印刷板土木工程力學(xué)形成性考核冊帶答案

1、土木工程力學(xué)（本）形成性考核冊 作業(yè)一 一、選擇題（每小題 2分，共20分） 1 .三剛片組成幾何不變體系的規(guī)則是（ B ） A三鏈桿相聯(lián)，不平行也不相交于一點 B三鉸兩兩相聯(lián)，三鉸不在一直線上 C三鉸三鏈桿相聯(lián)，桿不通過鉸 D 一鉸一鏈桿相聯(lián)，桿不過鉸 2. 在無多余約束的幾何不變體系上增加二元體后構(gòu)成（C ） A可變體系B瞬變體系 C無多余約束的幾何不變體系 D有多余約束的幾何不變體系 3. 瞬變體系在一般荷載作用下， （C ） A產(chǎn)生很小的內(nèi)力B 不產(chǎn)生內(nèi)力 C產(chǎn)生很大的內(nèi)力 D 不存在靜力解答 4. 已知某體系的計算自由度 W=-3,則體系的（D ） A自由度為3B自由度等于0 C多余

2、約束數(shù)等于3 D 多余約束數(shù)大于等于 3 5不能作為建筑結(jié)構(gòu)使用的是（ D ） A無多余約束的幾何不變體系 B有多余約束的幾何不變體系 C幾何不變體系D幾何可變體系 6圖示桁架有幾根零桿（ D ） A 0 B 2 C 4 D 6 7下圖所示結(jié)構(gòu)的彎矩圖形狀應(yīng)為（A ） &圖示多跨靜定梁的基本部分是（B ） A AB部分 B BC 部分 C CD 部分 D DE 部分 | ABCDE 噱存*尸9 荷載作用下產(chǎn)生桁架位 移的主要原因是（A ） A 軸向變形B 彎曲變形C 剪切變形D 扭轉(zhuǎn)變形 10.三鉸拱在集中力作用下其合理拱軸線形狀是（D ） A折線B 圓弧 C 雙曲線D 拋物線 二、判斷題（每

3、小題 2分，共20分） 1 多余約束是體系中不需要的約束。（） 2 .如果體系的計算自由度大于零，那么體系一定是幾何可變體系。（） 3 兩根鏈桿的約束作用相當(dāng)于一個單鉸。（） 4. 一個體系是有n個自由度的幾何可變體系，那么加入n個約束后就成為無多余約束 的幾何不變體系。（） 5兩剛片用三鏈桿相聯(lián)，且三鏈桿平行不等長，則構(gòu)成瞬變體系。（） 6圖示兩個單跨梁，同跨度同荷載。但橫截面形狀不同，故其內(nèi)力也不相同。（V ） I HO 7三鉸拱的矢高f越大，水平推力也越大。（） &求桁架內(nèi)力時截面法所截取的隔離體包含兩個或兩個以上的結(jié)點。（） 9某荷載作用下桁架可能存在零桿，它不受內(nèi)力，因此在實際結(jié)構(gòu)中

4、可以將其去掉。 10 .試判斷下列彎矩圖是否正確。（） 題2-圖 、試對圖示平面體系進行幾何組成分析。 （每小題5分, 共20分） 2. 4. 題2-1圖 1.解：由二元體分析法 原結(jié)構(gòu)是一個無多余約束的幾何不變體系。 2.解：由二元體分析法 原結(jié)構(gòu)是一個無多余約束的幾何不變體系。 3解：顯然，體系是具有兩個多余約束的幾何不變體系。 4解：由三剛片規(guī)則，可知體系是無多余約束的幾何不變體系。 四、繪制下圖所示各結(jié)構(gòu)的彎矩圖。（每小題10分，共30 分） 1. 作彎矩圖如下: 2. 解： 作彎矩圖如下: 3. 40kN 40kN 20kN/m -E 一 2m 一 2m 一 _2m _ - 2m 4

5、m 解: 作彎矩圖如下: 120 XI 解: D 4、中u丄丄心加（kN?m B40 五、 B A a a a 一 求支座反力 Ma =0 FBg4a Fpg2a Fpg3a 0 Fb 5FP 4（） Fa !Fp 3FP FP 0 4（） 用I - I截面將桁架截開，保留右邊部分, 受力如圖: Fy =0 Fni sin 45 MC =0 4 4 Fpga Fga Fni80s45 ga 0 2邱（拉） 取結(jié)點C為研究對象，作受力圖如下: 顯然：FN2FP （壓） Fn4 7A* k 作業(yè)二 一、選擇題（每小題 2分，共10分） 1 用力法計算超靜定結(jié)構(gòu)時，其基本未知量為（D ） A桿端彎矩

6、 B 結(jié)點角位移 C結(jié)點線位移 D 多余未知力 2力法方程中的系數(shù)j代表基本體系在 Xj 1作用下產(chǎn)生的（C ） A XiB Xj C Xi方向的位移 D Xj方向的位移 3 在力法方程的系數(shù)和自由項中（ B ） A j恒大于零Bii恒大于零 C ji恒大于零D iP恒大于零 4.下列哪一條不是圖乘法求位移的適用條件？ （D ） A直桿B EI為常數(shù) CM p、M至少有一個為直線形D M p、M都必須是直線形 5. 下圖所示同一結(jié)構(gòu)在兩種不同荷載作用下，它們之間的關(guān)系是（ A A 點的水平位移相同 B C點的水平位移相同 C C點的水平位移相同 D BC桿變形相同 qB EA El EA El

7、 二判斷題（每小題 2分，共10分） 1 靜定結(jié)構(gòu)由于支座移動引起的位移與剛度無關(guān)。（X ） 2 反力互等定理僅對超靜定結(jié)構(gòu)才有使用價值。（） 3 .用力法求解超靜定剛架在荷載和支座移動作用下的內(nèi)力，只需知道各桿剛度的相對值。 （X ） 4同一結(jié)構(gòu)的力法基本體系不是唯一的。（） 5用力法計算超靜定結(jié)構(gòu)，選取的基本結(jié)構(gòu)不同，則典型方程中的系數(shù)和自由項數(shù)值也不 同。（） 三.求圖泳簡比壊C點的爆向弱.移.E1二常數(shù)。 丸址jaUUj罟I禺 21/5 解：（1）悴XI”圖 （：“汁特匕心嵯此位移 U1211, 2I222I1211 Ixxal xx +xx! xx EI 2399333IK 92 +

8、 丄X* 丄 2 3 7?93 四、計秤圖示剛架結(jié)點C 的水平付孩和轉(zhuǎn)砂=搭數(shù) （3） i舁C點水卩位移 I.門錚點水T付秒 Wi tr Mf.ro “丄丄亦x=2 Cx EI 3822 48EI 2.計算C點轉(zhuǎn)角 （1） Mp圖同上 （Z）作M圖 M圖 （3）計算C點轉(zhuǎn)角 久二丄x2xlqpxlxl = L q c EI 382 24EI 、 九.試求田不剛架點D的豎問位移，E上宮數(shù)。 2 1 f 密亍了2 22 X3，+，X2XFJ1 =血心 48EI A.求圖空桁架結(jié)點H的豎向位穆，已知柿架*村的EA=21xl(4 kN. 六、求圖示桁架結(jié)點B的豎向位移，已知桁架各桿的 4 EA：21

9、X10 kN。(9 分) B 30kN 44=16m DV 15 ET ( 50)( 8)5 2 5 505 2 8 3 306 2 8 3 (60)( ? 6 1 DV 1030 EA 七、確定下列結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)。 (4分) 2.1次 4. BA 6m (c) （d） 八、用力法計算圖示結(jié)構(gòu)，并作彎矩圖。各桿 EI相同且為常數(shù)。（i0分） 40kN A -B C 2m 2m 4m M圖 _ 7 解: 1.選取基本結(jié)構(gòu)，確定基本未知量（ 建立力法方程： 2. ii Xiip 4 i ic i28 i i ci i60 ii 4 4 4 2 iP 40 44 EI 3 3EI EI 2 2 E

10、I 繪M!圖和M p圖, 3. 求系數(shù)和自由項, 4.解力法方程，求出未知量 128 3EIXi EI Xi 15 5.繪彎矩圖 九、用力法計算下列剛架，并作彎矩圖。 EI為常數(shù)。（i0分） 十、用力法計算圖示結(jié)構(gòu)，作彎矩圖。鏈 桿 EA 。 （10 分） 2m 41 41 6m 414I 基本結(jié)構(gòu) 解：1.選取基本結(jié)構(gòu)，確定基本未知量（切斷大鏈桿 CD取其軸力為 X）如上右圖。 2. 建立力法方程: 11 Xi ip 0 3. 繪Mi圖和Mp圖，求系數(shù)和自由項, 1 6 (2 6P 82 6P) 4EI 6 27P EI 2 23 11 EI 3 16 2 2 (2 22 2 82 282)

11、 2 4EI 6 26889.33 3EI EI (圖乘時注意要分段) M1圖 CD 6P Mp圖 4. 解力法方程，求出未知量 26827 P4 X10； 3EIEI 5. 繪彎矩圖 27P 3EI 81 X1P 0.302P ET 268268 卜一、利用對稱性計算圖示剛架，并繪制彎矩圖。 (10 分) q 解：1.利用對稱性，簡化為下左圖，選取基本體系為下右圖。 2.建立力法方程： l iiXi ip 0 3EI 3繪Mi圖和M,p圖，求系數(shù)和自由項, ii Xi=1 臥圖 IP 丄C丄|3 EI 3 3EI i i i q|2 3EI 32 2l3 3EI ql4 I8EI （圖乘時注

12、意各桿件的抗彎剛度不同） 4.解力法方程，求出未知量 Ji 3e ql4 I8EI 0； Xi ii2ql 5 繪彎矩圖 2 5ql 作業(yè)三 一、選擇題（每小題 2分，共10分） 1 位移法典型方程實質(zhì)上是（ A） A平衡方程B位移條件 C物理關(guān)系 D位移互等定理 2位移法典型方程中的系數(shù)kij代表j 1在基本結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的（ C ） A i B j C 第i個附加約束中的約束反力 D第j個附加約束中的約束反力 3用位移法計算剛架，常引入軸向剛度條件，即“受彎直桿在變形后兩端距離保持 不變”。此結(jié)論是由下述假定導(dǎo)出的（ D ） A忽略受彎直桿的軸向變形和剪切變形 B彎曲變形是微小的 C變形后桿件

13、截面仍與變形曲線相垂直 D假定A與B同時成立 4在力矩分配法中傳遞系數(shù)C與什么有關(guān)（D ） A荷載B 線剛度C近端支承D 遠端支承 5 匯交于一剛結(jié)點的各桿端彎矩分配系數(shù)之和等于（A ） A 1 B 0 C 1/2 D -1 二、判斷題（每小題 2分，共10分） 1 位移法可用來計算超靜定結(jié)構(gòu)也可用來計算靜定結(jié)構(gòu)。 b所示。( 2 圖a為一對稱結(jié)構(gòu)，用位移法求解時可取半邊結(jié)構(gòu)如圖 4 3.用位移法計算荷載作用下 的超靜定結(jié)構(gòu)時，采用各桿的相對 剛度進行計算，所得到的節(jié)點位移不是結(jié)構(gòu)的真正位移，求出的內(nèi)力是正確的。 4在多結(jié)點結(jié)構(gòu)的力矩分配法計算中，可以同時放松所有不相鄰的結(jié)點以加速收斂速 度。

14、() 5力矩分配法適用于連續(xù)梁和有側(cè)移剛架。 三、用位移法計算圖示連續(xù)梁，并繪出彎矩圖。各桿EI相同且為常數(shù)。(10分) 10kN/m II川I川I業(yè) 6m 4m A 基本結(jié) 解：(1)選取基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，A i為基本未知量。 (2 )寫出位移法方程如下： kii A 計 F if= 0 (3)計算系數(shù)kii及自由項Fip 令 i = EI，則 i ab =3i , i BC =2i i2 1 2i 6i ._I一.|.|_|.-pg. 作Mi圖和M圖如下：12 2i k ii = 12i+2i =14i M1 fip 40 40 40 kN?m 3丿 求解位移法基本未知量 將系數(shù)及自由項

15、代入位移法方程，得: 40 fp320 kii14i21i (5 )作M圖 四、 用位移法計算圖示剛架，并繪制彎矩圖。(10分) 解: HHHIH f rr 2EI B2EI C 2EI EI EI *R 30kN/m D -r (1)選取基本結(jié)構(gòu)如下圖所示， 4m 4m 2m 1、 15kN 4m 2為基本未知量。 (2 )寫出位移法方程如下：基本結(jié)構(gòu) k11 1+ k 12 2+ F 1F= 0 k21 1+ k 22 2+ F 2F= 0 (3)計算系數(shù)及自由項 令，則 iAB= i BC =2i，肯 iCF =i， i cd=4 i 作M1圖、M2圖和MF圖如下: 11 =8i+4i+

16、8i =20i 21 =4i 21 =k12 =4i M2圖 22 = 8i+4i = 12i 8 C 匸 E 八FT 1_2 D F 1P =40 kN?m F 2P =-30 kN?m (4 )求解位移法基本未知量 將系數(shù)及自由項代入位移法方程，得: 20i 4i 1+ 4i 2+40= 0 1 +12i 2-30= 0 50.7 f 飛 0、 3.6 勺11 二10.713.6 -F- 解得: 75 95 i (5 )作M圖 28i 28i 五、用位移法計算圖示剛架，并繪出彎矩圖。(10 分) 三三三三 q I 解:( 1)對稱結(jié)構(gòu)受對稱荷載作用，可簡化為如下結(jié)構(gòu): 選取基本結(jié)構(gòu)如圖所示

17、， i為基本未知量。 (2 )寫出位移法方程如下： kii 1+ F ip= 0 (3)計算系數(shù)kii及自由項Fip 令i二旦，貝U i = i =i LADDE 作Mi圖和MP圖如下： k F1P = X = 4i+4i =8i ii Fip ,2 qL d r s 12 11 12 A MP圖 qL2 12 (4 )求解位移法基本未知量 將系數(shù)及自由項代入位移法方程，得： qL22 fp12qL k118i96i 1 由對稱性，得原結(jié)構(gòu)的 M圖如下: 六、用位移法計算圖示剛架（利用對稱性），并繪出彎矩圖。各桿 數(shù)。（10分） EI相同且為常 川川川II A BC D 6m E bk 6m

18、F 6m 18kN/m 18kN/m 解：（1）對稱結(jié)構(gòu)受對稱荷載作用，可簡化為如下結(jié)構(gòu): 6m 選取基本結(jié)構(gòu)如圖所示，A i為基本未知量。 6m JA BG A （2 ）寫出位移法方程如下： kii A 計 F ip= 0 （3）計算系數(shù)kii及自由項Fip 令i二旦，則i _ 6 作Mi圖和M圖如下： BE =， 4 i BG =2i M1 2 11 =4i+4i +2i =10i F ip = 54 kN?m (4 )求解位移法基本未知量 將系數(shù)及自由項代入位移法方程，得: Fi545.4 k1110i i (5 )作M圖 七、用力矩分配法計算圖示結(jié)構(gòu)，并繪出彎矩圖。各桿EI相同且為常數(shù)

19、。 (10 分) 24kN 解：計算分配系數(shù), 48kN/ 6- 3 E! 用A = Sba +Sbc = 3 EI+4 EI 0.429 6 6 Mbc Mba =1 0.4290.571 4 EI = 6 心= SCb+Scd =4 旦 +3 旦 6 6 SCB 0.571 Mcd1 心=1 0.5710.429 分配與傳遞計算 * :C 作 M圖。_ 一 -82- -G211 A. 1 皿圖（kN?m） 10 分） 八、用力矩分配法計算圖示結(jié)構(gòu)，并繪出彎矩圖。各桿EI相同且為常數(shù)。 -32k刖 ，二E 解：梁的懸忙 De為一靜定部分，可求彳肇MlDE =-36TN?m化搭丄24kN。將結(jié)

20、點D簡 32k 化為鉸支端，則Mde與Fqde應(yīng)作為外力作用于結(jié)點D右側(cè)，因此可按下圖計算 計算分配系數(shù) 4 E -Sba=6 也=Sba+Sbc=4 旦+4 6 |T。5 6 Mbc Mba =1 0.50.5 SCB El PCB = 足B +SCD 4旦+3旦 6 6 0.571 Mcd1 mcb = 1 0.571 0.429 分配與傳遞計算 分配系數(shù) 固點反力矩 固端彎矩 -0.86 0.5 -24 0.5 0.571 0.429 -18 36 12 12 3.43 6.85 5.15 -1.72 -1.72 遞分 配 與 傳 -0.07 -0 13 0.25 -0.13 -0.86

21、 0.49 0.37 -0 01 0.02 -0 01 -0.07 0 04 0 03 最后彎矩 圖 M rrnn10 10 14 13 84 單位（kN?m） （4）作M圖 .I 13 九、用力矩分配法計算圖示結(jié)構(gòu)，并繪出彎矩圖。各桿EI相同且為常數(shù)。10分） 10kN 4m 32kN 10kN/m D 2m 2m 4m 計算分配系數(shù) _ Sbe _ 4i BE 陽E = o = 7- SBE +S BC 4i BE + 3i BC 4 E 4 EI 4+3 4 旦 .571 4 Mbc1中e = 1 0.571 0.429 固點反力 2C 分配系 0.4 固端彎 -14 2 分配與傳 -2

22、.0 最后彎 -16. 2 E 分配與傳遞計算 B BE 0.5 0 0 -3.4-1. -3.-1. 單位(kN?m (4 )作 十、用力矩分配法計算圖示結(jié)構(gòu)，并繪出彎矩圖。 各桿EI相同且為常數(shù)。 10 分） 10kN/ 20k 4m 4m 解: 計算分配系數(shù) _Sba_ 1BA = _ Sba + Sbc + Sbd 3 El + 4 3 E 4 EI 4 EI 4 4 0.273 M-bc SBC SBA + SBC + SBD EI 3+ 4 EI 4 4 EI 4 EI 4 0.364 l1 BD S BD S BA + SBC + SBD EI + 4 4 EI 4 百 4 EI

23、 4 0.364 Mcb 一 S- SCB SCB + SCE 4 EL + 4 EI 4 0.5 Mce1 1CB = 1 0.50.5 分配與傳遞計算 A BA 0.273 20 -2.73 0.56 0.03 17.86 BD 0.364 B BC 0.364 -10 -3.64 -3.64 -2.05 0.75 0.04 -2.85 DB -1.82 0.38 0.02 0.75 -0.10 0.04 -15.0 CB CE 0.5 0.5 10 -1.82 -4.09 -4.09 0.38 -0.19 -0.19 0.02 -0.01 -0.01 4.29 -4.29 EC -2.0

24、5 -0.10 2 、為29 A C 4.29 A直線段組成 B曲線段組成 / M圖直線曲線混合D變形體虛位移圖D yc是表示（C ） 2.圖示結(jié)構(gòu)某截面的影響線已做出如下圖所示，其中豎標(biāo) A P=1在E時，C截面的彎矩值B P=1在C時，A截面的彎矩值 C P=1在C時，E截面的彎矩值D P=1在C時，D截面的彎矩值 3繪制任一量值的影響線時，假定荷載是（A ） A一個方向不變的單位移動荷載B移動荷載 C動力荷載D可動荷載 4.如下圖所示，若要增大其自振頻率w值，可以采取的措施是（B ） A增大L B 增大El C 增大 m D 增大P Ft Jf 5.無阻尼單自由度體系在簡諧荷載作用下，共振時與動荷載相平衡的是（B） A彈性恢復(fù)力B慣性力 C慣性力與彈性力的合力D 沒有力 二、判斷題（每小題 2分，共10分） 1. 靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力影響線均為折線組成。（ V ）