土木工程力学形成性考核册有题有答案.docx

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1、作业一参考答案一、选择题（每小题分，共分）,三刚片组成几何不变体系的规则是（三链杆相联，不平行也不相交于一点三银三链杆相联，杆不通过钱）三较两两相联，三俊不在一直线上一较一链杆相联，杆不过较.在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（）可变体系瞬变体系无多余约束的几何不变体系有多余约束的几何不变体系.瞬变体系在一般荷载作用下，（）产生很小的内力不产生内力产生很大的内力不存在静力解答.已知某体系的计算自由度，则体系的（）自由度为自由度等于多余约束数等于多余约束数大于等于.不能作为建筑结构使用的是（）无多余约束的几何不变体系有多余约束的几何不变体系几何不变体系几何可变体系.图示桁架有几根零杆（

2、）.下图所示结构的弯矩图形状应为（）.图示多跨静定梁的基本部分是（）部分部分部分部分.荷载作用下产生桁架位移的主要原因是（）轴向变形弯曲变形剪切变形扭转变形.三较拱在集中力作用下其合理拱轴线形状是（）折线圆弧双曲线抛物线二、判断题（每小题分，共分）.多余约束是体系中不需要的约束。（）.如果体系的计算自由度大于零，则体系一定是几何可变体系。（）.两根链杆的约束作用相当于一个单钱。（）.一个体系是有个自由度的几何可变体系，则加入个约束后就成为无多余约束的几何不变体系。（）.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。,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。（

3、）.三较拱的矢高越大，水平推力也越大。（.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。（.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。）.试判断下列弯矩图是否正确。（）rt三、试对图示平面体系进行几何组成分析。（每小题分,1.2.UX1X的卫3.4.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。.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。.解：显然，体系是具有两个多余约束的几何不变体系。4/ZZZZZZZZZZZZ共分）.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。（每小题分，共分）T解

4、：作弯矩图如下:4图解：作弯矩图如下:五、计算图示桁架中指定杆件的内力q解：求支座反力由ma=oI4a-F2a-F3a=O由Fy=O用II截面将桁架截开，保留右边部分，受力如图:（拉）由Y=o取结点为研究对象，作受力图如下:显然：Fn2=F（压）作业二参考答案一、选择题（每小题分，共分）杆端弯矩结点角位移结点线位移多余未知力力法方程中的系数为代表基本体系在Xj=I作用下产生的（）XiXjXj方向的位移XJ方向的位移.在力法方程的系数和自由项中（）%恒大于零，恒大于零盘恒大于零/恒大于零.下列哪一条不是图乘法求位移的适用条件？（）直杆为常数Mp、麻至少有一个为直线形Mp、面都必须是直线形.下图所

5、示同一结构在两种不同荷载作用下，它们之间的关系是（）点的水平位移相同点的水平位移相同点的水平位移相同杆变形相二,判断题（每小题分，共分）.静定结构由于支座移动引起的位移与刚度无关。（X）.反力互等定理仅对超静定结构才有使用价值。（）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。（X）.同一结构的力法基本体系不是唯一的。（）,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、求图示简支梁C点的竖向位移，E1=常数。21/3解：(2)作M图9(3)计算C点竖向位移ACy=(1xaix1qpx2!2+2211211EI23993331

6、89211qp1qp1237293337292四、计算图示刚架结点C的水平位移和转角，E1=常数。1 .计算C点水平位移解：(1)作MP图(3)计算C点水平位移a1211pI1q1、X=-q-=-()，EI382248EI2 .计算C点转角(1) MP图同上(2)作M图（3）计算C点转角RjXaq21尤EI38224EI五、试求图示刚架点D的竖向位移，EI=常数。Dy$弓*9：号十?xggxFp29Fp148EI(J)六、求图示桁架结点B的竖向位移，已知桁架各杆的EA=21x14cN解:(1)计算实际荷载作用下桁架各杆的轴力计算B点竖向位移EA=(-90)(-)6+2(-1(X)(-)5+25

7、0-5+260-6EA8888=2.：=7.6803m=7.68mm(i)EA21104七、确定下列结构的超静属次数。1.5次2.1次3.4次以4.7次八、用力法计算图示结构，并作弯矩图。各杆E1相同且为常数。40kN戈I2mAI2InA4mA|解:梁为一次超静定结构，X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:1X+1p-0(3)M学系数M及自由项A1P作S1图和MP图如下：440kN1t=-44-4=-,EI233EI11r114160,p=-404-4=,pEI22EI（4）求解多余未知力：160DX1=-t=-=-3.75kN6H1r3EI（5）作M图：九、用

8、力法计算下列刚架。解：（1）基本结构如卜图所小,X、X?为多余未知力。（2）写出力法方程如H：（&IiX+&12X2AJP二O21X1+$22X?+A2PO（3）计算系数及自由项：62=214+)444=-EI240EI64EI192,p=-424-4=EI23op=-4244=EI2(4)求解多余未知力：竺xTx=。EI,3EI2EI解得:X1=-2.4kN(5)作M图:X2=-4.1kNM图(kNm)（2）写HI力法方程如卜：111+1pO（3）计艺系数5”及自由项u,作标图和MP图如下:（4）求解多余未知力:27P小二百二8IP11268268e(5)作M图:十一、利用对称性计算图示刚架

9、，并绘制弯矩图。解：（1）对称结构受对称荷载作HJ,可简化为如卜结构:小口中I口EIUAI-I取基本结构:（2）写国力法方程如下:611X+pO军rK-R白山ImA一a1111121q141pX-1-c11-,p3EI32I8EIq14(4)求解多余未知力：=-31=一嘿二-q1O1121123EI作业三参考答案一、选择题（每小题分，共分） 位移法典型方程实质上是（）平衡方程位移条件物理关系位移互等定理 位移法典型方程中的系数勺代表A=I在基本结构上产生的（） jy第个附加约束中的约束反力第个附加约束中的约束反力用位移法计算刚架，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”O此结

10、论是由下述假定导出的（）忽略受弯直杆的轴向变形和剪切变形弯曲变形是微小的变形后杆件截面仍与变形曲线相垂直假定与同时成立.在力矩分配法中传递系数与什么有关（）荷载线刚度近端支承远端支承.汇交于一刚结点的各杆端弯矩分配系数之和等于（）二、判断题（每小题分，共分）.位移法可用来计算超静定结构也可用来计算静定结构。（.图为一对称结构，用位移法求解时可取半边结构如图所示。（.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。（）.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。（）力矩分配法适用于连续梁和

11、有侧移刚架。（）k+Fp-0(3)计算系数k”及自由项RP%WkNm(4)求解位移法基本未知呆将系数及目由项代入位移法方程，得:40(5)作M图四、（3）解：（1）选取基本结构如卜图所示，1.A2为基本未知量。写出位移法方程如卜丁k”A+k122+Fip=0k：i+k22A2+F：p=0计算系数及自由项E1iCD=4i令i=,则i=i=2i,i=iAiSDCDCCr作标图、M2图和MP图如下:k=8i+4i+8i=20iI1k2,=4ik=k=4i2112(5)作M图Fp=40kNnF2p=-30kNn(4)求解位移法基本未知星将系数及自由项代入位移法方程，得:20i1+4i2+40=0t4i

12、1+12i2-3=0选取基本结构如图所示,1为基本未知枇。（2）写出位移法方程如F；k+Fp二0（3）计算系数k“及自由项FIPE1令i=一，贝IJi=i=iI?DDE作mI图和MP图如下:k=4i+4i=8i12(4)求解位移法基本未知国将系数及自由项代入位移法方程.，得:(5)作M图M图解：（1）对称结构受对称荷载作用，可简化为如下结构:i8kNGTv3Tk111+Fip=0（3）计算系数k“及自由项KP(4)求解位移法基本未知量将系数及口由项代入位移法方程，得:aFip545.41=k11IOii(5)作M图由对称性,得原结构的M图如下:七、用力矩分配法计算图示结构，并绘的弯矩图。各杆E1相同且为常数。解：计算分配系数,Pba=SBA+S(NBC=ITRA=I-0429=0.5714x旦%=S+S=EI6EI=O1Sc8+Sg4-+3-66D=1Hcb=1-0.571=0.429外卸至痂(1470S7(IDO47周谀杳如nn-144IdJ-T70A1TttG”111Y7父atZT-414-Qn平T