2018年電大土木工程力學(xué)形成性考核冊(cè)答案

..>2018年土木工程力學(xué)〔本〕形成性考核冊(cè)土木工程力學(xué)〔本〕形成性考核冊(cè)作業(yè)一選擇題〔每題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．*體系的計(jì)算自由度W=-3，則體系的〔D〕A自由度為3B自由度等于0C多余約束數(shù)等于3D多余約束數(shù)大于等于35．不能作為建筑構(gòu)造使用的是〔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〕A0B2C4D67．以下列圖所示構(gòu)造的彎矩圖形狀應(yīng)為〔A〕8．圖示多跨靜定梁的根本局部是〔B〕AAB局部BBC局部CCD局部DDE局部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拋物線判斷題〔每題2分，共20分〕1．多余約束是體系中不需要的約束?！病?．如果體系的計(jì)算自由度大于零，則體系一定是幾何可變體系。〔〕3．兩根鏈桿的約束作用相當(dāng)于一個(gè)單鉸?！病?．一個(gè)體系是有n個(gè)自由度的幾何可變體系，則參加n個(gè)約束后就成為無多余約束的幾何不變體系?！病?．兩剛片用三鏈桿相聯(lián)，且三鏈桿平行不等長(zhǎng)，則構(gòu)成瞬變體系?！病?．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)力也不一樣?！病獭?．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)。〔〕9．*荷載作用下桁架可能存在零桿，它不受內(nèi)力，因此在實(shí)際構(gòu)造中可以將其去掉。〔〕10．試判斷以下彎矩圖是否正確。〔〕三、試對(duì)圖示平面體系進(jìn)展幾何組成分析?！裁款}5分，共20分〕１３1．解：由二元體分析法原構(gòu)造是一個(gè)無多余約束的幾何不變體系。2．解：由二元體分析法原構(gòu)造是一個(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。ⅠⅠⅡⅢ①②③四、繪制以下列圖所示各構(gòu)造的彎矩圖。〔每題10分，共30分〕1．10kN/m10kN/m20kN3m1m3mABCDABCDABCD56060M圖〔kNm〕L/2LL/2LABCDL/2FPFPLABABCDFPLM圖作彎矩圖如下：20kN/m20kN/m40kN2m4mABCD40kN2m2m2mEF3．AABCEFD4040120M圖〔kNm〕解：作彎矩圖如下：ⅠⅠ12ⅠⅠ123aABCDaaaFPFPa解：求支座反力由由用Ⅰ-Ⅰ截面將桁架截開，保存右邊局部，受力如圖：CDFCDFN1FN4FN3FP〔壓〕由CFCFN2FN4FPFN4〔拉〕取結(jié)點(diǎn)C為研究對(duì)象，作受力圖如下：顯然：〔壓〕土木工程力學(xué)〔本〕形成性考核冊(cè)作業(yè)二選擇題〔每題2分，共10分〕1．用力法計(jì)算超靜定構(gòu)造時(shí)，其根本未知量為〔D〕A桿端彎矩B結(jié)點(diǎn)角位移C結(jié)點(diǎn)線位移D多余未知力2．力法方程中的系數(shù)代表根本體系在作用下產(chǎn)生的〔C〕ABC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．以下哪一條不是圖乘法求位移的適用條件？〔D〕A直桿BEI為常數(shù)C、至少有一個(gè)為直線形D、都必須是直線形5．以下列圖所示同一構(gòu)造在兩種不同荷載作用下，它們之間的關(guān)系是〔D〕AA點(diǎn)的水平位移一樣BC點(diǎn)的水平位移一樣CC點(diǎn)的水平位移一樣DBC桿變形一樣二、判斷題〔每題2分，共10分〕1．靜定構(gòu)造由于支座移動(dòng)引起的位移與剛度無關(guān)?！病痢?．反力互等定理僅對(duì)超靜定構(gòu)造才有使用價(jià)值。〔〕3．用力法求解超靜定剛架在荷載和支座移動(dòng)作用下的內(nèi)力，只需知道各桿剛度的相對(duì)值?！病?．同一構(gòu)造的力法根本體系不是唯一的?！病?．用力法計(jì)算超靜定構(gòu)造，選取的根本構(gòu)造不同，則典型方程中的系數(shù)和自由項(xiàng)數(shù)值也不同?！病硄C2lqC2l/3l/3解：〔1〕作MP圖AABCMP圖ABC1圖ABC1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)。lll/2qABC1．計(jì)算C點(diǎn)水平位移解：〔1〕作MP圖AABCMP圖〔2〕作圖ABABC圖1〔3〕計(jì)算C點(diǎn)水平位移2．計(jì)算C點(diǎn)轉(zhuǎn)角〔1〕MP圖同上〔2〕作圖AABC圖11〔3〕計(jì)算C點(diǎn)轉(zhuǎn)角〔〕FPFPABCDll/2l/2EI=常數(shù)11ABCDl/2l/2圖FPABCDFPABCDFPlFPl/2FPlMP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，桁架各桿的EA=21104kN。AABCDE40kN40kN80kN3m3m3m3m4m解：〔1〕計(jì)算實(shí)際荷載作用下桁架各桿的軸力AABCDE40kN40kN80kN-90kN-100kN50kN60kN60kN50kN-100kNABABCDE1〔3〕計(jì)算B點(diǎn)豎向位移七、確定以下構(gòu)造的超靜定次數(shù)?！?分〕5次1次３4次7次八、用力法計(jì)算圖示構(gòu)造，并作彎矩圖。各桿EI一樣且為常數(shù)。440kN2m4mABC2m解：〔1〕梁為一次超靜定構(gòu)造，*1為多余未知力，取根本構(gòu)造如以下列圖所示：AABC*1根本構(gòu)造〔2〕寫出力法方程如下：δ11*1+Δ1P=0〔3〕計(jì)算系數(shù)δ11及自由項(xiàng)Δ1PABC1圖4作ABC1圖4440kNABCMP圖〔kNm〕40〔4〕求解多余未知力：(40)A(40)ABC15M圖〔kNm〕九、用力法計(jì)算以下剛架，并作彎矩圖。EI為常數(shù)。6kN6kNABCD4m4EI4EIEI4m解：〔1〕根本構(gòu)造如以下列圖所示，*1、*2為多余未知力。AABCD*1*2根本構(gòu)造{〔2〕寫出力法方程如下：{δ11*1+δ12*2+Δ1P=0δ21*1+δ22*2+Δ2P=0〔3〕計(jì)算系數(shù)及自由項(xiàng)：11ABCD4444圖6kNA6kNABCD24MP圖〔kNm〕1ABCD444圖〔4〕求解多余未知力：{{解得：*1==6kNABC6kNABCDM圖〔kNm〕PABCPABCD6m4I4I2mIIABABCD*1*1根本構(gòu)造〔2〕寫出力法方程如下：δ11*1+Δ1P=0〔3〕計(jì)算系數(shù)δ11及自由項(xiàng)Δ1P作圖和MP圖如下：PAPABCD6PMP圖ABCD11圖2288〔4〕求解多余未知力：ABCDABCDM圖3EIl3EIlllq3EI2EIEIEI3EIl3EIllqEIABCABCABC*1根本構(gòu)造AABCMP圖〔2〕寫出力法方程如下：δ11*1+Δ1P=0〔3〕計(jì)算系數(shù)δ11及自由項(xiàng)Δ1P作圖和MP圖如下：圖圖ABC1lllABCABC圖〔5〕作M圖：作原構(gòu)造M圖如下：AABC圖DEF土木工程力學(xué)〔本〕形成性考核冊(cè)作業(yè)三一、選擇題〔每題2分，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)代表在根本構(gòu)造上產(chǎn)生的〔C〕ABC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〕A1B0C1/2D-1二、判斷題〔每題2分，共10分〕1．位移法可用來計(jì)算超靜定構(gòu)造也可用來計(jì)算靜定構(gòu)造?！病?．圖a為一對(duì)稱構(gòu)造，用位移法求解時(shí)可取半邊構(gòu)造如圖b所示?！矆Da圖b3.用位移法計(jì)算荷載作用下的超靜定構(gòu)造時(shí)，采用各桿的相對(duì)剛度進(jìn)展計(jì)算，所得到的節(jié)點(diǎn)位移不是構(gòu)造的真正位移，求出的內(nèi)力是正確的。〔〕4．在多結(jié)點(diǎn)構(gòu)造的力矩分配法計(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?！病?．力矩分配法適用于連續(xù)梁和有側(cè)移剛架?！病?0kN/m4m6m10kN/m4m6mABC解：〔1〕選取根本構(gòu)造如以下列圖所示，Δ1為根本未知量。根本構(gòu)造根本構(gòu)造ABCΔ1〔2〕寫出位移法方程如下：k11Δ1+F1P=0〔3〕計(jì)算系數(shù)k11及自由項(xiàng)F1P2i圖ABC112i6i2i令，則iAB=32i圖ABC112i6i2i作圖和MP圖如下：k11=12i+2i=14iMMP圖〔kNm〕ABCkNm〔4〕求解位移法根本未知量將系數(shù)及自由項(xiàng)代入位移法方程，得：〔5〕作M圖AABC19(20)M圖〔kNm〕四、用位移法計(jì)算圖示剛架，并繪制彎矩圖?！?0分〕30kN/m30kN/mE4mABCD2EI4m4m2EI2EIEIEIF2m15kN解：〔1〕選取根本構(gòu)造如以下列圖所示，Δ1、Δ2為根本未知量。EEABCDFΔ1Δ2根本構(gòu)造〔2〕寫出位移法方程如下：k11Δ1+k12Δ2+F1P=0k21Δ1+k22Δ2+F2P=0〔3〕計(jì)算系數(shù)及自由項(xiàng)令，則iAB=iBC=2i，iBE=iCF=i，iCD=4i作圖、圖和MP圖如下：EEABCDF1圖2i8i4i4i8i4ik11=8i+4i+8i=20ik21=4ik21=k12=4iEEABCDF1圖2i8i4i4ik22=8i+4i=12iEEABCDFMP圖〔kNm〕403040EABCDFM圖〔kNm〕30(60)F1PEABCDFM圖〔kNm〕30(60)〔4〕求解位移法根本未知量{將系數(shù)及自由項(xiàng)代入位移法方程，得：{20iΔ1+4iΔ2+40=04iΔ1+12iΔ2-30=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?！?0分〕EEABCD2EILEIEIEIFLLEIqqEEADLEILEIq解：〔1〕對(duì)稱構(gòu)造受對(duì)稱荷載作用，可簡(jiǎn)化為如下構(gòu)造：選取根本構(gòu)造如下列圖，Δ1為根本未知量。EEADΔ1根本構(gòu)造根本構(gòu)造〔2〕寫出位移法方程如下：k11Δ1+F1P=0〔3〕計(jì)算系數(shù)k11及自由項(xiàng)F1PEAD圖14i4i2i2i令，EAD圖14i4i2i2i作圖和MP圖如下：EADF1PMP圖k11EADF1PMP圖〔4〕求解位移法根本未知量將系數(shù)及自由項(xiàng)代入位移法方程，得：EADMEADM圖由對(duì)稱性，得原構(gòu)造的M圖如下：EEADM圖FBC六、用位移法計(jì)算圖示剛架(利用對(duì)稱性)，并繪出彎矩圖。各桿EI一樣且為常數(shù)?！?0分〕18kN/m18kN/m6mABCD6m6m6m18kN/mEF解：〔1〕對(duì)稱構(gòu)造受對(duì)稱荷載作用，可簡(jiǎn)化為如下構(gòu)造：18kN/m18kN/m6mAB3m6mEG選取根本構(gòu)造如下列圖，Δ1為根本未知量。AABEGΔ1〔2〕寫出位移法方程如下：k11Δ1+F1P=0〔3〕計(jì)算系數(shù)k11及自由項(xiàng)F1PGABE圖12i2i4i4i2i令，則iABGABE圖12i2i4i4i2i作圖和MP圖如下：k11=4i+4i+2i=10iAABGE54MP圖〔kNm〕54F1P=54kNm〔4〕求解位移法根本未知量將系數(shù)及自由項(xiàng)代入位移法方程，得：〔5〕作M圖AABGEM圖〔kNm〕(81)ABABEM圖〔kNm〕(81)CDF(81)七、用力矩分配法計(jì)算圖示構(gòu)造，并繪出彎矩圖。各桿EI一樣且為常數(shù)。48kN/mA48kN/mABCD6m6m3m24kN3m解：計(jì)算分配系數(shù)，分配與傳遞計(jì)算分配系數(shù)分配系數(shù)固端彎矩最后彎矩144單位〔kNm〕分配與傳遞00-144000-27作M圖。8kN/mA8kN/mABCD6m6m3m32kN3m3mE24kNm解：梁的懸臂DE為一靜定局部，可求得MDE=-36kN?m，F(xiàn)QDE=24kN。將結(jié)點(diǎn)D簡(jiǎn)ABCD6m6m3m32kN3mABCD6m6m3m32kN3m24kNm24kN36kNm計(jì)算分配系數(shù)分配與傳遞計(jì)算分配系數(shù)分配系數(shù)固端彎矩最后彎矩單位〔kNm〕分配與傳遞036012360-18固點(diǎn)反力矩-2401266MM圖〔kNm〕(48)ABCDE36作M圖九、用力矩分配法計(jì)算圖示構(gòu)造，并繪出彎矩圖。各桿EI一樣且為常數(shù)。10分〕110kN/m10kN32kNEABCD2m2m2m2m4m10kN3210kN32kNEBC2m2m4m20kN20kNm20kNm計(jì)算分配系數(shù)EBEBC分配系數(shù)固端彎矩最后彎矩單位〔kNm〕2000-14固點(diǎn)反力矩0BE分配與傳遞2020〔4〕作M圖((32)20EABCD20M圖〔kNm〕1010kN/m20kNEABCD4m2m2m4m解：計(jì)算分配系數(shù)單位〔kN單位〔kNm〕10-1020EABCDBABCBDCBCEDBEC分配與傳遞計(jì)算作M圖EEABCD(20)15M圖〔kNm〕(20)土木工程力學(xué)〔本〕形成性考核冊(cè)作業(yè)四參考答案一、選擇題1．A2．C3．A4．B5．C二、判斷題1．2．3．4．5．三、畫圖示