電大土木工程力學形成性考核冊2016答案

1、土木工程力學（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 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。 （ Ú ）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。（ ）7三鉸拱的矢高f越大，水平推力也越大。（ ´ ）8求桁架內(nèi)力時截面法所截取的隔離體包含兩個或兩個以上的結(jié)點。（ 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解： 作彎矩圖如下：五、計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

5、，保留右邊部分，受力如圖： 由 （壓） 由 （拉）取結(jié)點C為研究對象，作受力圖如下： 顯然：（壓）土木工程力學（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、至少有一個為直線形 D 、都必須是直線形5下圖所示同

6、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(jié)構(gòu)由于支座移動引起的位移與剛度無關(guān)。（×） 2反力互等定理僅對超靜定結(jié)構(gòu)才有使用價值。（ 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。（ Ú ）l/3三、求圖示簡支粱C點的豎向位移，EI

7、 =常數(shù)。（9分）解：（1）作MP圖（2）作圖（3）計算C點豎向位移 四、計算圖示剛架結(jié)點C的水平位移和轉(zhuǎn)角，EI=常數(shù)。1計算C點水平位移解：（1）作MP圖（2）作圖（3）計算C點水平位移 2計算C點轉(zhuǎn)角 （1）MP圖同上（2）作圖（3）計算C點轉(zhuǎn)角 （ ）五、試求圖示剛架點D的豎向位移，EI=常數(shù)。解：（1）作MP圖（2）作圖（3）計算D點豎向位移 六、求圖示桁架結(jié)點B的豎向位移，已知桁架各桿的EA=21´104 kN。4m解：（1）計算實際荷載作用下桁架各桿的軸力-100kN（2）計算虛設(shè)單位荷載作用下桁架各桿的軸力（3）計算B點豎向位移 七、確定下列結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)。（4分）

8、15次 1次 4次7次八、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)。2m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：基本結(jié)構(gòu)（2）寫出力法方程如下：11 X1+1P= 0（3）計算系數(shù)11及自由項1P作圖和MP圖如下： （4）求解多余未知力： M圖（kN·m）（5）作M圖：九、用力法計算下列剛架，并作彎矩圖。EI為常數(shù)。解：（1）基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，X1 、X2為多余未知力。（2）寫出力法方程如下： 11 X1+12 X2+1P= 0 21 X1+22 X2+2P= 0（3）計算系數(shù)及自由項： （4）求解多余未知力： 解得： X1=-2.4kN

9、X2=-4.1kN（5）作M圖：十、用力法計算圖示結(jié)構(gòu)，并作彎矩圖。鏈桿EA=。解：（1）取基本結(jié)構(gòu)：（2）寫出力法方程如下：11 X1+1P= 0（3）計算系數(shù)11及自由項1P作圖和MP圖如下： （4）求解多余未知力： （5）作M圖：十一、利用對稱性計算圖示剛架，并繪制彎矩圖。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)：取基本結(jié)構(gòu)：（2）寫出力法方程如下：11 X1+1P= 0（3）計算系數(shù)11及自由項1P作圖和MP圖如下： （4）求解多余未知力：（5）作M圖：作原結(jié)構(gòu)M圖如下：土木工程力學（本）形成性考核冊 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）

10、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(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

11、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)。（ Ú ）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b所示。（ ´ 圖a 圖b3.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。（ Ú ）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。（ Ú ）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）解：（1）選取基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，1為基

12、本未知量。1（2）寫出位移法方程如下：k111+ F1P= 0（3）計算系數(shù)k11及自由項F1P2i 令，則 iAB =3i， iBC =2i作圖和MP圖如下： k11 = 12i+2i =14i 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： （5）作M圖M圖（kN·m） 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(jié)構(gòu)如下圖所示，1、2為基本未知量。（2）寫出位移法方程如下： k111+ k122+ F1P= 0 k211+ k222+ F 2P= 0（3）計算系數(shù)及自由項 令，則 iAB = iBC =2i， iBE

13、= iCF = i， iCD=4 i 作圖、圖和MP圖如下： k11 = 8i+4i+8i =20i k21 =4i k21 = k12 =4i k22 = 8i+4i=12i F1P =40 kN·m F2P =-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： 20i1+ 4i2+40= 0 4i1 +12i2-30= 0解得： （5）作M圖五、用位移法計算圖示剛架，并繪出彎矩圖。（10分）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。基本結(jié)構(gòu)（2）寫出位移法方程如下：k111+ F1P= 0（3

14、）計算系數(shù)k11及自由項F1P 令，則 iAD = iDE =i作圖和MP圖如下： k11 = 4i+4i =8i （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： （5）作M圖 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EI相同且為常數(shù)。（10分）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)：G選取基本結(jié)構(gòu)如圖所示，1為基本未知量。1（2）寫出位移法方程如下：k111+ F1P= 0（3）計算系數(shù)k11及自由項F1P2i 令，則 iAB = iBE =i， iBG =2i作圖和MP圖如下： k11 = 4i+4i +2i =

15、10i54 F1P = 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： （5）作M圖10.8由對稱性，得原結(jié)構(gòu)的M圖如下：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)。（10分）解：計算分配系數(shù)， 分配與傳遞計算作M圖。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)。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 D 簡化為鉸支端，則 MDE 與 FQDE 應作為外力作用于結(jié)點 D 右側(cè)，因此可按下圖計算：計算分配系數(shù) 分配與傳遞計算（4）作M圖九、用力矩分配

16、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）解：此剛架可按下圖計算：計算分配系數(shù) 分配與傳遞計算（4）作M圖十、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）解：計算分配系數(shù) 分配與傳遞計算作M圖1.42 作業(yè)四參考答案一、選擇題1A 2C 3A 4B 5C二、判斷題1´ 2´ 3´ 4´ 5´三、畫圖示伸臂梁MK，F(xiàn)RA的影響線。（10分）K解： 用機動法作影響線如下：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）0.5m解： 用機動法作影響線如下：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、MC值。（20分）8kN/m解：作FyA、MC影響線如下：計算FyA、MC的值： 六、試求圖