電大土木工程力學(xué)形成性考核冊(cè)

1、土木工程力學(xué)（本）形成性考核冊(cè) 作業(yè)一1、 選擇題（每小題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(guò)鉸 d 一鉸一鏈桿相聯(lián)，桿不過(guò)鉸2在無(wú)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(wú)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已知某體系的計(jì)算自由度w=-3，則體系的（ d ）a自由度為3 b自由度等于0c 多余約束數(shù)等于3 d 多

2、余約束數(shù)大于等于35不能作為建筑結(jié)構(gòu)使用的是（ d ）a無(wú)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 ）a 0 b 2 c 4 d 67下圖所示結(jié)構(gòu)的彎矩圖形狀應(yīng)為（ a ）8圖示多跨靜定梁的基本部分是（ 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2、 判斷題（每小題2分，共20分）1多余約束是體系中不需要的約束。（

3、´ ）2如果體系的計(jì)算自由度大于零，那么體系一定是幾何可變體系。（ Ú ）3兩根鏈桿的約束作用相當(dāng)于一個(gè)單鉸。（ ´ ）4一個(gè)體系是有n個(gè)自由度的幾何可變體系，那么加入n個(gè)約束后就成為無(wú)多余約束的幾何不變體系。（ ´ ）5兩剛片用三鏈桿相聯(lián)，且三鏈桿平行不等長(zhǎng)，則構(gòu)成瞬變體系。 （ Ú ）6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)力也不相同。（ ）7三鉸拱的矢高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)。（ Ú ）9某荷載作用下桁架可能存在零桿，它不受內(nèi)力，因此

4、在實(shí)際結(jié)構(gòu)中可以將其去掉。（ ´ ） 10試判斷下列彎矩圖是否正確。（ ´）三、試對(duì)圖示平面體系進(jìn)行幾何組成分析。（每小題5分，共20分） 1解：由二元體分析法原結(jié)構(gòu)是一個(gè)無(wú)多余約束的幾何不變體系。2解：由二元體分析法原結(jié)構(gòu)是一個(gè)無(wú)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(wú)多余約束的幾何不變體系。四、繪制下圖所示各結(jié)構(gòu)的彎矩圖。（每小題10分，共30分）110kn/m20kn3m1m3mabcdabcd56060(11.25)m圖（kn·m）作彎矩圖如下：l/2labcdl/2

5、fpfpl2abcdfplm圖解： 作彎矩圖如下：20kn/m40kn2m4mabcd40kn2m2m2mef3abcefd4040120m圖（kn·m）解： 作彎矩圖如下：123aabcdaaafpfpa五、計(jì)算圖示桁架中指定桿件的內(nèi)力。解：求支座反力 由 由 用-截面將桁架截開(kāi)，保留右邊部分，受力如圖：cdfn1fn4fn3fp 由 （壓） 由 cfn2fn4fpfn4 （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)二1、 選擇題（每小題2分，共10分） 1用力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)時(shí)，其基本未知量為（ d ）a 桿端彎矩 b 結(jié)點(diǎn)角位移 c

6、 結(jié)點(diǎn)線位移 d 多余未知力2力法方程中的系數(shù)代表基本體系在作用下產(chǎn)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下列哪一條不是圖乘法求位移的適用條件？（ d ） a直桿 b ei為常數(shù) c、至少有一個(gè)為直線形 d 、都必須是直線形5下圖所示同一結(jié)構(gòu)在兩種不同荷載作用下，它們之間的關(guān)系是（ d ）a a點(diǎn)的水平位移相同 b c點(diǎn)的水平位移相同c c點(diǎn)的水平位移相同 d bc桿變形相同二、判斷題（每小題2分，共10分）1靜定結(jié)構(gòu)由于支座移動(dòng)引起的位移與剛度無(wú)關(guān)。（×） 2反力互等定理僅對(duì)

7、超靜定結(jié)構(gòu)才有使用價(jià)值。（ Ú ） 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。（ ´ ）4同一結(jié)構(gòu)的力法基本體系不是唯一的。（ Ú ）5用力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)，選取的基本結(jié)構(gòu)不同，則典型方程中的系數(shù)和自由項(xiàng)數(shù)值也不同。（ Ú ）qc2l/3l/3三、求圖示簡(jiǎn)支粱c點(diǎn)的豎向位移，ei =常數(shù)。（9分）解：（1）作mp圖abcmp圖abc1圖（2）作圖（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)。ll/2qabc1計(jì)算c點(diǎn)水平位移解：（1）作mp圖abcmp圖（2）作圖abc圖1（3）計(jì)算c點(diǎn)水

8、平位移 2計(jì)算c點(diǎn)轉(zhuǎn)角 （1）mp圖同上（2）作圖abc圖11（3）計(jì)算c點(diǎn)轉(zhuǎn)角 （ ）fpabcdll/2l/2ei=常數(shù)五、試求圖示剛架點(diǎn)d的豎向位移，ei=常數(shù)。fpabcdfplfpl/2fplmp圖解：（1）作mp圖1abcdl/2l/2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，已知桁架各桿的ea=21´104 kn。abcde40kn40kn80kn3m3m3m3m4m解：（1）計(jì)算實(shí)際荷載作用下桁架各桿的軸力abcde40kn40kn80kn-90kn-100kn50kn60kn60kn50kn-100knabcde1（2）計(jì)算虛設(shè)單位荷載作用

9、下桁架各桿的軸力（3）計(jì)算b點(diǎn)豎向位移 七、確定下列結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)。（4分）15次 1次 4次7次八、用力法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并作彎矩圖。各桿ei相同且為常數(shù)。40kn2m4mabc2m解：（1）梁為一次超靜定結(jié)構(gòu)，x1為多余未知力，取基本結(jié)構(gòu)如下圖所示：abcx1基本結(jié)構(gòu)（2）寫(xiě)出力法方程如下：11 x1+1p= 0（3）計(jì)算系數(shù)11及自由項(xiàng)1pabc1圖4作圖和mp圖如下：40knabcmp圖（kn·m）40 （4）求解多余未知力： (40)abc1532.5m圖（kn·m）（5）作m圖：九、用力法計(jì)算下列剛架，并作彎矩圖。ei為常數(shù)。6knabcd4m4ei4eiei4

10、m解：（1）基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，x1 、x2為多余未知力。abcdx1x2基本結(jié)構(gòu)（2）寫(xiě)出力法方程如下： 11 x1+12 x2+1p= 0 21 x1+22 x2+2p= 0（3）計(jì)算系數(shù)及自由項(xiàng)：1abcd4444圖 6knabcd24mp圖（kn·m）1abcd444圖 （4）求解多余未知力： 解得：x1=-2.4kn x2=-4.1kn6knabcd6.86.87.69.6m圖（kn·m）9.6（5）作m圖：pabcd6m4i4i2mii十、用力法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并作彎矩圖。鏈桿ea=。abcdx1x1基本結(jié)構(gòu)解：（1）取基本結(jié)構(gòu)：（2）寫(xiě)出力法方程如下：11 x1

11、+1p= 0（3）計(jì)算系數(shù)11及自由項(xiàng)1p作圖和mp圖如下：pabcd6pmp圖abcd11圖2288 （4）求解多余未知力： abcdm圖（5）作m圖：3eilllq3ei2eieiei十一、利用對(duì)稱性計(jì)算圖示剛架，并繪制彎矩圖。3eillqeiabc解： （1）對(duì)稱結(jié)構(gòu)受對(duì)稱荷載作用，可簡(jiǎn)化為如下結(jié)構(gòu)：abcx1基本結(jié)構(gòu)取基本結(jié)構(gòu)：abcmp圖（2）寫(xiě)出力法方程如下：11 x1+1p= 0（3）計(jì)算系數(shù)11及自由項(xiàng)1p圖abc1lll作圖和mp圖如下： abc圖（4）求解多余未知力：（5）作m圖：作原結(jié)構(gòu)m圖如下：abc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（每小題2分，

12、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)代表在基本結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的（ c ）a b c 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 ）

13、a 1 b 0 c 1/2 d -1二、判斷題（每小題2分，共10分）1位移法可用來(lái)計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)也可用來(lái)計(jì)算靜定結(jié)構(gòu)。（ Ú ）2圖a為一對(duì)稱結(jié)構(gòu)，用位移法求解時(shí)可取半邊結(jié)構(gòu)如圖b所示。（ ´ 圖a 圖b3.用位移法計(jì)算荷載作用下的超靜定結(jié)構(gòu)時(shí)，采用各桿的相對(duì)剛度進(jìn)行計(jì)算，所得到的節(jié)點(diǎn)位移不是結(jié)構(gòu)的真正位移，求出的內(nèi)力是正確的。（ Ú ）4在多結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)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。（ Ú ）5力矩分配法適用于連續(xù)梁和有側(cè)移剛架。（ ´ ）10kn/m4m6mabc三、用位移法計(jì)算圖示連續(xù)梁，并繪出彎矩圖。各桿

14、ei相同且為常數(shù)。（10分）解：（1）選取基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，1為基本未知量?；窘Y(jié)構(gòu)abc1（2）寫(xiě)出位移法方程如下：k111+ f1p= 0（3）計(jì)算系數(shù)k11及自由項(xiàng)f1p2i圖abc112i6i2i 令，則 iab =3i， ibc =2i作圖和mp圖如下： k11 = 12i+2i =14imp圖（kn·m）abc kn·m（4）求解位移法基本未知量 將系數(shù)及自由項(xiàng)代入位移法方程，得： （5）作m圖abc19(20)1.91.9m圖（kn·m） 四、用位移法計(jì)算圖示剛架，并繪制彎矩圖。（10分）30kn/me4mabcd2ei4m4m2ei2eieiei

15、f2m15kn解： （1）選取基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，1、2為基本未知量。eabcdf12基本結(jié)構(gòu)（2）寫(xiě)出位移法方程如下： k111+ k122+ f1p= 0 k211+ k222+ f 2p= 0（3）計(jì)算系數(shù)及自由項(xiàng) 令，則 iab = ibc =2i， ibe = icf = i， icd=4 i 作圖、圖和mp圖如下：eabcdf1圖2i8i4i4i8i4i k11 = 8i+4i+8i =20i k21 =4i k21 = k12 =4ieabcdf1圖2i8i4i4i k22 = 8i+4i=12ieabcdfmp圖（kn·m）403040 f1p =40 kn·

16、;m f2p =-30 kn·m（4）求解位移法基本未知量eabcdfm圖（kn·m）50.73018.67.9(60)16.410.75.413.66.8 將系數(shù)及自由項(xiàng)代入位移法方程，得： 20i1+ 4i2+40= 0 4i1 +12i2-30= 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。（10分）eabcd2eileieieiflleiqqeadleileiq解： （1）對(duì)稱結(jié)構(gòu)受對(duì)稱荷載作用，可簡(jiǎn)化為如下結(jié)構(gòu)：選取基本結(jié)構(gòu)如圖所示，1為基本未知量。ead1基本結(jié)構(gòu)（2）寫(xiě)出位移法方程如下：k111+ f1p= 0（3）計(jì)算系數(shù)k11及自由項(xiàng)f1

17、pead圖14i4i2i2i 令，則 iad = ide =i作圖和mp圖如下：eadf1pmp圖 k11 = 4i+4i =8i （4）求解位移法基本未知量 將系數(shù)及自由項(xiàng)代入位移法方程，得： eadm圖（5）作m圖 由對(duì)稱性，得原結(jié)構(gòu)的m圖如下：eadm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相同且為常數(shù)。（10分）18kn/m6mabcd6m6m6m18kn/mef解： （1）對(duì)稱結(jié)構(gòu)受對(duì)稱荷載作用，可簡(jiǎn)化為如下結(jié)構(gòu)：18kn/m6mab3m6meg選取基本結(jié)構(gòu)如圖所示，1為基本未知量。abeg1（2）寫(xiě)出位移法方程如下：k111+ f1p= 0（3）計(jì)算系

18、數(shù)k11及自由項(xiàng)f1pgabe圖12i2i4i4i2i 令，則 iab = ibe =i， ibg =2i作圖和mp圖如下： k11 = 4i+4i +2i =10iabge54mp圖（kn·m）54 f1p = 54 kn·m（4）求解位移法基本未知量 將系數(shù)及自由項(xiàng)代入位移法方程，得： （5）作m圖abge64.8m圖（kn·m）(81)32.421.610.810.8abe64.8m圖（kn·m）(81)32.421.610.810.8cdf21.664.8(81)32.410.8由對(duì)稱性，得原結(jié)構(gòu)的m圖如下：七、用力矩分配法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪出彎

19、矩圖。各桿ei相同且為常數(shù)。48kn/mabcd6m6m3m24kn3m（10分）解：計(jì)算分配系數(shù)， 分配與傳遞計(jì)算0.429分配系數(shù)固端彎矩最后彎矩144單位（kn·m）-82.8982.86分配與傳遞0.57100-14461.780.090-100.85100.85-0.6000.4290.5710-2782.2241.11-67.83-90.28-45.1425.7719.3712.89-7.36-5.53-3.681.582.101.05-0.45-0.300.130.17-0.05-0.04-0.03abcd82.86100.85(216)m圖（kn·m）作m圖

20、。8kn/mabcd6m6m3m32kn3m3me24kn·m八、用力矩分配法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪出彎矩圖。各桿ei相同且為常數(shù)。10分）解：梁的懸臂 de 為一靜定部分，可求得 mde =-36knm，fqde = 24kn。將結(jié)點(diǎn) d 簡(jiǎn)abcd6m6m3m32kn3m24kn·m24kn36kn·m化為鉸支端，則 mde 與 fqde 應(yīng)作為外力作用于結(jié)點(diǎn) d 右側(cè)，因此可按下圖計(jì)算：計(jì)算分配系數(shù) 分配與傳遞計(jì)算0.5分配系數(shù)固端彎矩最后彎矩單位（kn·m）5.07分配與傳遞0.50360120.04-12.4512.45-0.13360.4290.

21、5710-186.853.43-1.720.490.370.25-0.86-0.010.02-0.07固點(diǎn)反力矩-24012665.15-1.72-0.86-0.13-0.070.03-0.0110.1413.84m圖（kn·m）(48)5.07abcde10.1413.8412.4536（4）作m圖九、用力矩分配法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪出彎矩圖。各桿ei相同且為常數(shù)。10分）10kn/m10kn32kneabcd2m2m2m2m4m10kn32knebc2m2m4m20kn20kn·m20kn·m解：此剛架可按下圖計(jì)算：計(jì)算分配系數(shù) ebc分配系數(shù)固端彎矩最后彎矩單

22、位（kn·m）2000.4290.5710-14-2.57固點(diǎn)反力矩0-3.43be分配與傳遞20-1.72-16.5720-3.43-1.72分配與傳遞計(jì)算（4）作m圖16.57(32)1.7220eabcd203.43m圖（kn·m）10kn/m20kneabcd4m2m2m4m十、用力矩分配法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪出彎矩圖。各桿ei相同且為常數(shù)。10分）解：計(jì)算分配系數(shù) 單位（kn·m）100.2730.5-10-2.7320eabcd0.3640.364babcbd0.5cbce-3.64-3.64-1.82-4.09-4.09-2.050.560.750.750.38-0.19-0.19-0.100.030.040.040.02-0.01-0.01db4.29-4.29ec17.86-2.85-15.0-1.820.380.02-1.42-2.05-0.10-2.15分配與傳遞計(jì)算作m圖eabcd17.86(20)4.29152.15m圖（kn·m）(20)4.292.851.42 作業(yè)四參考答案一