电大土木工程力学形成性考核答案.docx

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电大土木工程力学形成性考核答案

土木工程力学（本）形成性考核册

作业一

1、选择题（每小题2分，共20分）

1．三刚片组成几何不变体系的规则是（）

A三链杆相联，不平行也不相交于一点

B三铰两两相联，三铰不在一直线上

C三铰三链杆相联，杆不通过铰

D一铰一链杆相联，杆不过铰

2．在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（）

A可变体系B瞬变体系

C无多余约束的几何不变体系

D有多余约束的几何不变体系

3．瞬变体系在一般荷载作用下，（）

A产生很小的内力B不产生内力

C产生很大的内力D不存在静力解答

4．已知某体系的计算自由度W=-3，则体系的（）

A自由度为3B自由度等于0

C多余约束数等于3D多余约束数大于等于3

5．不能作为建筑结构使用的是（）

A无多余约束的几何不变体系

B有多余约束的几何不变体系

C几何不变体系D几何可变体系

6．图示桁架有几根零杆（）

A0B2C4D6

7．下图所示结构的弯矩图形状应为（）

8．图示多跨静定梁的基本部分是（）

AAB部分BBC部分CCD部分DDE部分

9．荷载作用下产生桁架位移的主要原因是（A）

A轴向变形B弯曲变形C剪切变形D扭转变形

10．三铰拱在集中力作用下其合理拱轴线形状是（）

A折线B圆弧C双曲线D抛物线

2、判断题（每小题2分，共20分）

1．多余约束是体系中不需要的约束。

（）

2．如果体系的计算自由度大于零，那么体系一定是几何可变体系。

（）

3．两根链杆的约束作用相当于一个单铰。

（）

4．一个体系是有n个自由度的几何可变体系，那么加入n个约束后就成为无多余约束的几何不变体系。

（）

5．两刚片用三链杆相联，且三链杆平行不等长，则构成瞬变体系。

（）

6．图示两个单跨梁，同跨度同荷载。

但横截面形状不同，故其内力也不相同。

（）

7．三铰拱的矢高f越大，水平推力也越大。

（）

8．求桁架内力时截面法所截取的隔离体包含两个或两个以上的结点。

（）

9．某荷载作用下桁架可能存在零杆，它不受内力，因此在实际结构中可以将其去掉。

（）

10．试判断下列弯矩图是否正确。

（）

三、试对图示平面体系进行几何组成分析。

（每小题5分，共20分）

１．２．

３．４．

1．解：

2．解：

3．解：

4．解：

四、绘制下图所示各结构的弯矩图。

（每小题10分，共30分）

1．

作弯矩图如下：

2．

作弯矩图如下：

3．

解：

作弯矩图如下：

五、计算图示桁架中指定杆件的内力。

解：

求支座反力

土木工程力学（本）形成性考核册

作业二

1、选择题（每小题2分，共10分）

1．用力法计算超静定结构时，其基本未知量为（）

A杆端弯矩B结点角位移

C结点线位移D多余未知力

2．力法方程中的系数代表基本体系在作用下产生的（）

AB

C方向的位移D方向的位移

3．在力法方程的系数和自由项中（）

A恒大于零B恒大于零

C恒大于零D恒大于零

4．下列哪一条不是图乘法求位移的适用条件？

（）

A直杆BEI为常数

C、至少有一个为直线形

D、都必须是直线形

5．下图所示同一结构在两种不同荷载作用下，它们之间的关系是（）

AA点的水平位移相同BC点的水平位移相同

CC点的水平位移相同DBC杆变形相同

二、判断题（每小题2分，共10分）

1．静定结构由于支座移动引起的位移与刚度无关。

（）

2．反力互等定理仅对超静定结构才有使用价值。

（）

3．用力法求解超静定刚架在荷载和支座移动作用下的内力，只需知道各杆刚度的相对值。

（）

4．同一结构的力法基本体系不是唯一的。

（）

5．用力法计算超静定结构，选取的基本结构不同，则典型方程中的系数和自由项数值也不同。

（）

三、求图示简支粱C点的竖向位移，EI=常数。

（9分）

解：

（1）作MP图

（2）作图

（3）计算C点竖向位移

四、计算图示刚架结点C的水平位移和转角，EI=常数。

1．计算C点水平位移

解：

（1）作MP图

（2）作图

（3）计算C点水平位移

2．计算C点转角

（1）MP图同上

（2）作图

（3）计算C点转角

五、试求图示刚架点D的竖向位移，EI=常数。

解：

（1）作MP图

（2）作图

（3）计算D点竖向位移

六、求图示桁架结点B的竖向位移，已知桁架各杆的EA=21104kN。

解：

（1）计算实际荷载作用下桁架各杆的轴力

（2）计算虚设单位荷载作用下桁架各杆的轴力

（3）计算B点竖向位移

七、确定下列结构的超静定次数。

（4分）

1．5次２．1次

３．4次４．7次

八、用力法计算图示结构，并作弯矩图。

各杆EI相同且为常数。

九、用力法计算下列刚架，并作弯矩图。

EI为常数。

解：

十、用力法计算图示结构，并作弯矩图。

链杆EA=∞。

解：

（1）取基本结构：

十一、利用对称性计算图示刚架，并绘制弯矩图。

（5）作M图：

作原结构M图如下：

土木工程力学（本）形成性考核册

作业三

一、选择题（每小题2分，共10分）

1．位移法典型方程实质上是（）

A平衡方程B位移条件

C物理关系D位移互等定理

2．位移法典型方程中的系数代表在基本结构上产生的（）

ABC第i个附加约束中的约束反力

D第j个附加约束中的约束反力

3．用位移法计算刚架，常引入轴向刚度条件，即“受弯直杆在变形后两端距离保持不变”。

此结论是由下述假定导出的（　　）

A忽略受弯直杆的轴向变形和剪切变形

B弯曲变形是微小的

C变形后杆件截面仍与变形曲线相垂直

D假定A与B同时成立

4．在力矩分配法中传递系数C与什么有关（）

A荷载B线刚度C近端支承D远端支承

5．汇交于一刚结点的各杆端弯矩分配系数之和等于（）

A1B0C1/2D-1

二、判断题（每小题2分，共10分）

1．位移法可用来计算超静定结构也可用来计算静定结构。

（）

2．图a为一对称结构，用位移法求解时可取半边结构如图b所示。

（）

图a图b

3.用位移法计算荷载作用下的超静定结构时，采用各杆的相对刚度进行计算，所得到的节点位移不是结构的真正位移，求出的内力是正确的。

（）

4．在多结点结构的力矩分配法计算中，可以同时放松所有不相邻的结点以加速收敛速度。

（）

5．力矩分配法适用于连续梁和有侧移刚架。

（）

三、用位移法计算图示连续梁，并绘出弯矩图。

各杆EI相同且为常数。

（10分）

解：

（1）选取基本结构如下图所示，Δ1为基本未知量。

（2）写出位移法方程如下：

（3）计算系数k11及自由项F1P

作图和MP图如下：

（4）求解位移法基本未知量

将系数及自由项代入位移法方程，得：

四、

用位移法计算图示刚架，并绘制弯矩图。

（10分）

解：

（1）选取基本结构如下图所示，Δ1、Δ2为基本未知量。

（2）写出位移法方程如下：

（3）计算系数及自由项

作图、图和MP图如下：

五、用位移法计算图示刚架，并绘出弯矩图。

（10分）

解：

六、用位移法计算图示刚架（利用对称性），并绘出弯矩图。

各杆EI相同且为常数。

（10分）

七、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。

各杆EI相同且为常数。

（10分）

八、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。

各杆EI相同且为常数。

10分）

九、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。

各杆EI相同且为常数。

10分）

十、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。

各杆EI相同且为常数。

10分）

作业四参考答案

一、选择题

1．A2．C3．A4．B5．C

二、判断题

1．´2．´3．´4．´5．´

三、画图示伸臂梁MK，FRA的影响线。

（10分）

解：

用机动法作影响线如下：

四、绘制伸臂梁C截面、D截面的弯矩影响线和剪力影响线。

（10分）

解：

用机动法作影响线如下：

五、作图示梁FyA、MC的影响线，并利用影响线计算图示荷载作用下的FyA、MC值。

（20分）

解：

作FyA、MC影响线如下：

计算FyA、MC的值：

六、试求图示体系的自振频率。

EI=常数，杆长均为L。

（10分）

解：

（1）计算柔度系数11

用力法作图示M图，如图所示。

由M图应用图乘法，可求得柔度系数11

（2）体系自振频率为：

七、求图示体系的自振频率。

忽略杆件自身的质量。

（15分）

解：

由下图列出体系动力学平衡方程：

对A点取矩，列出体系动力学平衡方程：

其中：

和为惯性力，为弹性力。

又：

，，代入动力学平衡方程，整理后得：

故得：

八、求图示体系的自振频率。

质量m集中在横梁上。

各杆EI=常数。

（15分）

解：

取横梁为研究对象，计算刚度系数

由

结构的自振频率为：