1、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
2、 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 6FP7下图所示结构的弯矩图形状应为（ A ）FPBCD图 18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E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
3、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。 （ ） FP7三铰拱的矢高 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。（
4、 ）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） 题 2 - 7 图题 2 - 8 图 题 2 - 9 图题 2 - 1 0 图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 AM=0B
5、PF4a2F3a05()由 yF=0APP543F()用-截面将桁架截开，保留右边部分，受力如图：由 yF=0N1P5sin4F0（压）1P2F由 CM=0PN315Facos45a04AA（拉）3P2取结点 C 为研究对象，作受力图如下：显然： （压）N2PF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 ）ij1jXA B iXjC 方向的位移 D 方向的位移i jX3在力法方程的系数和自由项中（ B
6、 ）A 恒大于零 B 恒大于零 ijiC 恒大于零 D 恒大于零jiiP4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 PMD 、 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
7、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）l/3解：（1）作 MP 图（2）作 图M（3）计算 C 点竖向位移 22y1lll1lqqEI93892 2llll37741ql()58EI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M（3）计算 C 点水平位移42x1ll1qlq()EI388EI2计算 C 点转角（1）M P 图同上（2）作 图（3）计算 C 点转角（ ）321l1qlqEI38
8、4EI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M（3）计算 D 点竖向位移Py PFl1l2l()FEI233P9l()48I六、求图示桁架结点 B 的竖向位移，已知桁架各杆的 EA=21 104 kN。4m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NPyFlEA1653(90)2(10)2+608883471m7.()E七、确定下列结构的超静定次数。 （4 分）1 5次 1次 -100kN 58 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。解：（1）梁为一
9、次超静定结构，X 1为多余未知力，取基本结构如下图所示：（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：12m基本结构12218=4EI3EI1P 600（4）求解多余未知力：1P6EIX=3.75kN28（5）作 M 图：九、用力法计算下列刚架，并作弯矩图。EI 为常数。M 图（kN m）解：（1）基本结构如下图所示，X 1 、X 2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：1121128=()44EI3EI3I2 01214=()4
10、EI2EI1P 63-2P192=4EIEI（4）求解多余未知力：12806X3II1249EE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：1121268=65()EI34EI3EI1P27PP()43I（4）求解多余未知力：1P2781PEIX=63（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、： 11 X1+ 1P= 0（3）计算系数 11及自由项 1P作 图和 MP 图如下：131212l=lllEI3EII421P1ql=l3EI8EI（4）求解多余未知力：41P3l1IX=ql2E（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 ）ijk1jA B C 第 i个附加约束中的约束反力 ijD 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
12、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
13、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：k11 1+ F1P= 0（3）计算系数 k11及自由项 F1P令 ，则 iAB =3i， iBC =2iEIi=12作 图和 MP 图如下：1k11 = 12i+2i =14ikNm1P40F=3（4）求解位移法基本未知
14、量将系数及自由项代入位移法方程，得：1P40F23ki1i（5）作 M 图2i403M 图（kN m）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：k11 1+ k12 2+ F1P= 0k21 1+ k22 2+ F 2P= 0（3）计算系数及自由项令 ，则 iAB = iBC =2i， iBE = iCF = i， iCD=4 iEIi4作 图、 图和 MP 图如下：12k11 = 8i+4i+8i =20ik21 =4i k21 = k12 =4ik22 = 8i+4i=12iF1P =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：20i 1+ 4i 2+40= 04i 1 +12i 2-30= 0解得： 17528i2958i（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。
