工程力學作業(yè)參考答案

1、工程力學作業(yè) 1 參考答案說明：本次作業(yè)對應于文字教材第03章，應按相應教學進度完成。一、單項選擇題（每小題2分，共30分）在每小題的四個備選答案中選出一個正確答案，并將其代號填在題干后面的括號內(nèi)。選、錯選或多選者，該題無分。1.三剛片組成幾何不變體系的規(guī)則是（B）A三鏈桿相連，不平行也不相交于一點B三鉸兩兩相連，三鉸不在一直線上C三鉸三鏈桿相連，桿不通過鉸D一鉸一鏈桿相連，桿不通過鉸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.圖示體系為（D）。A瞬變體系B常變體系C有多余約束的幾何不變體系D無多余約束的幾何

2、不變體系4.下圖所示平面桿件體系是何種桿件體系（A常變B瞬變C不變且無多余聯(lián)系D不變且有一個多余聯(lián)系5圖示桁架有幾根零桿（D）A 0B 2AFpa（上 拉）4CFpa（下拉）4&圖示剛架桿端彎矩BFpa（上拉）2D蟲（下拉）27圖示結(jié)構(gòu)中C截面彎矩等于（B）AaA30kN-mB30kN-mC10kN mD10kN-m20kNm%5kN5kNMBA等于（A）（左側(cè)受拉）（右側(cè)受拉）（左側(cè)受拉）2m9下圖所示伸出梁彎矩圖的正確形狀為（C)1A1B ”_1FPJC1/IDi=10圖示剛架截面C右的彎矩等于（D）Am（上側(cè)受拉）Bm（下側(cè)受拉）Cm（下側(cè)受拉）D 0211.圖示多跨靜定梁的基本

3、部分是（B）A AB部分B BC部分C CD部分13.對圖（a）所示結(jié)構(gòu)，按虛擬力狀態(tài)圖（b）將求出（D）A截面B的轉(zhuǎn)角B截面D的轉(zhuǎn)角C BD兩點間的相對移動12懸臂梁兩種狀態(tài)的彎矩圖如圖所示，圖乘結(jié)果是（abl4EIabl4EIabl12EIC)abl12EID DE部分b5三鉸拱水平推力的大小，不僅與拱高f有關(guān)，而且與拱軸線形狀有關(guān)(X)14懸臂梁兩種狀態(tài)的彎矩圖如圖所示，圖乘結(jié)果是（A）Fpl32Fpl32Fpl2Fpl43EI3EI3EI3EIIIF PFplI一_l15圖示虛擬狀態(tài)是為了求（B）A A點線位移B A截面轉(zhuǎn)角C A點豎向位移D A點水平位移1_m=VA、判斷題（每小題1

4、分，共10分）你認為正確的在題干后括號內(nèi)劃“V”，反之劃“X”1兩剛片用三鏈桿相連，且三鏈桿平行不等長，則構(gòu)成瞬變體系。2兩剛片之間以三根鏈桿相連均能組成無多余約束的幾何不變體系。3.圖示體系，三剛片以共線的三個鉸（A、B、C）相連，故構(gòu)成幾何瞬變體系A(chǔ)4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)(X )X )C5三鉸拱水平推力的大小，不僅與拱高f有關(guān)，而且與拱軸線形狀有關(guān)(X)6.判斷下列M圖形狀對否。（）J丁廠rd11T7盡管拱高f，跨度I相同，但荷載不同，三鉸拱的合理拱軸線也不同。&試判斷下列彎矩圖是否正確。（）9靜定桁架位移的計算可以把積分公式改成

5、求和運算，而靜定剛架則不能（10圖示兩根梁的內(nèi)力相同，變形也相同。（X）三、填空題 （每空2分，共20分）1.定向支座的反力分量是一個力和一個反力偶。2.連接兩個剛片的單鉸相當于 兩個約束。3.平面內(nèi)一點有兩 個自由度。4.不能作為結(jié)構(gòu)使用的是幾何常變體系和瞬變 體系。5.圖示多跨靜定梁C截面彎矩=Fpa/2（上側(cè)受拉）。DC1二2aaa-a1 16在豎向荷載作用下，拱愈扁平，水平推力愈大7.圖2所示剛架支反力FVA=qa/2(V&判斷圖3所示桁架結(jié)構(gòu)有4根零桿。9求圖3所示桁架a桿的內(nèi)力Fw= 5kN（拉力）。10位移計算公式“晉ds.書如.罟ds是由變形體虛功原理推出來的。四、計算

6、題 （共40分）2作下圖剛架的彎矩圖（8分）cL2m-.2m_FP”FpL解：（1）.求支座反力:1作下圖剛架的彎矩圖（8分）FA= FB= m/a （2）.作剛架的彎矩圖解：(1)求支座反力：FA= FP/2 , FB= 3FP/2 .(2)作剛架的彎矩圖3繪圖示剛架的彎矩圖(8分)解：(1)求支座反力：FA= FB=m/丨；(2)作剛架的彎矩圖4繪制圖示靜定剛架彎矩圖(8分)L解：（1）求支座反力：FAx=ql, FAy=0 , FB=ql;(2)作剛架的彎矩圖。5試作圖示剛架的剪力圖與彎矩圖(本題_L/2_ _L/2qmBC20kNJ 1ADm4m-解：(1)求支座反力：FAx=20kN

7、,FAy=FB=10kN。方向如圖(2)作剛架的彎矩圖：MEA=MEB= MBE= MBc=40kN m(內(nèi)側(cè)受拉)(3)作剛架的剪力圖：AE段：Q=20kNEB段：Q=0BC段：Q=-10kNCD段：Q=040(kN m)工程力學作業(yè) 2 參考答案說明：本次作業(yè)對應于文字教材第4章，應按相應教學進度完成。一、單項選擇題（每小題2分，共30分）在每小題的四個備選答案中選出一個正確答案，并將其代號填在題干后面的括號內(nèi)。選、錯選或多選者，該題無分。1力法計算的基本未知量為（D）A桿端彎矩B結(jié)點角位移C結(jié)點線位移D多余未知力2.超靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力與剛度（B)A無關(guān)B相對值有關(guān)C絕對值有

8、關(guān)D相對值絕對值都有關(guān)3. 圖4所示結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)為（D）A1B2C3D45在力法方程的系數(shù)和自由項中（D-P恒大于零4力法方程中的系數(shù)；-j代表基本體系在=1作用下產(chǎn)生的（A Xi次開發(fā)B XjXi方向的位移D Xj方向的位移XjCr 恒大于零A恒大于零Br 恒大于零2力法計算的基本體系不能是可變體系。（V）7.超靜定結(jié)構(gòu)在支座移動作用下產(chǎn)生的內(nèi)力與剛度（C）A無關(guān)B相對值有關(guān)你認為正確的在題干后括號內(nèi)劃“V”，反之劃“X”C絕對值有關(guān)D相對值絕對值都有關(guān)&力法典型方程中的自由項.bp是基本體系在荷載作用下產(chǎn)生的（C）10.結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)等于結(jié)構(gòu)中A約束的數(shù)目C結(jié)點數(shù)11.力法的

9、基本體系是（DA一組單跨度超靜定梁C可變體系12撤去一單鉸相當于去掉了多少個約束（瞬變體系幾何不變體系C2個13圖示剛架的超靜定次數(shù)為（A 1次；B 2次;3次;14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B結(jié)點角位移C結(jié)點線位移D多余未知力15力法方程中的系數(shù)FPFPBCD7 代表基本體系在Xj=1作用下產(chǎn)生的（CA XiB XjC Xi方向的位移D Xj方向的位移、判斷題（每小題1分，共10分）A XiB XjC Xj方向的位移D Xj方向的位移BBD）多余約束的數(shù)目桿件數(shù)9下圖所示對稱結(jié)構(gòu)的等代結(jié)構(gòu)為（D2力法計算的基本體系不能是可變體系。（V）1超靜定次數(shù)一般不等于多余約

10、束的個數(shù)。（X）3同一結(jié)構(gòu)選不同的力法基本體系，所得到的力法方程代表的位移條件相同。4同一結(jié)構(gòu)的力法基本體系不是唯一的。（V）5同一結(jié)構(gòu)選不同的力法基本體系所得到的最后結(jié)果是相同的。（V）6.圖示超靜定結(jié)構(gòu)去掉桿件、后為一靜定梁，故它是三次超靜定結(jié)構(gòu)。（X）IL,”丨IM、17用力法計算超靜定結(jié)構(gòu)，選取的基本結(jié)構(gòu)不同，所得到的最后彎矩圖也不同。（X）&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。（V）9在荷載作用下，超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布與各桿剛度的絕對值有關(guān)。（X）io.圖示結(jié)構(gòu)有兩次超靜定。（X）三、填空題 （每空2分，共20分）1.確定超靜定結(jié)構(gòu)

11、的次數(shù)時，若撤去一個單鉸，相當于去掉兩個 約束。2超靜定結(jié)構(gòu)的幾何組成特征是 有多余約束的幾何不變體系_。3.溫度改變對超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生 內(nèi)力和反力。4.力法基本結(jié)構(gòu)是無多余約束的幾何不變體系 靜定結(jié)構(gòu)。5.超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力不僅滿足平衡條件，而且還要滿足位移協(xié)調(diào) 條件。6.靜定結(jié)構(gòu)的反力和內(nèi)力用靜力平衡條件 可全部求出。7.力法的基本未知量是多余未知力，其典型方程是根據(jù)多余未知力處的位移條件建立的。&對稱結(jié)構(gòu)在對稱荷載作用下內(nèi)力中彎矩、軸力是對稱的，剪力是反對稱的 。9.力法的基本體系是無。10.力法的基本方程使用的是位移協(xié)調(diào)條件：該方法只適用于解超靜定 結(jié)構(gòu)。四、計算題 （共40分）1

12、.對下面圖a所示的超靜定結(jié)構(gòu)，選圖b所示的力法基本體系，要求（1）列出力法典型方程；（2）畫M1,M2,Mp圖；（3） 求出各系數(shù)及自由項。（10分）解:- - 21Xi、 22X? *， *= 2 P = （2）M1，M2，Mp圖如下；xif?qnun(3)求出各系數(shù)及自由項。13EI-ii2l3EI：；22丿Mi圖M2圖（10分）16EI3：1F24 EI-2F =-21 -MF圖2用力法計算圖示剛架(求出系數(shù)及自由項列出方程即可)（10分）20kN/mI=242kN/mI=13mX1X1=11-11X2基本體系Mi圖解: (1)圖示剛架為兩次超靜定結(jié)構(gòu)，選力法基本體系如圖, ：11x %

13、2x2：十P= 0列出力法典型方程：11 112 2(3)作M1,M3- 21X、22 X2 ， = 2P 0MP圖，求出各系數(shù)及自由項。2，3+ 3 2.4321八3二Q6 2121二1F=22.5 3- 9.3752.4 3222.5kN mMF圖-1112= 1.41722-33力法典型方程為：匚41*09.375-0.5% x2= 03建立圖示結(jié)構(gòu)的力法方程(不求解)。(10分)EI=常數(shù)解：(1)這是一個對稱剛架，取半結(jié)構(gòu)如圖所示。q(2)半剛架為兩次超靜定結(jié)構(gòu)，選力法基本體系如圖,(3)列出力法典型方程:-11X1、j2X2FP= 0：;21X1 22 X 2 P= 0(4)作Mp

14、,M1,M2圖，求出各系數(shù)及自由項。213EIql316EI24EI-2F=036（6）用疊加法作彎矩圖M =M1兇 MF4用力法計算圖示對稱結(jié)構(gòu)，并作彎矩圖（EI=常數(shù)）。（10分）15kN BC 15kNmAD vP I 3m亠3m-解：（1）這是一個對稱剛架，取半結(jié)構(gòu)如圖（）所示。（2）半剛架為一次超靜定結(jié)構(gòu)，選力法基本體系如圖,-4x18x2= 015 kN半剛架7777圖（a）（3）列出力法典型方程：二11作M1，=丄EI1“、仆-0MP圖，求出各系數(shù)及自由項。453 3 2 3 4 3：丿EI-.F_3 4 30360ElEl解方程得兀=-：1F61，60胡kN 364524M圖（

15、kN m）24工程力學作業(yè) 3 參考答案說明：本次作業(yè)對應于文字教材第56章，應按相應教學進度完成。一、單項選擇題（每小題2分，共30分） 在每小題的四個備選答案中選出一個正確答案, 選、錯選或多選者，該題無分。1.圖示超靜定結(jié)構(gòu)結(jié)點角位移的個數(shù)是（CA 2B 3C 43.圖示超靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)點線位移（獨立）的個數(shù)是（B）A 0B 1C 2D 34.位移法典型方程實質(zhì)上是（A）并將其代號填在題干后面的括號內(nèi)。）D 52.用位移法求解圖示結(jié)構(gòu)時，基本未知量的個數(shù)是（B）D 125.位移法典型方程中的系數(shù)kij代表=1在基本體系上產(chǎn)生的（C）A B 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

16、束反力A平衡方程B位移條件C物理關(guān)系D位移互等定理6圖6所示結(jié)構(gòu)的位移法基本未知量數(shù)目為（D）A 2B 3C 4D 6圖67位移法基本方程中的自由項Fip，代表荷載在基本體系作用下產(chǎn)生的（C）A BjC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&圖示超靜定結(jié)構(gòu)結(jié)點角位移的個數(shù)是（B）C 4D 59.用位移法求解圖示結(jié)構(gòu)時，基本未知量個數(shù)是（A 1B 2C 3D 410用位移法計算超靜定結(jié)構(gòu)時，其基本未知量為（A多余未知力B桿端內(nèi)力11在位移法計算中規(guī)定正的桿端彎矩是（A繞桿端順時針轉(zhuǎn)動C繞桿端逆時針轉(zhuǎn)動12.力矩分配法的直接對象是（A桿端彎矩B結(jié)點位移DC桿端彎矩A）繞結(jié)點

17、順時針轉(zhuǎn)動使梁的下側(cè)受拉）D結(jié)點位移C多余未知力13匯交于一剛結(jié)點的各桿端彎矩分配系數(shù)之和等于（-1A）BDA 1B 0 C 1/2D14. 一般情況下結(jié)點的不平衡力矩總等于（A匯交于該結(jié)點的固定端彎矩之和C結(jié)點集中力偶荷載15下圖所示連續(xù)梁結(jié)點A -10kNmC 18 kNmB的不平衡力矩為(B 46 kNmD -28 kNmD未知反力A）傳遞彎矩之和附加約束中的約束力矩）6kN/m、判斷題（每小題1分，共10分）你認為正確的在題干后括號內(nèi)劃“V”，反之劃“X”1.位移法典型方程中的主系數(shù)恒為正值，付系數(shù)恒為負值。（X）2.圖示結(jié)構(gòu)有三個位移法基本未知量。（X）3.位移法典型方程中的主系數(shù)恒

18、為正值，付系數(shù)可正可負。（V）4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)。（V）5.位移法只能用于超靜定結(jié)構(gòu)。（）6在力矩分配法中，結(jié)點各桿端分配系數(shù)之和恒等于1。（V）7.圖示結(jié)構(gòu)中MAB=8kNm上拉。（V）I_i_I Bi&在力矩分配中，當遠端為定向支座時，其傳遞系數(shù)為o（X）9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。（V ）10.位移法只能用于靜定結(jié)構(gòu)。（X） 三、填空題 （每空2分，共20分）1位移法基本體系是一組單跨超靜定梁 。2單跨超靜定梁的形常數(shù)是指由桿端位移引起的3.圖示剛架有6個角位移。6m6m桿端力6kN/m4位移法的基本

19、方程使用的是平衡 條件；該方法可解 超靜定結(jié)構(gòu)與 靜定 結(jié)構(gòu)。5.在力矩分配法中，當遠端為鉸支座時，其傳遞系數(shù)為6力矩分配法適用于連續(xù)梁和無側(cè)移剛架 。7.在力矩分配法中，當遠端為定向支座時，其傳遞系數(shù)為&圖1所示連續(xù)梁BC桿件B端分配系數(shù)卩BC= 1/39圖1所示連續(xù)梁B點各梁分配系數(shù)之和卩BA+卩BC= 1.0。10圖1所示連續(xù)梁BC桿件B端彎矩向C端傳遞的傳遞系數(shù)CBC= - 1。四、計算題 （共40分）1用位移法計算圖示剛架并畫M圖（10分）解：此剛架具有一個角位移,取基本結(jié)構(gòu)如圖所示，位移法方程為k1BR1F=0；作M1圖得k11=5 i, 作MF圖得R|F=ql2，解方程得

20、=ql60.圖12、 在結(jié)點B施加轉(zhuǎn)動約束，得基本體系如圖（a）所示3、列力法方程 燈+F1p=0.4、計算系數(shù)k11及自由項F1p設(shè)EI=，則iBA=4i=4,iAB=2i=2kn =4iBA+4iBD+3iBC=4+4+6=14.MBA=土qL21212F1P=qL125、作M圖2用位移法計算圖示剛架并畫彎矩圖（10分）解：1、基本未知量為結(jié)點B的轉(zhuǎn)角亠由、得168iBD=4i=4,iDB=2i=2作M1圖及MBCp?MAB=2理-1168 12qL2=-也14MBA=42 2qL 1, 23qL-+ qL =168 12 28MBC=62 2q=qL_ 168=28MBD=4qL2=qL

21、16842MDB=2理=磴168843用力矩分配法計算連續(xù)梁畫M圖（10分）9.47M圖（kN m）4用力矩分配法計算圖示連續(xù)梁并畫彎矩圖（10分）工程力學作業(yè) 4 參考答案說明：本次作業(yè)對應于文字教材第712章，應按相應教學進度完成。一、單項選擇題（每小題3分，共30分）在每小題的四個備選答案中選出一個正確答案，并將其代號填在題干后面的括號內(nèi)。選、錯選或多選者，該題無分。1.繪制影響線采用的是（D）A實際荷載B移動荷載C單位荷載D單位移動荷載2靜定結(jié)構(gòu)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3單元剛度矩陣中第一列元素的物理意義是（B）A各桿端產(chǎn)生單位位

22、移時，在1端產(chǎn)生的力B 1桿端產(chǎn)生單位位移時，在各桿端產(chǎn)生的力C各桿端產(chǎn)生單位位移時，在各桿端產(chǎn)生的力D 1桿端產(chǎn)生單位位移時，在1端產(chǎn)生的力4.單兀剛度矩陣表示的是（B）A桿端力與荷載之間的剛度關(guān)系B桿端力與桿端位移之間的剛度關(guān)系C桿端力與結(jié)點力之間的剛度關(guān)系D桿端力與結(jié)點位移之間的剛度關(guān)系5.單元剛度矩陣中某元素Kj的物理意義是（B）A i端產(chǎn)生單位位移時，在j端產(chǎn)生的力B j端產(chǎn)生單位位移時，在i端產(chǎn)生的力C i端產(chǎn)生單位位移時，在i端產(chǎn)生的力D j端產(chǎn)生單位位移時，在j端產(chǎn)生的力6.在彈性力學平面應力問題（xy平面）中，下列結(jié)論不正確的是（D）。A.zx=0；B.zy=0；C.-z=0

23、；D.；z=0；7.在彈性力學平面應變問題（xy平面）中，下列結(jié)論不正確的是（B）。A.zx=0；B.-z=0；C.；z=o；D.-zy和；z均為0。&在彈性力學平面問題的幾何方程中，正應變；X與位移分量的關(guān)系為D竺。AA衛(wèi)；B2L;C:x:X.:u .-?.y9. 在彈性力學平面問題的幾何方程中，正應變夕與位移分量的關(guān)系為DA丄；B;C 2U;D:x.y10在彈性力學平面問題的幾何方程中,剪應變Y與位移分量的關(guān)系為xyDAJU；BJY ；Cju ：v.-十-?D:uyX:y:y：x、判斷題（共10分）你認為正確的在題干后括號內(nèi)劃“V”，反之劃“X”1圖示伸臂梁FQB影響線如圖示。（V

24、）（4分）U AB2剛度矩陣中各元素的物理意義是單位力（偶）引起的位移。（X） （4分）3在彈性力學平面問題中， 圓孔的孔邊應力集中， 不是因為圓孔的存在使得平板的截面面 積減小所致。（V）（2分）三、填空題 （每空2分，共20分）1單跨靜定梁影響線的作法是（機動法），撤去相應約束，正向內(nèi)力引起的 虛位移圖2從形狀上看連續(xù)梁影響線是曲線 圖形。3簡支梁的剪力影響線為兩條 直線。4.彎矩影響線豎標的量綱是長度單位。5單元剛度矩陣是單元桿端力 與單元桿端位移間的關(guān)系矩陣。6矩陣位移法是適應計算機發(fā)展的 要求，用矩陣分析表達的位移法。7單位桿端位移產(chǎn)生的單跨超靜定梁的桿端力稱為形常數(shù)_。&彈性力學平面問題一般分為平面應力問題和平面應變問題。9按應力求解彈性力學問題時，一般用逆解法