電大土木工程力學形成性考核冊[帶答案]

1、土木工程力學（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 產生很小的內力B 不產生內力C 產生很大的內力 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 0C 多余約束數(shù)等于

2、 3 D 多余約束數(shù)大于等于 35不能作為建筑結構使用的是（ 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 6B8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A B C D E9 荷載作用下產生桁架位 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（每小題 2 分，共 20分）1多余約束是體系中不需要的約束

3、。 （ ） 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，故其內力也不相同。（ ）FPFP7三鉸拱的矢高 f 越大，水平推力也越大。 （ ） 8求桁架內力時截面法所截取的隔離體包含兩個或兩個以上的結點。（ ）9某荷載作用下桁架可能存在零桿，它不受內力，因此在實際結構中可以將其去掉。）10 試判斷下列彎矩圖是否正確。

4、 （ ）題2-7圖、試對圖示平面體系進行幾何組成分析。題2-8圖1解：由二元體分析法每小題 5 分，共 20 分）題2-10圖原結構是一個無多余約束的幾何不變體系。 2解：由二元體分析法 原結構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、繪制下圖所示各結構的彎矩圖。 （每小題 10 分，共 30 分）120k10kN/10kN/作彎矩圖如下：23解： 作彎矩圖如下：40kN40kNA D E2m 2m 2m 2m 4m20kN/B C解：作彎矩圖如下：120五、解：DE40F C M 圖( kN

5、 m)40F FP C13 2D計算圖示桁架中指定桿件的內力AaaB求支座反力FB 4a FP 2a FP 3a 0FB5FP4()Fy = 05FP FP FP 04FA3FP4()用 -截面將桁架截開，保留右邊部分，受力如圖：由由FP aFN3 a FN1 cos45 a 04FN4FP顯然： FN2FP （壓）2力法方程中的系數(shù)CMP、 M 至少有一個為直線形D M P 、 M 都必須是直線形3FN3FP （拉）2取結點 C 為研究對象，作受力圖如下：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構時，其基本未知量為（D ）A 桿端彎矩B 結點角位移C 結點線位移D

6、 多余未知力ij 代表基本體系在 X j 1作用下產生的（ C ）A XiB X jC Xi 方向的位移D X j 方向的位移3在力法方程的系數(shù)和自由項中（B ）Aij 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)5下圖所示同一結構在兩種不同荷載作用下，它們之間的關系是（D ）A A 點的水平位移相同C C 點的水平位移相同B C 點的水平位移相同D BC 桿變形相同DEIEABCEAEIPA二判斷題（每小題 2 分，共 10分） 1靜定結構由于支座移動引起的位移與剛度無關。（ × ）2反力互等

7、定理僅對超靜定結構才有使用價值。（ ）3用力法求解超靜定剛架在荷載和支座移動作用下的內力，只需知道各桿剛度的相對值。（ × ）4同一結構的力法基本體系不是唯一的。 （ ） 5用力法計算超靜定結構，選取的基本結構不同，則典型方程中的系數(shù)和自由項數(shù)值也不 同。（ ）PM.計篩圖示剛架結點 C 的水平位移利轉九，數(shù)。cpnnjningH1. u n c點水卡位移 M： （ 1 > 作 M,圖(2)作K1圖1（3）計算C點水平位移"丄 xxlqPxlxl = (-»Cx EI 3822 48EI2.計算C點轉角（1） Mp圖同上（2）作M圖（3）計算C點轉角%=丄

8、x2!xlqPxlxl =EI 382 24EI五、試求圖示剛架點D的豎向位移，EI二常數(shù)。1/2（3） if w D點豎向位移29耳I48EI(i)六.求圖示桁架結點B的豎向位移.已知桁架各桿的EA=21xlO4 kNo六、 求圖示桁架結點 B 的豎向位移，已知桁架各桿的 EA=21×104kN。（9 分）BF6m30kN4 4=16mDV1 ( 50)( 5) 5 2 50EI 85 5 2 30 3 6 2 ( 60)( 3) 6 18 8 4DV1030EA七、確定下列結構的超靜定次數(shù)。 （ 4 分）2次7次BA6m40kN ABC2m 2m 4mM1圖M圖解：1.選取基本結

9、構，確定基本未知量（2. 建立力法方程：11 X1 1P 03. 繪 M1圖和 M P圖，求系數(shù)和自由項，1111 4 4 4 211 EI 3 3EI1281P1 1 40 4 1 4 EI 2 2160EI4.解力法方程，求出未知量128X13EI 11601E6I0 0;X1155繪彎矩圖九、用力法計算下列剛架，并作彎矩圖。EI 為常數(shù)。（ 10 分）4EIEIm44m求系數(shù)和自由項，十、用力法計算圖示結構，作彎矩圖。鏈桿 EA。（ 10 分）2mIC4I4I6m4I4I基本結構解： 1.選取基本結構，確定基本未知量（切斷大鏈桿CD，取其軸力為 X 1）如上右圖。2. 建立力法方程：11

10、 X11P 03. 繪M1圖和 M P圖，求系數(shù)和自由項，161P (2 6P 8 2 6P)1P 4EI 6 27PEI11EI23314EI6 2 266(222 282 282) 2268 89.333EI EI圖乘時注意要分段）88M1圖6PMP圖4.解力法方程，求出未知量268 27P4 X10;3EI 1 EI5繪彎矩圖27P 3EI 81 X 1 P 0.302P1 ET 268 268一、利用對稱性計算圖示剛架，并繪制彎矩圖。10 分）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 ：l 11X11P 03EI3. 繪M1圖和 MEIP圖，求系數(shù)

11、和自由項，X1=1M 1圖111P1EI2l3EI3EI13EI32ql418EI圖乘時注意各桿件的抗彎剛度不同 )4. 解力法方程，求出未知量23le3 X1 1q8lE4I3e 1 18EI5繪彎矩圖M圖作業(yè)三一、選擇題（每小題 2 分，共 10分）1 位移法典型方程實質上是（ A ）A 平衡方程 B 位移條件C 物理關系 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 在基本結構上產生的（ 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 ”。此結論是由

12、下述假定導出的（ 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（ 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、判斷題（每小題 2 分，共 10分）1位移法可用來計算超靜定結構也可用來計算靜定結構。b 所示。（2圖 a 為一對稱結構，用位移法求解時可取半邊結構如圖圖a 圖b3. 用位移法計算荷載作用下的超靜定結構時， 采用各桿的相對剛度進行計算，所得到的節(jié)點位移不是結構的真正位移，求

13、出的內力是正確的。 （ ）4在多結點結構的力矩分配法計算中，可以同時放松所有不相鄰的結點以加速收斂速度。（ ）5力矩分配法適用于連續(xù)梁和有側移剛架。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/解：（1）選取基本結構如下圖所示， 1 為基本未知量。（2）寫出位移法方程如下：k11 1+ F1P= 0 （3）計算系數(shù) k11 及自由項 F1P 令i=1E2I，則 iAB =3i， iBC =2i 作 M 1 圖和 M P 圖如下：12i基本結6iB CB2i2ik11= 12i+2i =14iM140kN m34）求解位移法基本未知量將系數(shù)及自由項代

14、入位移法方程，F(xiàn)1P40320F1P11 k11 14i 21i5）作 M 圖四、用位移法計算圖示剛架，并繪制彎矩圖。 （10 分）A 2EIB 2EIC 2EIEIEIEF30kN/m15kD44解：1）選取基本結構如下圖所示， 1、2 為基本未知量。2）3）寫出位移法方程如下：k111+ k12 2+ F1P= 0k21 1+ k 22 2+ F 2P= 0 計算系數(shù)及自由項D令 i = EI ，則 i = i =2i， i = i = i ， 令 4AB = iBC =2i， iBE = iCF= i，iCD=4 i作 M 1圖、 M2 圖和 MP圖如下：8iM1圖k11= 8i+4i+

15、8i =20i k21 =4i k21 = k12 =4iDk22= 8i+4i=12iDF2P =-30 kN mF1P =40 kN m4）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：20i1+ 4i2+40= 04i1 +12i2-30= 07550.7(60)解得：9528i28i5）作 M 圖10.7 13.5.M 圖( kN m)6.8五、用位移法計算圖示剛架，并繪出彎矩圖10 分）EA解： （ 1）對稱結構受對稱荷載作用，可簡化為如下結構： 選取基本結構如圖所示， 1 為基本未知量。A基本結構（2）寫出位移法方程如下：k11 1+ F1P= 0 （3）計算系數(shù) k11

16、及自由項 F1P 令 i = EI ，則 i = i =iL AD DE作 M 1 圖和 MP 圖如下：2iEM1qL2F = qL2F1P = 124）求解位移法基本未知量得：將系數(shù)及自由項代入位移法方程，F(xiàn)1Pk11qL2128iqL296iE由對稱性，得原結構的 M 圖如下：2L2q2L qL 48 q( 25qL248BM圖5qL248六、用位移法計算圖示剛架（利用對稱性 ），并繪出彎矩圖。各桿EI 相同且為常數(shù)。（10 分）18kN/m18kN/m18kN/m解： （ 1）對稱結構受對稱荷載作用，可簡化為如下結構：18kN/m63選取基本結構如圖所示， 1 為基本未知量。2）寫出位移

17、法方程如下：k11 1+ F1P= 03）計算系數(shù) k11 及自由項 F1PGF1P= 54 kN mM P 圖（ 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：1F1Pk1154 5.410i i5）作 M 圖64.8(81)32.410.8 GB21.664 .8(81) 32.4310.8(81) 64.8由對稱性，得原結構的 M 圖如下：21.6 21.6M 圖( kN m )10.8 EM 圖( kN m )10.8 E10.8七、用力矩分配法計算圖示結構，并繪出彎矩圖。各桿 EI 相同且為常數(shù)。（10 分）解：計算分配系數(shù)，SBABA =SBA +S BC6

18、3 EI3 EI +64 EI 0.4293 + 46624kDBC 1 BA =10.429 0.571SCBCB =SCB +S CDEI46 0.571 EI EI4+ 366CD 1 CB =10.571 0.429分配與傳遞計算分配系數(shù) 固端彎矩0.4261.7819.370.57- 1440.570.4282.22- 45.1414441.11- 90.28- 27遞分 配 與 傳7- 3.682.1- 0.30.1- 0.012.8- 7.36- 5.53最后彎矩82.882.81.0- 0.60.0- 0.0100.8作M 圖。100.

19、8C解：梁6 的懸臂 DE 為一6靜定部分，可求得3?m3，F(xiàn)QDE = 24kN 。將結點 D 簡M圖八、用力矩分配法計算圖示結構， 并繪出彎矩圖。 各桿 EI 相同且為常數(shù)。 10 分）32k D 8kN/E化為鉸支端，則 MDE 與 FQDE 應作為外力作用于結點 D 右側，因此可按下圖計算：32kC計算分配系數(shù)EI4BA =SBA +SBC6 0.5 EI EI4 +466BC 1 BA =10.5 0.5EI =SCBCB = S +SSCB +SCD46 0.5714 EI +3 EI 0.57166CD 1 CB =1 0.571 0.429分配與傳遞計算分配系數(shù)固點反力矩0.5

20、0.50.5710.429-24固端彎矩1212-0.86- 1.723.43- 1.72遞分 配 與 傳-0.070.130.25- 0.130.010.020.010-1866.855.15-0.860.490.37- 0.070.040.03（4）作 M 圖AA0.B 1(2.45.BCDE13.圖M10 分）九、用力矩分配法計算圖示結構， 并繪出彎矩圖。 各桿 EI 相同且為常數(shù)解：此剛架可按下圖計算：10k32k20kN20kN20kN4m4mE2m 2m計算分配系數(shù)SBE BE = SBE +S BC4i BE4i BE + 3i BC4 EI4EI EI4 + 3440.571B

21、C1 BE=1 0.571 0.429分配與傳遞計算BE單位（ kN m）（4）作 M 圖10 分）4m十、用力矩分配法計算圖示結構， 并繪出彎矩圖。 各桿 EI 相同且為常數(shù)。解：計算分配系數(shù)EIS3BA = S BA = EIE4IEI 0.273SBA + S BC + S BD 3 EI + 4 EI 4 EIBCSBA + SBC + S BDEI44 0.364 EI EI EI3 + 4 4444BDS BDS BA + S BC + S BD4 EI4 0.3643 EI + 4 EI4 EI 0.364444CBSCBSCB + S CE4 EI44 EI4 0.5+ 4 E

22、I 0.54C E 1 C B= 1 0. 5 0. 5 分配與傳遞計算作M圖作業(yè)四一、選擇題（每小題 2 分，共 10分） 1靜定結構的影響線的形狀特征是（ A ）A 直線段組成B 曲線段組成C 直線曲線混合D 變形體虛位移圖2 圖示結構某截面的影響線已做出如下圖所示，其中豎標yc 是表示（ C ）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

23、要增大其自振頻率w 值，可以采取的措施是（ B ）A 增大 LB 增大 EI C增大 m D 增大 PB）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（C 慣性力與彈性力的合力 D 沒有力）CABba）×ABCK2m2m2m11P= 1×MK 影響線3簡支梁跨中 C 截面彎矩影響線的物理意義是荷載 P 1 作用在截面 C 的彎矩圖形。 （×）4圖示體系有 5 個質點，其動力自由度為 5。（設忽略直桿軸向變形的影響） （ × ）、畫圖示伸臂梁 M K ，F(xiàn)RA的影響線。（10 分）RA 影響線、判斷題（每小題 2 分，共 10分）5結構的

24、自振頻率與結構的剛度及動荷載有關。（1靜定結構和超靜定結構的內力影響線均為折線組成。 （ × ）2圖 示 結 構 C 截 面 彎 矩 影 響 線 在 C 處 的 豎 標 為 ab/l0. 5四、繪制伸臂梁 C截面、D 截面的彎矩影響線和剪力影響線。 （10分）MC影響線3/8QC影響線3/81QD影響線FyA、 M C值。（ 20 分）A2m12kN8KN/mBC12kND2m2m 1m0.25FyA影響線五、作圖示梁 FyA、MC 的影響線，并利用影響線計算圖示荷載作用下的FYA 12 0.5 12 0.25 1 3 0.25 8 0YA 2MC影響線MC=0MB影響線M B 12

25、 1 1 3 1 8 24KN m210 分）六、試求圖示體系的自振頻率。 EI= 常數(shù)，桿長均為 l 。M11. 求柔度系數(shù)2. 求自振頻率11EIlll3l223lll37l312EI七、求圖示體系的自振頻率。忽略桿件自身的質量。15 分）m1EI=l/2l/2FI11AB題9-1圖FI2m1FB由慣性力計算公式：FI1 m l ''FI 2 m3l ''22M A 0m222l l 3l''3lm l'' lkl m3l''3l0FB kl25l5l '' kl 02kl25 2 5m ml2

26、2k2k5m八、求圖示體系的自振頻率。質量 m 集中在橫梁上。各桿 EI= 常數(shù)。（ 15 分）解；1. 繪M1圖2. 求剛度系數(shù)3. 求自振頻率k113EIh22 12hE2I18EI3EI12EI3EI222h2h2h2"If we don't do that it will go on and go on. We have to stop it; we need the courage to do it."His comments came hours after Fifa vice-president Jeffrey Webb - also in Londo

27、n for the FA's celebrations - said he wanted to meet Ivory Coast international Toure to discuss his complaint.byCSKA general director Roman Babaev says the matter has been "exaggerated" the Ivorian and the British media.Blatter, 77, said: "It has been decided by the Fifa congress

28、that it is a nonsense for racism to be dealt with with fines. You can always find money from somebody to pay them."It is a nonsense to have matches played without spectators because it is against the spirit of football and against the visiting team. It is all nonsense."We can do something

29、better to fight racism and discrimination. "This is one of the villains we have today in our game. But it is only with harsh sanctions that racism and discrimination can be washed out of football."The (lack of) air up theretaskforce, is in London forAssociation's 150th celebrations and

30、 willWatch m Cayman Islands-based Webb, the head of Fifa's anti-racism the Football anniversary attend City'sPremier League match at Chelsea on Sunday."I am going to be at the match tomorrow and I have asked to meet YayaToure," he told BBC Sport."For me it's about how he f

31、elt and I would like to speak to him first to find out what his experience was."Uefa has opened disciplinary proceedings against CSKA for the "racist behaviour of their fans" during City's 2-1 win.Michel Platini, president of European football's governing body, has also ordere

32、d an immediate investigation into the referee's actions.CSKA said they were "surprised and disappointed" by Toure's complaint. In a statement the Russian side added: "We found no racist insults from fans of CSKA."Baumgartner the disappointing news: Mission aborted.The sup

33、ersonic descent could happen as early as Sunda.The weather plays an important role in this mission. Starting at the ground, conditions have to be very calm - winds less than 2 mph, with no precipitation or humidity and limited cloud cover. The balloon, with capsule attached, will move through the lo

34、wer level of the atmosphere (the troposphere) where our day-to-day weather lives. It will climb higher than the tip of Mount Everest (5.5 miles/8.85 kilometers), drifting even higher than the cruising altitude of commercial airliners (5.6 miles/9.17 kilometers) and into the stratosphere. As he cross

35、es the boundary layer (called the tropopause),e can expect a lot of turbulence. The balloon will slowly drift to the edge of space at 120,000 feet (Then, I would assume, he will slowly step out onto something resembling an Olympic diving platform.Below, the Earth becomes the concrete bottom of a swimming pool that he wants to land on, but no