土木工程力學形成性考核冊全

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(BA 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(CA 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,(CA 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 ( DA 自由度為 3 B 自由度等于 0C 多余約束數等于3D 多

2、余約束數大于等于35.不能作為建筑結構使用的是(DA 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。(?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。 (?題 2-7圖1 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

3、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 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力。DMM 圖 (kN ?m解:求支座反力 由AM=0 B P P F 4a F 2a F 3a-0= PB5FF(4=由yF=0 APPP5 FFFF04+ -=PA3FF (4=用 -截面將桁架截開 ,保留右邊部分 ,受力如圖 : 由yF=0 N1PP5 F sin 45F F 4? +-=N1PF=(壓由CM=0P N3N1

4、5F a F a F cos 45a 04-? = N3P 3F F 2=(拉取結點 C 為研究對象 ,作受力圖如下 : 顯然 :N2P F F =-(壓作業(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 (DA 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ij代表基本體系在1=j X 作用下產生的 (CA i XB j XC i X 方向的位移D j X 方向的位移 3.在力法方程的系數和自由項中( BA ij恒大于零B ii恒大于零 Cji恒大于零D iP ? 恒大于零FFFPF4FF N44.下列哪一條不是圖乘法求位移的適

5、用條件?( D A 直桿 B EI 為常數C P M 、M 至少有一個為直線形D P M 、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。( ×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

6、基本結構不同 ,則典型方程中的系數和自由項數值也不同。 ( 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? ? ? ? -+?+?+? -=?163(60(2633025550255(50(1DV4.解力法方程 ,求出未知量415;0160312811-=-X EIX EI求系數和自由項 ,十、用力法計算圖示結構,作彎矩圖。鏈桿EA= 。(10 分解: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如上右圖。1M 圖C D2PM 圖6P4.解力法方程 ,求出未知量PPEIETPXEIPXEI302.026881268327;

7、0273268141=?=-5.繪彎矩圖CD0.604P2.4P3.6P十一、利用對稱性計算圖示剛架,并繪制彎矩圖。 (10 分l l解:1.利用對稱性 ,簡化為下左圖 ,選取基本體系為下右圖。圖 1M圖 P Mql 2/23E I4.解力法方程 ,求出未知量( -=+ql X EI ql X e l 121;0183214135.繪彎矩圖圖 M52ql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(AA 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ij k 代表 1=?j 在基本結構上產生的 ( C A i ? B j ? C第 i

8、 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 ”。此結論是由下述假定導出的 ( DA 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 ( 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 A 1 B 0 C 1/2 D -1 二、判斷題 (每小題 2 分,共 10 分1.位移法可用來計算超靜定結構也可用來計算靜定結構。( 2.圖 a 為一對稱

9、結構 ,用位移法求解時可取半邊結構如圖b 所示。 ( ?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 : k 111+ F 1P = 0(3 計算系數 k 11 及自由項 F 1P 令 EIi =12,則 i AB =3i , i BC =2i k 11 = 12i+2i =14i1P 40F =3kN ?m (4求解位移法基本未知量將系數及自由項代入位移法方程,得:1P 11140F 203k 14i 21i?=-=-=-(5作M圖基本結 1M 6iM P圖4040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, 1、2為

10、基本未知量。(2 寫出位移法方程如下 :k 111+ k 122+ F 1P = 0 k 211+ k 222+ 計F算2P系=數0及(3自由項令EIi =4,則 i AB = i BC =2i , i BE = i CF = i, i CD =4 i 作 1M 圖、 2M 圖和 M P 圖如下 :k 11 = 8i+4i+8i =20ik 21 =4i k 21 = k 12 =4iD基本結構 D1M 圖k 22 = 8i+4i=12iF 1P =40 kN ?m F 2P =-30 kN ?m (4求解位移法基本未知量將系數及自由項代入位移法方程,得:20i1+ 4i2+40= 04i1

11、+12i -30=20 解得 : 17528i ?= - 29528i?=(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。D2M 圖D P DM 圖 (kN ?m(2 寫出位移法方程如下 :k 111+ F 1P = 0(3 計算系數 k 11 及自由項 F 1P 令 EIi =L,則 i AD = i DE =i 作 1M 圖和 M P 圖如下 :k 11 = 4i+4i =8i21P qL F =12(4 求解位移法基本未知量將系數及自由項代入位移法方程,得:221P 111q

12、L F qL 12k 8i 96i?=-=-=- (5 作 M 圖E1MEP由對稱性 ,得原結構的 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。 (10 分解: (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。E48M 圖 22qL 48M 圖22qL 22qL 48(2 寫出位移法方程如下 :k 111+ F 1P = 0(3 計算系數 k 11 及自由項 F 1P 令 EIi =6,則 i AB = i BE =i , i BG =2i作 1M 圖和 M Pk 11F 1P = 54 kN ?m(4

13、 求解位移法基本未知量將系數及自由項代入位移法方程,得:1P 111F 54 5.4k 10i i?=-=-=-(5作M圖七、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。(10 分解:計算分配系數 , BA BABABC3S6=0.429EI EI S +S 3+466?=?MPMDBC BA 1CBCB CB CD EI4S 6=0.571EI EIS +S 4+366?=?CD CB 1八、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。 10 分= 24kN 。將結點 D 簡 化為鉸支端 ,則 M DE 與 F QDE 應作為外力作用于結點D 右側 ,

14、因此可按下圖計算 :計算分配系數 BABA BA BC EI4S 6=0.5EI EI S +S 4+466?=?BC BA 1單位 (kN ?m M 36kCBCB CB CD EI4S 6=0.571EI EI S +S 4+366?=?CD CB 1分配與傳遞計算九、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。 10 分解:此剛架可按下圖計算 :M 圖計算分配系數BE BEBE BE BC BE BC EI 4S 4i 4=0.571EI EIS +S 4i +3i 4+344?=?BC BE 1分配與傳遞計算(4作M圖十、用力矩分配法計算圖示結構,并繪出彎矩圖。各桿

15、EI 相同且為常數。 10 分?20kN ? E單位 (kN ?m解:計算分配系數BABA BABC BDEI3S 4 =0.273EI EI EI S +S +S 3+44444?=? +?BCBC BABC BDEI 4S 4 =0.364EI EI EI S +S +S 3+44444?=? +?BD BD BABC BDEI4S 4 =0.364S +S +S 3+44444? =? +?CBCB CB CE EI4S 4=0.5S +S 4+444?=?CECB 1 =10.50.-5= 分配與傳遞計算作 M 圖RA影響線2m2m2m5.無阻尼單自由度體系在簡諧荷載作用下,共振時與動

16、荷載相平衡的是(B A 彈性恢復力 B 慣性力四、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） FP=1 C D 1m 3m 0.5m 1.5m A K 1m 3/4 A B 3m B D 0.5m 1.5m MC 影響線 3/8 A 1/4 + 3/4 B QC 影響線 12kN A B C 2m 2m 1m D 影響線 M 2m 3/8 12kN 8KN/m D A B 10.5 A B + 1 QD 影響線 0.25 FyA 影響線 FYA120.5120.25五、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）

17、130.2580 2 MC 影響線 MC=0 MB 影響線 1 1 M B12131824 KNm 2六、試求圖示體系的自振頻率。l 2 M1 M 1. 求柔度系數 l ll 1 lEI=常數，桿長均為l 。 （10 分）ll 2 2 lll 7l 311(m p1 P l l 1EI333 12EI 2. 求自振頻率1112EI11m 7l 3 m 七、求圖示體系的自振頻率。忽略桿件自身的質量。（15 分） m EI= l/2 l 題 9-1 圖A B FB m1 由慣性力計算公式：l FI 1m' ' 2 FI 25l' 'kl0 2M A0 l l 3l 3l m' 'kl2kl 2 2k