土木工程力學(本)練習與解析

土木工程力學（本）練習與解析一、判斷題（將判斷結果填入括弧，以"表示正確，以X表示錯誤）1.靜定多跨梁中基本部分、附屬部分的劃分與桿件的剛度有關。 （X）當Ab桿件剛度系數(shù)S當Ab桿件剛度系數(shù)S二3i時，桿件的B端為固定支座。F ACB BAA溫度變化時靜定結構中的桿件截面發(fā)生變形并產(chǎn)生力。（4．())5．某種荷載作用下桁架可能存在零桿，因此在實際結構中可以將零桿去掉。（）TOC\o"1-5"\h\z6．結構的自振頻率與干擾力無關。 （）7．位移法的基本結構是一組單跨超靜定梁。 （）8．超靜定結構由于支座位移產(chǎn)生的力與剛度的絕對值有關。（）9．計算受彎桿件時不考慮其軸向變形，則桿件軸力為0。（ ）10．力法典型方程是根據(jù)平衡條件得到的。（ ）解析：1.X。靜定多跨梁中基本部分、附屬部分的劃分與桿件的剛度無關。2．X。靜定多跨梁作用在附屬部分上的荷載將使基本部分產(chǎn)生反力和力，作用在基本部分上的荷載對其附屬部分沒有影響。本題圖示是一個靜定多跨梁，AB為基本部分，F(xiàn)D、DB是附屬部分，荷載作用在附屬FD上,DB、BA部分都會有力。3.X。轉動剛度SAB的值與桿件的線剛度及遠端的支承條件有關。遠端固定，S=4i；遠端簡支，S=3i；遠端定向，S=i；遠端自由或軸向支承，S=0。4．X。在非荷載因素如溫度變化、支座位移和制造誤差等的作用下，靜定結構不產(chǎn)生反力和力，但會產(chǎn)生位移。5．X。零桿是桁架在特定荷載作用下出現(xiàn)的，當作用的荷載發(fā)生變化時，其力可能不再為零。零桿并不是多余的桿件，在實際結構中不應去掉。V。結構的自振頻率與干擾力無關。自振頻率只與結構的質量和剛度有關，與外界的干擾因素無關，是結構本身固有的屬性。V。位移法的基本結構是一組單跨超靜定梁。V。在荷載作用下，超靜定結構的力只與各桿剛度的相對比值有關，而與其絕對比值無關；在溫度變化、支座位移等因素作用下，其力則與各桿剛度的絕對值有關。X。計算受彎桿件時不考慮其軸向變形，但是桿件軸力并不一定為0。X力法典型方程是根據(jù)多余約束處位移協(xié)調條件建立的。二、 單項選擇題1．繪制影響線采用的是（ ）A實際荷載 B移動荷載C單位荷載 D單位移動荷載解析：正確選項為D。繪制影響線采用的是單位移動荷載。2．一般情況下結點的不平衡力矩總等于（）A匯交于該結點的集中力之和B傳遞彎矩之和C結點集中力矩D附加約束中的反力矩解析:正確選項為D。一般情況下結點的不平衡力矩總等于附加約束中的反力矩。3?圖示結構桿件BC的B端轉動剛度S）。A．2 B．4 C．6 D．8解析：正確選項為D。轉動剛度SAB的值與桿件的線剛度及遠端的支承條件有關。遠端固定，S二4i；遠端簡支，S二3i；遠端定向，S二i；遠端自由或軸向支承,S二0。本題中BC桿件的遠端為固定端，S=4i=4X2=8o4．用力矩分配法計算結構得到一個收斂的結果，是因為（）。A結點上有外力矩作用B傳遞系數(shù)小于1C分配系數(shù)小于1DB和C同時滿足解析：正確選項為D。5．反映結構動力特性的重要物理參數(shù)是（ ）。A質點的質量B自振頻率C振幅D干擾力的頻率解析：正確選項為B。自振周期和自振頻率只與結構的質量和剛度有關，與外界的干擾因素無關，是結構本身固有的屬性。所以，自振周期、自振頻率也稱為固有周期、固有頻率，是反映結構動力特性的重要參數(shù)。6．圖示超靜定結構獨立結點角位移的個數(shù)是（TOC\o"1-5"\h\zA2 B3C4 D5解析：正確選項為B。每一個剛結點只有一個獨立的結點角位移，所以獨立的結點角位移數(shù)目等于結構的剛結點數(shù)目。圖示結構有3個剛結點，注意中間的結點是一個組合結點，包含有一個剛結點。7．影響線的縱坐標是（ ）。A固定荷載的數(shù)值 B移動荷載的數(shù)值C不同截面的某一量值D指定截面的某一量值解析：正確選項為C。影響線反映的是某一量值與移動荷載作用位置之間的關系，這一量值可以是支座反力或截面力。影響線中橫坐標是移動荷載作用位置，縱標反映指定量值在移動荷載作用下的變化規(guī)律。8．受彎桿件截面力有（ ）。A彎矩 B剪力C軸力 D以上三種解析：正確選項為D。9.圖示結構中，除橫梁外各桿件EI=常數(shù)。質量集中在橫梁上，不考慮桿件的軸向變形，則體系振動的自由度數(shù)為（）解析：正確選項為A。結構振動時，確定某一時刻全部質量的位置所需要的獨立幾何參數(shù)的數(shù)目，稱為體系振動的自由度。體系的振動自由度數(shù)目不一定等于體系的集中質量數(shù)目；體系的振動自由度數(shù)目與體系是靜定或超靜定無關，體系的振動自由度數(shù)目與超靜定次數(shù)無關。10．力法典型方程是根據(jù)（ ）得到的。A結構的變形條件B多余約束處的位移協(xié)調條件C力的平衡條件DA和B兩個條件解析：正確選項為B。力法是根據(jù)基本結構沿某一多余未知力方向的位移與原結構中相應的位移相等來建立力法方程的，它的實質是幾何變形方程。

三、作圖示靜定結構的彎矩圖。解析：PlPl四、計算圖示結構，并作彎矩圖。桿件EI為常數(shù)。解析：這個是一個對稱結構，我們可以將它分解為對稱結構受一對正對稱荷載作用（圖1）和對稱結構受一對反對稱荷載作用（圖2）。圖2所示的結構我們可以利用對稱性簡化，取半邊結構進行計算（圖3）。圖3所示結構是一個靜定結構，它的彎矩圖如圖4所示，利用對稱性原結構的彎矩圖如圖5示。ph圖3五、用位移法計算圖示剛架，列出位移法方程，求出系數(shù)項和自由項。解析：(1)基本未知量這個剛架的基本未知量只有一個，結點B的角位移1(2)基本體系在B點施加附加剛臂，約束B點的轉動，得到基本體系。

基本體系Pl/8MP圖Pl