工程力学作业参考答案.docx
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工程力学作业参考答案
《工程力学》作业1参考答案
说明：
本次作业对应于文字教材第0—3章，应按相应教学进度完成。
一、单项选择题（每小题2分，共30分）
在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。
不选、错选或多选者，该题无分。
1．三刚片组成几何不变体系的规则是（B）
A三链杆相连，不平行也不相交于一点
B三铰两两相连，三铰不在一直线上
C三铰三链杆相连，杆不通过铰
D一铰一链杆相连，杆不通过铰
2．在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（C）
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．图示体系为（D）。
A瞬变体系
B常变体系
C有多余约束的几何不变体系
D无多余约束的几何不变体系
4．下图所示平面杆件体系是何种杆件体系（A）
A常变
B瞬变
C不变且无多余联系
D不变且有一个多余联系
5．图示桁架有几根零杆（D）
A0
B2
C4
D6
6．图1所示结构的弯矩图形状应为（A）
7．图示结构中C截面弯矩等于（B）
A
（上拉）；B
（上拉）
C
（下拉）；D
（下拉）
8．图示刚架杆端弯矩MBA等于（A）
A30kN·m（左侧受拉）
B30kN·m（右侧受拉）
C10kN·m（左侧受拉）
D10kN·m（右侧受拉）
9．下图所示伸出梁弯矩图的正确形状为（C）
10．图示刚架截面C右的弯矩等于（D）
A
（上侧受拉）B
（下侧受拉）
C
（下侧受拉）D0
11．图示多跨静定梁的基本部分是（B）
AAB部分BBC部分CCD部分DDE部分
12．悬臂梁两种状态的弯矩图如图所示，图乘结果是（C）
A
B
C
D
13．对图（a）所示结构，按虚拟力状态图（b）将求出（D）
A截面B的转角
B截面D的转角
CBD两点间的相对移动
DBD两截面间的相对转动
14．悬臂梁两种状态的弯矩图如图所示，图乘结果是（A）
A
B
C
D
15．图示虚拟状态是为了求（B）
AA点线位移
BA截面转角
CA点竖向位移
DA点水平位移
二、判断题（每小题1分，共10分）
你认为正确的在题干后括号内划“√”，反之划“╳”。
1．两刚片用三链杆相连，且三链杆平行不等长，则构成瞬变体系。
（√）
2．两刚片之间以三根链杆相连均能组成无多余约束的几何不变体系。
（╳）
3．图示体系，三刚片以共线的三个铰（A、B、C）相连，故构成几何瞬变体系（╳）
4．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。
（╳）
5．三铰拱水平推力的大小，不仅与拱高f有关，而且与拱轴线形状有关（╳）
6．判断下列M图形状对否。
（）
7．尽管拱高f，跨度l相同，但荷载不同，三铰拱的合理拱轴线也不同。
（√）
8．试判断下列弯矩图是否正确。
（）
9．静定桁架位移的计算可以把积分公式改成求和运算，而静定刚架则不能（╳）
10．图示两根梁的内力相同，变形也相同。
（╳）
三、填空题（每空2分，共20分）
1．定向支座的反力分量是一个力和一个反力偶。
2．连接两个刚片的单铰相当于两个约束。
3．平面内一点有两个自由度。
4．不能作为结构使用的是几何常变体系和瞬变体系。
5．图示多跨静定梁C截面弯矩=FPa/2（上侧受拉）。
6．在竖向荷载作用下，拱愈扁平，水平推力愈大。
7．图2所示刚架支反力FVA=—qa/2。
图2
8．判断图3所示桁架结构有4根零杆。
图3
9．求图3所示桁架a杆的内力FNa=5kN（拉力）。
10．位移计算公式
是由变形体虚功原理推出来的。
四、计算题（共40分）
1．作下图刚架的弯矩图（8分）
解：
（1）.求支座反力：
FA=FB=m/a
（2）.作刚架的弯矩图
FAAmm
a
FB
aaM图
FBy=0
2．作下图刚架的弯矩图（8分）
解：
（1）.求支座反力：
FA=FP/2,FB=3FP/2.
（2）.作刚架的弯矩图
FLF
FL
L3FL/4
AB
L/2F/2M图
FAFB
3．绘图示刚架的弯矩图（8分）
解：
（1）求支座反力：
FA=FB=
；
（2）作刚架的弯矩图.
m
m
L/2
B
L/2
A
FBM图
FAL
4．绘制图示静定刚架弯矩图（8分）
解：
（1）求支座反力：
FAx=ql,FAy=0,FB=ql；
（2）作刚架的弯矩图。
qLqL2/2
qLqL2/2
FAxAB
L/2L/2M图
FAyFB
5．试作图示刚架的剪力图与弯矩图（本题8分）。
解：
（1）求支座反力：
FAx=20kN，FAy=FB=10kN。
方向如图
（2）作刚架的弯矩图：
MEA=MEB=MBE=MBC=40
（内侧受拉）
（3）作刚架的剪力图：
AE段：
Q=20kN
EB段：
Q=0
BC段：
Q=-10kN
CD段：
Q=0
4010kN
_
2m40
40
20kN+
2m
FAxABM图20kNQ图
4m（
）
FAyFB
《工程力学》作业2参考答案
说明：
本次作业对应于文字教材第4章，应按相应教学进度完成。
一、单项选择题（每小题2分，共30分）
在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。
不选、错选或多选者，该题无分。
1．力法计算的基本未知量为（D）
A杆端弯矩
B结点角位移
C结点线位移
D多余未知力
2．超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度（B）
A无关
B相对值有关
C绝对值有关
D相对值绝对值都有关
3．图4所示结构的超静定次数为（D）
A1
B2
C3
D4
图4
4．力法方程中的系数
代表基本体系在
作用下产生的（C）
A
次开发B
C
方向的位移D
方向的位移
5．在力法方程的系数和自由项中（B）
A
恒大于零B
恒大于零C
恒大于零D
恒大于零
6．图5所示对称结构的等代结构为（A）
7．超静定结构在支座移动作用下产生的内力与刚度（C）
A无关
B相对值有关
C绝对值有关
D相对值绝对值都有关
8．力法典型方程中的自由项
是基本体系在荷载作用下产生的（C）
A
B
C
方向的位移D
方向的位移
9．下图所示对称结构的等代结构为（D）
10．一结构的超静定次数等于结构中（B）
A约束的数目B多余约束的数目
C结点数D杆件数
11．力法的基本体系是（D）
A一组单跨度超静定梁B瞬变体系
C可变体系D几何不变体系
12．撤去一单铰相当于去掉了多少个约束（C）
A1个B3个C2个D4个
13．图示刚架的超静定次数为（C）
A1次；B2次；C3次；D4次
14．用力法计算超静定结构时，其基本未知量为（D）
A杆端弯矩B结点角位移
C结点线位移D多余未知力
15．力法方程中的系数
代表基本体系在
作用下产生的（C）
A
B
C
方向的位移D
方向的位移
二、判断题（每小题1分，共10分）
你认为正确的在题干后括号内划“√”，反之划“╳”。
1．超静定次数一般不等于多余约束的个数。
（╳）
2．力法计算的基本体系不能是可变体系。
（√）
3．同一结构选不同的力法基本体系，所得到的力法方程代表的位移条件相同。
（╳）
4．同一结构的力法基本体系不是唯一的。
（√）
5．同一结构选不同的力法基本体系所得到的最后结果是相同的。
（√）
6．图示超静定结构去掉杆件①、②、③后为一静定梁，故它是三次超静定结构。
（╳）
7．用力法计算超静定结构，选取的基本结构不同，所得到的最后弯矩图也不同。
（╳）
8．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。
（√）
9．在荷载作用下，超静定结构的内力分布与各杆刚度的绝对值有关。
（╳）
10．图示结构有两次超静定。
（╳）
三、填空题（每空2分，共20分）
1．确定超静定结构的次数时，若撤去一个单铰，相当于去掉两个约束。
2．超静定结构的几何组成特征是有多余约束的几何不变体系。
3．温度改变对超静定结构产生内力和反力。
4．力法基本结构是无多余约束的几何不变体系静定结构。
5．超静定结构的内力不仅满足平衡条件，而且还要满足位移协调条件。
6．静定结构的反力和内力用静力平衡条件可全部求出。
7．力法的基本未知量是多余未知力，其典型方程是根据多余未知力处的位移条件建立的。
8．对称结构在对称荷载作用下内力中弯矩、轴力是对称的，剪力是反对称的。
9．力法的基本体系是无多余约束的几何不变体系。
10．力法的基本方程使用的是位移协调条件；该方法只适用于解超静定结构。
四、计算题（共40分）
1．对下面图a所示的超静定结构，选图b所示的力法基本体系，要求
（1）列出力法典型方程；
（2）画
，
，
图；
（3）求出各系数及自由项。
（10分）
解：
（1）列出力法典型方程：
（2）
，
，
图如下；
q1
x11
x1=1
X2x2=1
图
图
1
（3）求出各系数及自由项。
（10分）
MF图
2．用力法计算图示刚架（求出系数及自由项列出方程即可）（10分）
20kN/m
1
x1x1=1
x2基本体系
图x2=1
图
1
解：
（1）图示刚架为两次超静定结构，选力法基本体系如图，
（2）列出力法典型方程：
22.5
（3）作
，
，
图，求出各系数及自由项。
MF图
;
;
（4）力法典型方程为：
3．建立图示结构的力法方程（不求解）。
（10分）
解：
（1）这是一个对称刚架，取半结构如图所示。
（2）半刚架为两次超静定结构，选力法基本体系如图，q
（3）列出力法典型方程：
x1
（4）作
，
，
图，求出各系数及自由项。
X2基本体系
1
1
x1=1
MF图
图x2=1
图
1
（5）力法典型方程简化为：
4．用力法计算图示对称结构，并作弯矩图（EI=常数）。
（10分）
解：
（1）这是一个对称刚架，取半结构如图（）所示。
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