2018年电大土木工程力学形成性考核册答案

精选优质文档-倾情为你奉上2018年土木工程力学（本）形成性考核册土木工程力学（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（ B ）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（ 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瞬变体系在一般荷载作用下，（ C ）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（ D ）A自由度为3 B自由度等于0C 多余约束数等于3 D 多余约束数大于等于35不能作为建筑结构使用的是（ D ）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（ D ）A 0 B 2 C 4 D 67下图所示结构的弯矩图形状应为（ A ）8图示多跨静定梁的基本部分是（ B ）A AB部分 B BC部分 C CD部分 D DE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（ D ）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解：由二元体分析法原结构是一个无多余约束的几何不变体系。2解：由二元体分析法原结构是一个无多余约束的几何不变体系。3解：显然，体系是具有两个多余约束的几何不变体系。4解：由三刚片规则，可知体系是无多余约束的几何不变体系。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解： 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 由 由 用-截面将桁架截开，保留右边部分，受力如图： 由 （压） 由 （拉）取结点C为研究对象，作受力图如下： 显然：（压）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（ 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3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 恒大于零4下列哪一条不是图乘法求位移的适用条件？（ D ） A直杆 B EI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（ D ）A A点的水平位移相同 B C点的水平位移相同C C点的水平位移相同 D BC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。（ ）l/3三、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=21104 kN。4m解：（1）计算实际荷载作用下桁架各杆的轴力-100kN（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）15次 1次 4次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。2m解：（1）梁为一次超静定结构，X1为多余未知力，取基本结构如下图所示：基本结构（2）写出力法方程如下：11 X1+1P= 0（3）计算系数11及自由项1P作图和MP图如下： （4）求解多余未知力： M图（kNm）（5）作M图：九、用力法计算下列刚架，并作弯矩图。EI为常数。解：（1）基本结构如下图所示，X1 、X2为多余未知力。（2）写出力法方程如下： 11 X1+12 X2+1P= 0 21 X1+22 X2+2P= 0（3）计算系数及自由项： （4）求解多余未知力： 解得： X1=-2.4kN X2=-4.1kN（5）作M图：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：（2）写出力法方程如下：11 X1+1P= 0（3）计算系数11及自由项1P作图和MP图如下： （4）求解多余未知力： （5）作M图：十一、利用对称性计算图示刚架，并绘制弯矩图。解： （1）对称结构受对称荷载作用，可简化为如下结构：取基本结构：（2）写出力法方程如下：11 X1+1P= 0（3）计算系数11及自由项1P作图和MP图如下： （4）求解多余未知力：（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）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（ C ）A B C 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（D）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（ D ）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（ A ）A 1 B 0 C 1/2 D -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b3.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，1为基本未知量。1（2）写出位移法方程如下：k111+ F1P= 0（3）计算系数k11及自由项F1P2i 令，则 iAB =3i， iBC =2i作图和MP图如下： k11 = 12i+2i =14i kNm（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： （5）作M图M图（kNm） 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，1、2为基本未知量。（2）写出位移法方程如下： k111+ k122+ F1P= 0 k211+ k222+ F 2P= 0（3）计算系数及自由项 令，则 iAB = iBC =2i， iBE = iCF = i， iCD=4 i 作图、图和MP图如下： k11 = 8i+4i+8i =20i k21 =4i k21 = k12 =4i k22 = 8i+4i=12i F1P =40 kNm F2P =-30 kNm（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： 20i1+ 4i2+40= 0 4i1 +12i2-30= 0解得： （5）作M图五、用位移法计算图示刚架，并绘出弯矩图。（10分）解： （1）对称结构受对称荷载作用，可简化为如下结构：选取基本结构如图所示，1为基本未知量。基本结构（2）写出位移法方程如下：k111+ F1P= 0（3）计算系数k11及自由项F1P 令，则 iAD = iDE =i作图和MP图如下： k11 = 4i+4i =8i （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： （5）作M图 由对称性，得原结构的M图如下：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）解： （1）对称结构受对称荷载作用，可简化为如下结构：G选取基本结构如图所示，1为基本未知量。1（2）写出位移法方程如下：k111+ F1P= 0（3）计算系数k11及自由项F1P2i 令，则 iAB = iBE =i， iBG =2i作图和MP图如下： k11 = 4i+4i +2i =10i54 F1P = 54 kNm（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： （5）作M图10.8由对称性，得原结构的M图如下：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）解：计算分配系数， 分配与传递计算作M图。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）解：梁的悬臂 DE 为一静定部分，可求得 MDE =-36kNm，FQDE = 24kN。将结点 D 简化为铰支端，则 MDE 与 FQDE 应作为外力作用于结点 D 右侧，因此可按下图计算：计算分配系数 分配与传递计算（4） 作M图九、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）解：此刚架可按下图计算：计算分配系数 分配与传递计算（4）作M图十、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）解：计算分配系数 分配与传递计算作M图1.42 土木工程力学（本）形成性考核册作业四参考答案一、选择题1A 2C 3A 4B 5C二、判断题1 2 3 4 5三、画图示伸臂梁MK，FRA的影响线。（10分）K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）0.5m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）8kN/m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d11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d11 （2）体系自振频率w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： 专心-专注-专业