2014年(最新)電大土木工程力學(xué)形成性考核冊(word版)

1、土木工程力學(xué)（本）形成性考核冊 作業(yè)一1、 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(diǎn) 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(jì)算自由度W=-3，則體系的（ D ）A自由度為3 B自由度等于0C 多余約束數(shù)等于3 D 多

2、余約束數(shù)大于等于35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 67下圖所示結(jié)構(gòu)的彎矩圖形狀應(yīng)為（ A ）8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 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2、 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(jì)算自由度大于零，那么體系一定是幾何可變體系。（ Ú ）3兩根鏈桿的約束作用相當(dāng)于一個(gè)單鉸。（ ´ ）4一個(gè)體系是有n個(gè)自由度的幾何可變體系，那么加入n個(gè)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。 （ Ú ）6圖示兩個(gè)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。（ ）7三鉸拱的矢高f越大，水平推力也越大。（ ´ ）8求桁架內(nèi)力時(shí)截面法所截取的隔離體包含兩個(gè)或兩個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)。（ Ú ）9某荷載作用下桁架可能存在零桿，它不受內(nèi)力，因此

4、在實(shí)際結(jié)構(gòu)中可以將其去掉。（ ´ ） 10試判斷下列彎矩圖是否正確。（ ´）三、試對圖示平面體系進(jìn)行幾何組成分析。（每小題5分，共20分） 1解：由二元體分析法原結(jié)構(gòu)是一個(gè)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(gè)無多余約束的幾何不變體系。3解：顯然，體系是具有兩個(gè)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）110kN/m20kN3m1m3mABCDABCD56060(11.25)M圖（kN·m）作彎矩圖如下：L/2LABCDL/2

5、FPFPL2ABCDFPLM圖解： 作彎矩圖如下：20kN/m40kN2m4mABCD40kN2m2m2mEF3ABCEFD4040120M圖（kN·m）解： 作彎矩圖如下：123aABCDaaaFPFPa五、計(jì)算圖示桁架中指定桿件的內(nèi)力。解：求支座反力 由 由 用-截面將桁架截開，保留右邊部分，受力如圖：CDFN1FN4FN3FP 由 （壓） 由 CFN2FN4FPFN4 （拉）取結(jié)點(diǎn)C為研究對象，作受力圖如下： 顯然：（壓）土木工程力學(xué)（本）形成性考核冊 作業(yè)二1、 選擇題（每小題2分，共10分） 1用力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)時(shí)，其基本未知量為（ D ）A 桿端彎矩 B 結(jié)點(diǎn)角位移 C

6、 結(jié)點(diǎn)線位移 D 多余未知力2力法方程中的系數(shù)代表基本體系在作用下產(chǎn)生的（ C ）A B C 方向的位移 D 方向的位移3在力法方程的系數(shù)和自由項(xiàng)中（ B ）A 恒大于零 B 恒大于零 C 恒大于零 D 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) C、至少有一個(gè)為直線形 D 、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（ D ）A A點(diǎn)的水平位移相同 B C點(diǎn)的水平位移相同C C點(diǎn)的水平位移相同 D BC桿變形相同二、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)。（×） 2反力互等定理僅對

7、超靜定結(jié)構(gòu)才有使用價(jià)值。（ Ú ） 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。（ ´ ）4同一結(jié)構(gòu)的力法基本體系不是唯一的。（ Ú ）5用力法計(jì)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(xiàng)數(shù)值也不同。（ Ú ）qC2l/3l/3三、求圖示簡支粱C點(diǎn)的豎向位移，EI =常數(shù)。（9分）解：（1）作MP圖ABCMP圖ABC1圖（2）作圖（3）計(jì)算C點(diǎn)豎向位移 四、計(jì)算圖示剛架結(jié)點(diǎn)C的水平位移和轉(zhuǎn)角，EI=常數(shù)。ll/2qABC1計(jì)算C點(diǎn)水平位移解：（1）作MP圖ABCMP圖（2）作圖ABC圖1（3）計(jì)算C點(diǎn)水

8、平位移 2計(jì)算C點(diǎn)轉(zhuǎn)角 （1）MP圖同上（2）作圖ABC圖11（3）計(jì)算C點(diǎn)轉(zhuǎn)角 （ ）FPABCDll/2l/2EI=常數(shù)五、試求圖示剛架點(diǎn)D的豎向位移，EI=常數(shù)。FPABCDFPlFPl/2FPlMP圖解：（1）作MP圖1ABCDl/2l/2圖（2）作圖（3）計(jì)算D點(diǎn)豎向位移 六、求圖示桁架結(jié)點(diǎn)B的豎向位移，已知桁架各桿的EA=21´104 kN。ABCDE40kN40kN80kN3m3m3m3m4m解：（1）計(jì)算實(shí)際荷載作用下桁架各桿的軸力ABCDE40kN40kN80kN-90kN-100kN50kN60kN60kN50kN-100kNABCDE1（2）計(jì)算虛設(shè)單位荷載作用

9、下桁架各桿的軸力（3）計(jì)算B點(diǎn)豎向位移 七、確定下列結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)。（4分）15次 1次 4次7次八、用力法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并作彎矩圖。各桿EI相同且為常數(shù)。40kN2m4mABC2m解：（1）梁為一次超靜定結(jié)構(gòu)，X1為多余未知力，取基本結(jié)構(gòu)如下圖所示：ABCX1基本結(jié)構(gòu)（2）寫出力法方程如下：11 X1+1P= 0（3）計(jì)算系數(shù)11及自由項(xiàng)1PABC1圖4作圖和MP圖如下：40kNABCMP圖（kN·m）40 （4）求解多余未知力： (40)ABC1532.5M圖（kN·m）（5）作M圖：九、用力法計(jì)算下列剛架，并作彎矩圖。EI為常數(shù)。6kNABCD4m4EI4EIEI4

10、m解：（1）基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，X1 、X2為多余未知力。ABCDX1X2基本結(jié)構(gòu)（2）寫出力法方程如下： 11 X1+12 X2+1P= 0 21 X1+22 X2+2P= 0（3）計(jì)算系數(shù)及自由項(xiàng)：1ABCD4444圖 6kNABCD24MP圖（kN·m）1ABCD444圖 （4）求解多余未知力： 解得： X1=-2.4kN X2=-4.1kN6kNABCD6.86.87.69.6M圖（kN·m）9.6（5）作M圖：PABCD6m4I4I2mII十、用力法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并作彎矩圖。鏈桿EA=。ABCDX1X1基本結(jié)構(gòu)解：（1）取基本結(jié)構(gòu)：（2）寫出力法方程如下：11 X

11、1+1P= 0（3）計(jì)算系數(shù)11及自由項(xiàng)1P作圖和MP圖如下：PABCD6PMP圖ABCD11圖2288 （4）求解多余未知力： ABCDM圖（5）作M圖：3EIlllq3EI2EIEIEI十一、利用對稱性計(jì)算圖示剛架，并繪制彎矩圖。3EIllqEIABC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)：ABCX1基本結(jié)構(gòu)取基本結(jié)構(gòu)：ABCMP圖（2）寫出力法方程如下：11 X1+1P= 0（3）計(jì)算系數(shù)11及自由項(xiàng)1P圖ABC1lll作圖和MP圖如下： ABC圖（4）求解多余未知力：（5）作M圖：作原結(jié)構(gòu)M圖如下：ABC圖DEF土木工程力學(xué)（本）形成性考核冊 作業(yè)三一、選擇題（每小題2分

12、，共10分） 1位移法典型方程實(shí)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)代表在基本結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的（ C ）A B C 第i個(gè)附加約束中的約束反力 D 第j個(gè)附加約束中的約束反力3用位移法計(jì)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變形后桿件截面仍與變形曲線相垂直 D假定A與B同時(shí)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(yuǎn)端支承5匯交于一剛結(jié)點(diǎn)的各桿端彎矩分配系數(shù)之和等于（ A

13、）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(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)也可用來計(jì)算靜定結(jié)構(gòu)。（ Ú ）2圖a為一對稱結(jié)構(gòu)，用位移法求解時(shí)可取半邊結(jié)構(gòu)如圖b所示。（ ´ 圖a 圖b3.用位移法計(jì)算荷載作用下的超靜定結(jié)構(gòu)時(shí)，采用各桿的相對剛度進(jìn)行計(jì)算，所得到的節(jié)點(diǎn)位移不是結(jié)構(gòu)的真正位移，求出的內(nèi)力是正確的。（ Ú ）4在多結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的力矩分配法計(jì)算中，可以同時(shí)放松所有不相鄰的結(jié)點(diǎn)以加速收斂速度。（ Ú ）5力矩分配法適用于連續(xù)梁和有側(cè)移剛架。（ ´ ）10kN/m4m6mABC三、用位移法計(jì)算圖示連續(xù)梁，并繪出彎矩圖。各

14、桿EI相同且為常數(shù)。（10分）解：（1）選取基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，1為基本未知量?；窘Y(jié)構(gòu)ABC1（2）寫出位移法方程如下：k111+ F1P= 0（3）計(jì)算系數(shù)k11及自由項(xiàng)F1P2i圖ABC112i6i2i 令，則 iAB =3i， iBC =2i作圖和MP圖如下： k11 = 12i+2i =14iMP圖（kN·m）ABC kN·m（4）求解位移法基本未知量 將系數(shù)及自由項(xiàng)代入位移法方程，得： （5）作M圖ABC19(20)1.91.9M圖（kN·m） 四、用位移法計(jì)算圖示剛架，并繪制彎矩圖。（10分）30kN/mE4mABCD2EI4m4m2EI2EIEIE

15、IF2m15kN解： （1）選取基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，1、2為基本未知量。EABCDF12基本結(jié)構(gòu)（2）寫出位移法方程如下： k111+ k122+ F1P= 0 k211+ k222+ F 2P= 0（3）計(jì)算系數(shù)及自由項(xiàng) 令，則 iAB = iBC =2i， iBE = iCF = i， iCD=4 i 作圖、圖和MP圖如下：EABCDF1圖2i8i4i4i8i4i k11 = 8i+4i+8i =20i k21 =4i k21 = k12 =4iEABCDF1圖2i8i4i4i k22 = 8i+4i=12iEABCDFMP圖（kN·m）403040 F1P =40 kN

16、3;m F2P =-30 kN·m（4）求解位移法基本未知量EABCDFM圖（kN·m）50.73018.67.9(60)16.410.75.413.66.8 將系數(shù)及自由項(xiàng)代入位移法方程，得： 20i1+ 4i2+40= 0 4i1 +12i2-30= 0解得： （5）作M圖五、用位移法計(jì)算圖示剛架，并繪出彎矩圖。（10分）EABCD2EILEIEIEIFLLEIqqEADLEILEIq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，1為基本未知量。EAD1基本結(jié)構(gòu)（2）寫出位移法方程如下：k111+ F1P= 0（3）計(jì)算系數(shù)k11及自由項(xiàng)F

17、1PEAD圖14i4i2i2i 令，則 iAD = iDE =i作圖和MP圖如下：EADF1PMP圖 k11 = 4i+4i =8i （4）求解位移法基本未知量 將系數(shù)及自由項(xiàng)代入位移法方程，得： EADM圖（5）作M圖 由對稱性，得原結(jié)構(gòu)的M圖如下：EADM圖FBC六、用位移法計(jì)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/m6mABCD6m6m6m18kN/mEF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)：18kN/m6mAB3m6mEG選取基本結(jié)構(gòu)如圖所示，1為基本未知量。ABEG1（2）寫出位移法方程如下：k111+ F1P= 0（3）計(jì)算

18、系數(shù)k11及自由項(xiàng)F1PGABE圖12i2i4i4i2i 令，則 iAB = iBE =i， iBG =2i作圖和MP圖如下： k11 = 4i+4i +2i =10iABGE54MP圖（kN·m）54 F1P = 54 kN·m（4）求解位移法基本未知量 將系數(shù)及自由項(xiàng)代入位移法方程，得： （5）作M圖ABGE64.8M圖（kN·m）(81)32.421.610.810.8ABE64.8M圖（kN·m）(81)32.421.610.810.8CDF21.664.8(81)32.410.8由對稱性，得原結(jié)構(gòu)的M圖如下：七、用力矩分配法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪出

19、彎矩圖。各桿EI相同且為常數(shù)。48kN/mABCD6m6m3m24kN3m（10分）解：計(jì)算分配系數(shù)， 分配與傳遞計(jì)算0.429分配系數(shù)固端彎矩最后彎矩144單位（kN·m）-82.8982.86分配與傳遞0.57100-14461.780.090-100.85100.85-0.6000.4290.5710-2782.2241.11-67.83-90.28-45.1425.7719.3712.89-7.36-5.53-3.681.582.101.05-0.45-0.300.130.17-0.05-0.04-0.03ABCD82.86100.85(216)M圖（kN·m）作M

20、圖。8kN/mABCD6m6m3m32kN3m3mE24kN·m八、用力矩分配法計(jì)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）解：梁的懸臂 DE 為一靜定部分，可求得 MDE =-36kNm，F(xiàn)QDE = 24kN。將結(jié)點(diǎn) D 簡ABCD6m6m3m32kN3m24kN·m24kN36kN·m化為鉸支端，則 MDE 與 FQDE 應(yīng)作為外力作用于結(jié)點(diǎn) D 右側(cè)，因此可按下圖計(jì)算：計(jì)算分配系數(shù) 分配與傳遞計(jì)算0.5分配系數(shù)固端彎矩最后彎矩單位（kN·m）5.07分配與傳遞0.50360120.04-12.4512.45-0.13360.4290

21、.5710-186.853.43-1.720.490.370.25-0.86-0.010.02-0.07固點(diǎn)反力矩-24012665.15-1.72-0.86-0.13-0.070.03-0.0110.1413.84M圖（kN·m）(48)5.07ABCDE10.1413.8412.4536（4）作M圖九、用力矩分配法計(jì)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/m10kN32kNEABCD2m2m2m2m4m10kN32kNEBC2m2m4m20kN20kN·m20kN·m解：此剛架可按下圖計(jì)算：計(jì)算分配系數(shù) EBC分配系數(shù)固端彎矩最后彎矩

22、單位（kN·m）2000.4290.5710-14-2.57固點(diǎn)反力矩0-3.43BE分配與傳遞20-1.72-16.5720-3.43-1.72分配與傳遞計(jì)算（4）作M圖16.57(32)1.7220EABCD203.43M圖（kN·m）10kN/m20kNEABCD4m2m2m4m十、用力矩分配法計(jì)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）解：計(jì)算分配系數(shù) 單位（kN·m）100.2730.5-10-2.7320EABCD0.3640.364BABCBD0.5CBCE-3.64-3.64-1.82-4.09-4.09-2.050.560.750.750.38-0.19-0.19-0.100.030.040.040.02-0.01-0.01DB4.29-4.29EC17.86-2.85-15.0-1.820.380.02-1.42-2.05-0.10-2.15分配與傳遞計(jì)算作M圖EABCD17.86(20)4.29152.15M圖（kN·m）(20)4.292.851.42 作業(yè)四參考答案一