電大土木工程力學形成性考核冊答案

1、2018 年土木工程力學（本）形成性考核冊 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，不平行也不相交于一點B 三鉸兩兩相聯，三鉸不在一直線上C 三鉸三鏈桿相聯，桿不通過鉸D 一鉸一鏈桿相聯，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

2、3B自由度等于0C 多余約束數等于 3 D 多余約束數大于等于 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 67下圖所示結構的彎矩圖形狀應為（ 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

3、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，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。（V ）7. 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

4、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行幾何組成分析。（每小題 5分，共20分）2.3. 4.1. 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。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。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（每小題10分，共30分）3m3. 解：顯然，體系是具有兩個多余約束的幾何不變體系作彎矩圖如下：2.B 60解：作彎矩圖如FPB60S3.023DI解:五、Fy = 0 A將桁架截D40kN 40kN20kN/解：求支座由Fy = 0取結點FN1b m. CD20 EF眾心i2m+2m+

5、iK!C 側圖（kN?m 40aMC =04Fpga FN3g3Fn3 一 Fp （拉）2FN4C為研究對象，作受力圖如下：顯然：Fn2Fp （壓）Fn2土木工程力學（本）形成性考核冊作業(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 多余未知力2. 力法方程中的系數j代表基本體系在Xj 1作用下產生的（C ）A XiB X jC Xi方向的位移 DXj方向的位移3. 在力法方程的系數和自由項中（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

6、）A直桿B EI為常數CMp、M至少有一個為直線形D Mp、M都必須是直線形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 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。（X）2 .反力互等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和自由 項數值也不同。

7、（？） 三、求圖示簡支粱C點的豎向位移，EI =常數。（9 分） 解：（1）作MP圖21 /3CBm'A（3）M算c點豎向位移M圖EI=常數。四、計算圖示剛架結點C的水平位移和轉角，qB1/1.計算c點水平位移TTTTjTTTTm 解：（1）作圖'*"*_ C（2）作M圖（3）計算C點作M圖2. 計算C點轉1） M圖1 2l1CET7五、試求圖示剛架點AFp-解：(1)作 A1PSA)作麗圖PI/丫幣Y豎.3d 0)82 24EI 匕D的豎向位移，EI=常數。M圖DFp(3)A計算¥點豎向位移=常 六、求圖示桁架結點EFp的豎向位移,A l 已知桁DE行架各

8、桿的EA=21?10-k1/40k解：(1)計算實際荷載作用F桁架各桿的軸力N50k0k1. 5次2 . 1次F桁架各桿的軸力.40kNE40kN450kNC(2) M算虛設單位荷載作(3) 計算B點豎向位移七、確定下列結構:的超靜定次數。次C4.八、用力法計算圖示結構，并作彎矩圖。各桿 EI相同且為常數。解:A ( 1)梁為一次次超靜定結構，X1為多余未知力，取基本結構如下圖所示:C秤X1:B _ 4m=0(3)計算系數S 11及自由項 1P 作M1圖和MP|基本結： 構 aS 11 X*1+九、用力法計算下列岡剛架， 卿基本矩圖。r-r-T-6k解:本結寫出力法方(1)(3)計算系數及自A

9、構如下圖所示，C程如下：4唁 11 X1+5 12D -Xi 、CC 7C M圖EI為常數。CM圖X2為多余未知力。M14$解多余未3E4Mt-3 21 X 1+ S 22 X 2+D2瓷0A24m 1P= 0 2F= 040由項:4mTAB解得：X 1= X(5) 作 M圖:十、用力法計算圖示結構，并作彎矩圖解：(2)(3)(1)取基本 寫出力法方 計算系數* 作M1圖和yTI。鏈桿 EA=0下：Cii xJ及自由項M圖如下：求解多余(5)乍M圖： 卜一、利用對稱性計算圖示剛(4)1PDI i6m解； 取架，并繪制彎矩圖 |載作用，可簡化為如下結構:2 基本結構：匚3 列廠TEFP出力法方程

10、如S 1屛耳1P= 0料S 1>8口 MP圖如下：l寫4ei計4 J /|自由項叢6基本結(5)作S 作原結構A平衡方BC物直詡結構mEllC4q182l3EI12qlA如下:1D定理2位移法:典型方程中的系數kj代表j 1在基本結構上I圖: M圖B1 位移法典D 位移土木工程力學(本)形成性考核冊作業(yè)三j C 第i個附加約圖中的約束反力3用位移法計算剛架，常引入軸向剛度條件，即 離保持不變”。此結論是由下述假定導出的(fH“受彎直桿在變形后兩端距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C與什么有關

11、（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之和等于（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。2.圖a為一對稱結構，用位移法求解時可取半邊結構如圖b所示。（圖a3.用位移法計算荷載作用下的超靜定結構時，米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 解：（1）選取kN本

12、結構如下圖所示，a6m：B時P= 0（3）計算系數匸1及自由項F1P人 Elm基本結令'=，則 i ab =3i，i 構=2i）El相同且為常數。（10分） 1為基本未知量。- I I C 訃2i6i(4)(5)40 kN?m代3M1求解位移法基本未知量A卜4將系數及自由項代入位移法方程，得: 作M圖F1PJ 1MP 圖(kN?n)9四、用位移法計算圖示剛架，并繪制彎矩圖。(10分)解:(1)選取基本結構如下圖所示，A 1>A,2為基本未知量。 抽選川本結傾寫出位移法方程gBF: 2E(3)11A 1+ k21, A1I+ kkk計算系數及自由項ei令 i = 4 ，貝 U i

13、AB =12+ F1P =-Q2+ F 2PE0BCI=i，i cD=4作Mi圖、M2圖和M圖如下:214i4基本結i214t-=4i i E=k12 =4"&+4i=12iF 0*0 kN?m(4)'求解位移法基本 將系數及自由項代入未知解得:482P =-30 kN?m20iMl75量.位移法方程，得：A號 4i A2+40= Cj!；±21 +12i A 2-30= 095E 228i28i(5)作P圖圖kN?n)五、用位移法計算圖示剛架，并繪出彎矩圖。(10分)'(60C-DEIHd解:)對稱結構受對稱荷載作用,E可簡化為如下結構?mEl(3

14、)吉構如圖所示，1為基本未知量。(4)二計算D移法方程如下:系數EIkn A 1 + F 1p=圖和q A由項F1PAD= i DE =i:EI，則 i , = i LMP圖如下：y j*'=4i+4i =8i求解位移法基D1D I4i將系數及自由項代入位移法方程，得：（5）作M圖 由對稱性，得原結構的M圖如下：E圖示剛架（利用對稱性），并繪出彎矩圖。各桿EI相同且為常數。 Et-tTTTT六、用位移法計算 （10 分） 選取rn-rH-D'受對稱荷載作用，f為如下結構:：A 1為基本未知量F 丁 9-*(、jflFlLB= 0項FifA（3）計算系數輕及自由至1+丘6_6m

15、十作M1圖和MP圖如下：匸k 11 =4嚴*THip = 54 kN?m（4）求解位移法基本未知量 將系數及'自由項代入位（5）作M圖由對稱性，得原結構的m圖如下：M圖（kN?m，并繪出彎矩圖。各桿七、用力矩分配分配系數 八端用矩矩解：梁的懸圖移法方程，彳得A存TT丨丨丨丨丨丨丨I丨CW7圖（解：計算分A系數 分配與傳遞計算N配法計算圖示結構,ft(103:吞相同且為常數24k6DEN為一靜定部分B化為鉸支端，則Mde與F 分*配 算：計算分配系數扌 分配與傳遞計分配系數最后彎反力矩。6QDEDE。各桿圖33 同且為常數。10分）0=24kN。將結點D簡6|3. j3*2436k作為外

16、力作用于結點de右側，因此可按下圖計-240九、用力彎矩'配法計算圖示結構，并繪出彎20kDTrm相6單位（kN?m解：此剛架可按10kkNB20kN?同且為0常數。10分）36計算分配系數 分配與傳遞計算（4）作M圖固點反 十;用算分分配法計同且為常數。10分）系數端彎彎0.5B2201圖。各CBCE最后彎矩 土木一、選擇題E1. A 2 .、C 3 . AD4 - B 5二、判斷題端1. ? 2 （N?m-1m（本）形成性考核冊作業(yè)四參考答案510嘰（202m -(20-? Je / 5 - ? / M、畫圖示伸臂梁MK，*rA的影響f線100C/ 2m3mAmD唯線，o?12kN8kN/mOW川叫BL件自身L系動力學平衡方程解：由下圖列算柔2 FyA、M值四、繪制伸臂梁M影響線 解: MWW作） Fra影響線圖(kN?m分") 圭如J2r單位M影響線才 作圖示梁響銭MC的分） Fqc影響線 7 ?一 T面722M圖解：用機動法作2m10（分）E