《土木工程力学》第五次作业解析

1、土木工程力学作业05 任务一、单项选择题（共10道试题，共30分。）1. 影响线的横坐标是（B）A.截面的位置B. 单位移动荷载的位置C.固定荷载的位置D. 移动荷载的位置2. 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3.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4机动法作静定梁影响线的理论依据是（B）A. 虚力原理B. 虚位移原理 C.位移互等定理D.叠加原理5机动法作静定梁影响线应用的原理为（C ）A. 变形体虚功原理 B.互等定理 C. 刚体虚功原理D. 叠加原理6机动

2、法作静定梁影响线的假设有（A） A 杆件为刚性杆B 杆件为弹性杆C 杆件为塑性杆 D. 杆件为弹塑性杆7由主从结构的受力特点可知：附属部分的内力（反力）影响线在基本部分上（A）A. 全为零 B. 全为正 C.全为负 D. 可正可负8图示梁截面 C 剪力影响线在C 右侧邻近的竖标值为（C）A.0B.0.5C.1D.19 图示简支梁在移动荷载作用下， K 截面的最大弯矩是（A）A.B.C.D.10图示静定梁在移动荷载作用下，的最大值（绝对值）是（C）A.B.C.D.11 图示梁的某量值的影响线，其中竖坐标表示 P1 作用在（D）1A. K 点产生的值B. K 点产生的值C.D 点产生的值D. D

3、点产生的值12 对于图示影响线竖坐标含义的论述正确的是（B）A.为 P=1 在 C 点时产生的B.为 P=1 在 C 左时产生的C.为 P=1 在 C 点时产生的D.为 P=1 在 C 左点时产生的13. P1 在梁 ABC 上移动，图示影响线是何量值的影响线（B ）A.B.C.D.14. 图示伸臂梁的影响线为哪个量值的影响线？（B）A.QAB.C.D.215根据影响线的定义，图示悬臂梁A 截面的剪力影响线在B 点的纵坐标为(C)A.5B. -5 C. D.-116图示梁 A 截面弯矩影响线是（A）A.B.C.D.17同一结构，不考虑阻尼时的自振频率为，考虑阻尼时的自振频率为 D，则（ D）A

4、.B.C.D.与 D 的关系不确定18. 单自由度体系的自由振动主要计算（A）A. 频率与周期B. 振型 C. 频率与振型 D. 动力反应19在动力计算中，体系自由度数N 与质点个数 M（D）A. 总是相等B. N 总是大于 MC. M总是大于 ND.不确定20在低阻尼体系中不能忽略阻尼对什么的影响？（C）A 频率 B. 周期 C. 振幅 D. 主振型21结构动力的基本未知量是（A） A. 质点位移 B. 节点位移 C. 多余未知力 D. 杆端弯矩22反映结构动力特性的重要物理参数是（C）。A. 初相角B. 初位移C.自振频率 D.振幅23在图示结构中，若要使其自振频率增大，可以（ C）A.增

5、大 P B.增大 m C.增大 EID.增大 l24 在图示结构中，为使体系自振频率增大，可以（C）3A. 增大 PB.增大 mC.增大 EID.增大 l25. 图示体系的自振频率为（C）A.B.C.D.26 不考虑杆件的轴向变形，下图所示体系的振动自由度为（A）。A.1B.2C.3D.427 图示振动体系的自由度数目为（A）A.1B.2C.3D.428 忽略直杆轴向变形的影响，图示体系有振动自由度为（C）。A.2B.3C.4D.529 图示单自由度动力体系自振周期的关系为（A）4A.B.C.D.都不等二、判断题（共10道试题，共30分。）1. 图示影响线中 K 点的竖坐标表示 P=1 作用在

6、 K 点时产生的 K 截面的弯矩。 ( A. 错误 )2. 图示影响线是C 截面的弯矩影响线。(B.正确 )3.图示结构 A 截面弯矩影响线在A 处的竖标为l。 （A. 错误）4. 图示结构 A 截面剪力影响线在B 处的竖标为1。 （ B. 正确）55从形状上看连续梁影响线是曲线段图形。 （ B. 正确 ）6弯矩影响线竖坐标的量纲是长度。（B. 正确）7. 影响线的横坐标是单位荷载的位置。（B. 正确）8.静定结构的内力和反力影响线是直线或者折线组成。(B. 正确)9.一般情况下，振动体系的振动自由度与超静定次数无关。（ B.正确）10在结构动力计算中，一个质点的振动体系，其振动自由度一定为1

7、。（A. 错误）11在结构动力计算中，四质点的振动体系，其振动自由度一定为4。（ A.错误）12具有集中质量的体系，其振动自由度就等于其集中质量数。（A. 错误）13. 自由振动过程中无外荷载作用。 （ B. 正确）14. 结构的动力位移总是要比静力位移大一些。 （ A. 错误 ）15增大结构的刚度可以减小结构的位移，这句话也适用于动荷载作用下的结构。（A. 错误）16无阻尼单自由度体系自由振动时，质点的速度和加速度在同一时刻达到最大值。（A. 错误）17. 反映结构动力特性的参数是振动质点的振幅。 （ A. 错误 ）18. 结构的自振频率与结构中某杆件的刚度无关。(A. 错误)19结构的自振

8、频率与结构的刚度及动荷载的频率有关。（A. 错误）20结构的自振频率与质量、刚度及荷载有关。（ A.错误）21由于弱阻尼，结构的自由振动不会衰减。（A. 错误）22阻尼对体系的频率无影响，所以计算频率时不用考虑阻尼。（A. 错误）23对于弱阻尼情况，阻尼越大，结构的振动频率越小。（B. 正确）24. 弱阻尼自由振动是一个衰减振动。 （B.正确）25外界干扰力既不改变体系的自振频率，也不改变振幅。（A. 错误）26图示结构影响线的 AC 段纵标为零。（ B. 正确）27图示体系有3 个振动自由度。（A.错误）28.图示体系有1 个振动自由度。（B.正确）629 图示影响线是A 截面的弯矩影响线。

9、( B. 正确)30.图示梁支座反力FyA 的影响线与的影响线相同。（A. 错误）31 图示简支梁支座反力FyB 的影响线是正确的。 （A. 错误）三、计算题（共5道试题，共40分。）1-1 画图示伸臂梁M K ，FRA 的影响线（ 10 分）AKBC3m3m3m解：作影响线如（空1B ）示。71mM K1m11FRA0.5A1.5mM K1.5m11FRA1C1-2 画图示伸臂梁M K ， FRA 的影响线（ 10 分）AKBC4m4m4m解：作影响线如（空 1 D）示。1mM K1m11.5FRA0.5A4mM K4m11FRA0.5C1-3 画图示伸臂梁M K ， FRA 的影响线（ 1

10、0 分）1.5mM K1.5mFRA0.5B1mM K1mFRA1D2mM K2mFRA1B2mM K2mFRA0.5D8AKBC2m2m2m解：作影响线如（空 1A ）示。1m1.5mM KM K1m1.5m11FRAFRA0.50.5AB1.5m1mM KM K1.5m1m11FRAFRA11CD2-1.作图示静定梁FRB 的影响线（ 5 分）CBA2m1m解：作影响线如（空 1 B）示。0.51AB1C0.51D2-2 作图示静定梁F RB 的影响线（ 5 分）CBA4m2m解：作影响线如（空 1 A）示。911A1C0.512-3 作图示静定梁F RB 的影响线（ 5 分）CBA8m4

11、m解：作影响线如（空 1 D）示。0.51A11C0.53-1作图示静定梁FQA左 的剪力影响线（ 5 分）DABC2m4m2m解：作影响线如（空 1 B）示。1BDBD11BA0.51CD3-2 作图示静定梁FQA左 的剪力影响线（5 分）10DABC3m6m3m解：作影响线如（空 1 C）示。10.5AB11CD3-3 作图示静定梁FQA左 的剪力影响线（ 5 分）DABC5m10m5m解：作影响线如（空 1 D）示。11AB21CD4-1 图示刚架重量W.doc图示刚架重量 W=10KN 都集中在横梁上， 横梁刚度无穷大， h=4m, 立柱 EI 5.442 10 4 KN m2 , 求

12、刚架作水平振动时的自振频率。 （ 10 分）EI 1E Ih解：忽略杆件的轴向变形，横梁上各质点的水平位移相等。当横梁产生单位水平位移时，使刚架产生单位11水平位移所施加的力k11 等于柱的柱端剪力，则 k11（ 空1B）（5 分）24EI12EIC6EID3EIA Bh3h3h3h3所以刚架水平振动时的自振频率为k11（ 空 2C ）（5 分）mA 32 s 1B 71 s 1C100 s 1D 141 s 14-2 设刚架质量m 都集中在横梁上，横梁刚度无穷大，立柱EI= 常数。求图示体系水平振动时的自振频率。（ 10 分）EI1EI1EIEIEIh解：忽略杆件的轴向变形，并且横梁抗弯刚度

13、无穷大，横梁上各质点的水平位移相等。当横梁产生单位水平位移时， 使刚架产生单位水平位移所施加的力k11等于柱的柱端剪力之和。k11 （空1C ）（5分）36EI24EI18EI12EIA B Ch3D h3h3h3刚架水平振动时的自振频率为（空 2 C）（5 分）A 36EI24EI18EI12EImh3B CDmh3mh3mh34-3 设刚架质量 m 都集中在横梁上，横梁刚度无穷大，立柱EI= 常数。求图示体系水平振动时的自振频率。（10分）EI 1E IE Ihl解：求刚度系数。令横梁发生单位水平位移，立柱两端的剪力即为它们的侧移刚度。k11（ 空 1A）（5分）1215EI12EI24E

14、I15EI12EI24EIA B CD E Fh3h3h3l 3l3l3刚架水平振动时的自振频率为（空 2 A）（5 分）15EI12EI24EI15EI12EI24EIA mh3 B 3C3Dml3E3Fml3mhmhml5-1.求图示体系的自振频率，EI= 常数 ，杆长均为 l 。（10 分）CmE IlAE IBl解：求柔度系数。在C 点加单位力，作单位弯矩图，可求得11（空 1 D）（5 分）4l 32l 35l 37l 3A 3EIB 3EIC12EID 12EI刚架水平振动时的自振频率为（ 空2F）（5 分）3EIB3EIC4l 32l 3E12EIF12EIA2ml3D3mEI5ml 37ml34ml 33mEI5-2 求图示体系的自振频率。各杆EI常数，杆长均为 l 。（ 10 分）m解：求柔度系数11（空 1 A）（5分）A 2l 3B 3l 35l 3D 7l 33EI3EIC3EI3EI刚架水平振动时的自振频率为（空 2A ）（5分）3EI3EI5l 37l 33EI3EIA2ml 3B3ml 3 C3