ 8412 X2+ AiP= 0X2i+ 8 22 X 2+ A 2P=基本结(3)计算系数及自由项:4C(4求C 解6k解A128、；X-3EIM 4匚 “ Xi=-2.4kN 1 M2(5 )作M图：十、用力法计算图示(3 )计算系数作Mi图和Mp解多余未知力:440EIX2-641AX2=-4.1kN24TT7B图Mp.8i:S11 X6由项1FEA= x。C1+ 1解：(1)取基本结6产下(2 )写

9、出力法方程如7.64 B下:图(kN m) B*(4 )求(5)作M图:E卜一、基本结构C性计算利用对称,3EEIMpEI如下:程(3)计算系数CEIr制弯矩图。写出力法方2E解:.AU 11 XI1+ A 1P= 0* IM图A1及自由项A1P基本结构作Mi图和Mp图如下:Mp图（4）求解多余未知力：Xql18EI3EI作原结构M图如下:A平衡(5 )作M图:BC、选择题D位移条件BM图1 .位移法典1AC工程力学（本）形成性考核册作业三小题 2分，共一一；典型C物忌系D位移互等定理2 .位移法典型方程中的系数 kij代表土1在基本结构上产生的C 第i个附加约束中的约束反力D第j个附加约束中

10、的约束反力受弯直杆在变形后两端距离保持不变3.用位移法计算刚架，常引入轴向刚度条件，即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直D假定A与B同时成立4.在力矩分配法中传递系数C与什么有关（ D ）A荷载B 线刚度C 近端支承D远端支承A 1 B 0 C 1/2 D -1、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。（）2 图a为一对称结构，用位移法求解时可取半边结构如图b所示。（4I图图b3.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

11、结构的真正位移，求出的内力是正确的。（）4.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。（）5 力矩分配法适用于连续梁和有侧移刚架。（）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）（3）计算系数kn及自由项F1P令i=，则亠6iM1F1P=40 kNm3Mp(4 )求解位移法基本未知量将系数及自由项代入位移法方程，得:(5 )作M图D令 i 週，则AB jBC=2i，jBE= G =G=基本结构作Mi图、M 2图和MP图如下:4i k21 =4i&+4i+& =20i4i L8i4ik21 = k12 =4iA1p=40kN m L

12、”L174i 30 Ck22 = 8i+4i=12i40=-30 kN m(4 )求解位移法基本未知量CL 50.7将系数及自由项代入位移7法方程，得:2i(60).18.6Mp 图(kN m),.-16r-4，Trrmil :10.713.620i i+ 4i 2+40= 0解得：1(5 )作M图4iA i +12i 2- 30= 0759528i228i五、用位移法计算图示刚架，并绘出弯矩图。(10 分)解: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，Ai为基本未知量。LL(2 )写出位移法方程如下:kii A i+ Fip= 0(3)计算系；数kii及自由项Fip 令

13、i 卡，则AD = iDE=i6作Mi图和Mp图如下:4ikii= 4i+4i =8i2iE(4)求解位移法基本未4i将系数及自由项代入位移法方程，得:(5 )作M图由对称性，得原结构的匚图如下：AM12iMp图六、用位移法计算 分)示刚架=_(利用对称性)，并绘出弯矩图。各杆 El相同且为常数。(10DC解：(1)对称结构受对称荷载作用，可简化为如下结构:(2 )写出位移法方程如下:-直J”kli i +(3 )计算系数kii及自由项”!fP(4 )求解位移法基本未知量Ji将系数及自由项代入位移法方程，得:（5 ）作M图64 8由对称性，得原结肾-嘗如下,2.4七、用力矩分配法计算图示结构解

14、：计算分配系数,分配与传递计算图(kN m)分配系数 作端弯矩。罪图丄申巴.厂e32./ jyi I 10.8 1 口 ” B : 21.621.6匚.8EI相同且为0图。各杆绘出21.6 二M 图（kN m）10.Jjw10）8垢0.42961.78八、用力矩分配法计算图示结构，并绘解：梁的悬臂递分, 配- 配6与传静定部分，0.571-144017-0.038（10 分）卓二 10.860.571144-0450.09005230-0.3031.05-0 6082.2241.11出弯矩图。各杆 品相324k0.429-2710 分）24 kN。将结点0004计算分配系数1 A分配与传递计算

15、32k6化为铰支端，则 ME与Fqde应作为外力作用于结点D右侧，因此可按下图计算:分配系数固点反力矩固端弯矩4 ）作M图6九、用力矩分配法计-0.8计20kN分:此刚架可按图图与k算分配与传;0.5-240.50.5710.429计算7II 32k000126.72-0.8610k-0召3C-0.040一(40.25F-0.1313.|2AkN 20kNC /-0.010.02-矽1-1836常数。10分）0.37a rA D0.034最后弯图点反力10412.45-12.454mJ6单位（kN m）不十、用力矩分配法计解：计算分配，最后弯=0.420.572m I隠数与传图示结构，L25F

16、 -25 .430.分配与传递计算A电參单位（kN m）作M图BA1I 0 27320-2 734mm 40 56、选择题1. A 2. C、判断题020k土木工程力学0 03(2(3. A 4. B 5.17 86M 图(kN m)单位（kN m）2m各杆BC2mEl相同且为常数。10 分）0 364L B-3 64_jttE-1042m I - 2.05 075 M（本）形成0一04.820.380.021.42-CB0.5CE0.510-1.82-4 09图5kN m）性考核册作业四参考答案的0 04tT亍、0.380.02-0.01 -0 01C4294 29EC-2.05-0.10PE2.15、画图示伸臂梁 Mk , Fra的影响线。（10分）解：用机动法作影响它如下：2mK-T2m2mMk影响线四、绘制伸臂梁1Tr十D截面的弯矩影响线和剪力影C? 10 分）Fra影响线解：用机动法作影响线如下一1m - -0.75Z 0.753m伽 1/21Mc影响线 Md影响线Fqc影响线五、作图示梁FyA、 分）Fqd影响线Mc的影0响线，并利用影响线计算图示荷载作用? 7下的505 FyA、Mc 值。（20012kN12kN解：作FyA、Mc影响线如下:12 m2m8kN/mMc影响线计算FyA、Mc的值:FyA影响线六、试求图示体系的自振频率。2