超静定结构的内力状态与刚度
2013 电大 试题与答案 土木工程力学(本)解析
试卷代号：1129（1884）中央广播电视大学第一学期“开放本科”期末考试(半开卷)土木工程力学（本）试题一、单项选择题（每小题3分，共30分）在所列备选项中，选一项正确的或最好的作为答案，将选项号填入各题的括号中。
1.用位移法计算图示各结构，基本未知量是两个的结构为（A ）。
2. 用力法计算超静定结构时，基本未知量是（ D ）。
A. 杆端弯矩B. 结点角位移C.结点线位移D.多余未知力S为（ B ）。
3. 图示结构杆件BA的B端转动刚度BAA．2 B．3 C．4 D．64. 用力矩分配法计算结构得到一个收敛的结果，是因为（ D ）。
A. 分配系数小于1B. 分配结点之间传递系数小于1C. 结点上有外力矩作用D. A 和B 同时满足5. 反映结构动力特性的重要物理参数是（ B ）。
A. 质点的质量B. 自振频率C. 振幅D. 干扰力的大小6. 用力矩分配法计算超静定结构时，刚结点的不平衡力矩等于（ B ）。
A. 外力矩B.附加刚臂中的约束反力矩C.杆端固端弯矩D.杆端的传递弯矩7. 影响线的纵坐标是（ D ）。
A. 固定荷载的数值B. 移动荷载的数值C.不同截面的某一量值D.指定截面的某一量值8. 受弯杆件截面内力有（ D ）。
A. 弯矩B.剪力C. 轴力D. A 、B 、C9. 不考虑杆件的轴向变形， 竖向杆件的E I = 常数。
下图所示体系的振动自由度为（ A ）。
A ．1B ．2C ．3D ．410. 力法典型方程是（ B ）。
A. 结构的物理方程B. 多余约束处的位移协调条件C. 力的平衡条件D. A 、B 两个条件二、判断题（将判断结果填入括弧，以√表示正确，以×表示错误。
每小题3分，共30分）11. 基本附属型结构力的传递顺序是: 从附属部分到基本部分。
（√ ）12. 结构由于弱阻尼其自由振动不会衰减。
（ × ）13. 当AB 杆件刚度系数i S AB 3 时， 杆件的B 端为固定支座。
材料力学第十四章__超静定结构
§14．1 超静定结构概述
整理课件
本节应用能量法求解静不定系统。 应用能量法求解静不定系统，特别是对桁 架、刚架等构成的静不定系统，将更加有效 。 求解静不定问题的关键是建立补充方程。 静不定系统，按其多余约束的情况，可以 分为外力静不定系统和内力静不定系统。
整理课件
支座反力静不定 类型反力静定内力静不定
整理课件
解静不定梁的一般步骤
(4)在求出多余约束反力的基础上，根据静 力平衡条件，解出静不定梁的其它所有支 座反力。 (5)按通常的方法（已知外力求内力、应力 、变形的方法）进行所需的强度和刚度计 算。
整理课件
例：作图示梁的弯矩图 。
整理课件
解：变形协调条件为
A 0
即
MAl2Pl2 10 2 382
A
M10 1
D
P
1
2
(d)
(e)
1 P0 2M E 1 0 M P d I s2 P E 20 2 a (I 1 c
o) s (1 )d P2(a 1 ) 2 E2 I
1102M E102IdsE aI02(1)2d2EaI
上面两式代入 正则方程：
11
X 整理课1件
Pa( 2
)
求出X1后，可得图（C）
解得
MA
3Pl 16
整理课件
3Pl MA 16
11 P
5P
16
整理课件
另解：变形协调条件为
vB 0
即
RBl2
2l Pl2
5l
0
2 386
解得
5P
RB 16
整理课件
5P
5Pl/32
16
3Pl 16
土木工程力学(本)期末复习资料-2015
土木工程力学（本）期末复习资料 2013.12一、单项选择题受弯杆件截面内力有（ D ）。
A. 弯矩 B.剪力C. 轴力 D. A 、B 、C静定结构产生变形的原因有（荷载作用和温度变化） 1. 静定结构产生位移的原因有（D ）A. 荷载作用与温度变化的B. 支座位移C. 制造误差D. 以上四种原因 2. 静定结构由于温度变化、制造误差或支座位移，（C ）A. 发生变形和位移B. 不发生变形和位移C. 不发生变形，但产生位移D. 发生变形但不产生位移 静定结构由于温度变化( D )。
A. 只产生内力B. 只发生位移C.只发生变形D. 既发生位移， 又发生变形 静定结构由于支座位移，不发生变形，但产生位移 3. 结构位移计算的一般公式根据什么原理推导的？（B ）A. 虚位移原理B. 虚功原理C. 反力互等原理D. 位移互等原理 结构位移计算时虚设力状态中的荷载可以是( A )。
A. 任意值(除O 外) B. 1C. 正数 D. 负数推导结构位移计算公式是利用( C )。
A. 功的互等定理B. 虚位移原理C. 虚功原理D. 反力互等定理 4. 图乘法的假设为（D ）适用条件dA. M P 及_M 图中至少有一图是由直线组成 B. 杆件EI 为常量C. 杆件为直杆D. 同时满足以上条件 图示结构A 截面的弯矩为（ A ）。
A ．l F P ，上侧受拉B ．l F P ，下侧受拉C ．2l F P ，上侧受拉D ．2l F P ，下侧受拉图示(a)、(b)两个结构中，A 端的支反力完全相同。
( × )6. 图示悬臂梁中间截面的弯矩为（B ）A.162qlB.82ql C.42ql D.22ql7. 图示梁AB 在所示荷载作用下A 截面的剪力值为（A ）A. 2q lB. q lC. 3q lD. 08. 图示结构AB 杆件A 截面的弯矩等于（B ）剪力等于（Fp ）A. 0B. F P l 上侧受拉C. 2F P l 下侧受拉D. F P l 下侧受拉9. 图示结构的弯矩图形状应为（B ）10. 图示多跨静定梁的基本部分是（A ）A. ABC 部分的B. BCD 部分C. CDE 部分的D. DE 部分ABCDE11. 图示多跨静定梁的基本部分是（A ）A. AB 部分B. BC 部分C. CD 部分D. DE 部分F P2 MF P1 ABCDE12. 图示结构当支座B 有沉降时会产生（C ）A. 内力B. 反力C. 位移D. 变形A B13. 静定结构的内力与刚度（D）A. 有关B. 比值有关C. 绝对值有关D. 无关14. 求图示结构AB两点的相对线位移，虚设力状态为图（A）求图示梁交B两侧截面的相对转角时，其虚设力的状态应取图15. 力法典型方程是根据以下哪个条件得到的？（C）A. 结构的平衡条件B.结构的物理条件C. 多余约束处的位移协调条件D. 同时满足A、B两个条件16. 超静定结构产生内力的原因有（D）。
超静定
l A
1)解除B端约束,建立相当系统 解除B端约束, 2)由正则方程 d11 X 1 + D 1P = 0 3)求系数和常数项
4l 4l 3 d11 = 3EI D 1F - Fl 3 = 2 EI
F X1
F
l 1
4)带入正则方程求解 3 X1 = F 8 4)做弯矩图
M = M 1 ?X 1 MF
例1, 试求图示梁的约束反力,设EI为常数. 试求图示梁的约束反力, EI为常数 为常数.
q A l B
1)解除B端约束,建立相当系统 解除B端约束, 2)由正则方程 d11 X 1 + D 1P = 0 3)求系数和常数项
骣 1 骣 鼢2 1 l3 珑l l = d11 = 珑 l鼢 桫 桫 EI 珑 鼢3 2 3EI D 1F
二,正则方程的建立
1,一次超静定问题的正则方程 力法求解静不定问题的关键——建立正则方程. 力法求解静不定问题的关键——建立正则方程.下 建立正则方程 面通过一例说明建立正则方程的步骤. 面通过一例说明建立正则方程的步骤. 图为车削工件安有尾顶针的简化模型. 图为车削工件安有尾顶针的简化模型.
力法求解过程如下: 力法求解过程如下:
第二节
用力法解超静定结构
一,力法
力法——以多余约束力为基本未知量 力法——以多余约束力为基本未知量,将变形或位移表 为基本未知量, 示为未知力的函数,通过变形协调条件作为补充方程求 示为未知力的函数, 来解未知约束力,这种方法称为力法 又叫柔度法 力法, 柔度法. 来解未知约束力,这种方法称为力法,又叫柔度法. 力法的基本思路: 力法的基本思路: 1,结构静定化 2,在未知力处 3,变形条件 4,正则方程 解除多余约束 建立 借助莫尔积分 解线性方程 静定基与相当系统 变形协调条件 补充方程(正则方程) 补充方程(正则方程) 未知力
国家开放大学《土木工程力学(本)》章节测试参考答案
国家开放大学《土木工程力学（本）》章节测试参考答案1.绪论一、选择题1．图示支座形式可简化为（B）A. B. C. D.2．图示支座形式可简化为（D）A. B. C. D.3．刚结点在结构发生变形时的特征是()A.刚结点自身不会转动可任意改变B.结点处各杆端之间的夹角保持不变C.所联结的杆件可绕结点自由转动D.结点处各杆端之间的夹角可任意改变4．（）不允许结构在支承处发生任何方向的移动和转动A.固定支座B.定向支座C.活动铰支座D.固定铰支座5．（）不允许结构在支承处发生转动，也不能沿垂直于支承的方向移动，但可沿平行于支承的方向滑动A.固定铰支座B.活动铰支座C.固定支座D.定向支座6．（）只允许结构在支承处绕铰A转动，而不能发生任何移动A.固定铰支座B.固定支座C.活动铰支座D.定向支座7．（）只约束了支承链杆方向的位移，允许结构绕铰转动，也可沿着垂直于链杆的方向移动A.活动铰支座B.定向支座C.固定支座D.固定铰支座8．根据荷载的不同特征，荷载可分类，（）是指满布在结构或构件某部分面积上的荷载A.集中荷载B.分布荷载C.恒载D.静力荷载2.平面体系的几何组成分析一、选择题1．三刚片组成几何不变体系的规则是（）。
A.三铰三链杆相连，杆不通过铰B.三链杆相连，不平行也不相交于一点C.三铰两两相连，三铰不在一直线上D.一铰一链杆相连，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（）。
A.有多余约束的几何不变体系B.无多余约束的几何不变体系C.瞬变体系D.可变体系3．对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。
A.瞬变体系B.无多余约束的几何不变体系C.有一个多余约束的几何不变体系D.几何可变体系4．对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。
A.有一个多余约束的几何不变体系B.无多余约束的几何不变体系C.瞬变体系D.几何可变体系5．对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。
A.瞬变体系C.有两个多余约束的几何不变体系D.有一个多余约束的几何不变体系6．对图2-27所示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。
2020年国家开放大学《土木工程力学(本)》形考任务(1-6)试题及答案解析
2020年国家开放大学《土木工程力学（本）》形考任务（1-6）试题及答案解析形考任务一一、选择填空题（每空1分，共20分）题目1正确获得3.00分中的3.00分标记题目题干从几何角度，结构通常可以分为三类：（1）回答 C通常由若干根杆件相互联结组成，杆件的几何特征是其长度远大于横截面上两个方向的尺度。
（2）回答B厚度远小于其长度和宽度。
（3）回答A长、宽、高三个方向尺度大小相近（属于同一数量级）。
从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。
A．实体结构 B．板壳结构（薄壁结构） C．杆件结构 D．拱结构题目2正确获得3.00分中的3.00分标记题目题干结点通常简化为以下三种类型：回答C 回答B回答A从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。
A．铰结点 B．刚结点 C．组合结点题目3正确获得4.00分中的4.00分标记题目题干请把文字与选项对应起来。
（1）回答B不允许结构在支承处发生任何方向的移动和转动。
（2）回答A不允许结构在支承处发生转动，也不能沿垂直于支承的方向移动，但可以沿平行于支承的方向滑动。
（3）回答C只允许结构在支承处绕铰转动，而不能发生任何移动。
（4）回答D只约束了支承链杆方向的位移，允许结构绕铰转动，也可以沿着垂直于链杆的方向移动。
从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。
A．定向支座 B．固定支座 C．固定铰支座D．活动铰支座题目4正确获得6.00分中的6.00分标记题目题干请把文字与选项对应起来。
根据荷载的作用时间不同，荷载可以分为：回答B——永久作用在结构上的不变荷载。
回答C——暂时作用在结构上的可变荷载。
根据作用的性质可以分为：回答A——荷载的大小、方向和位置不随时间变化或变化比较缓慢，不会使结构产生明显的振动，计算过程中可忽略惯性力的影响。
回答F——随时间迅速变化的荷载，会使结构产生明显的振动，因而计算过程中惯性力的影响不能忽略。
电大《土木工程力学》本历届试题及答案
1.用位移法计算图示各结构，基本未知量是两个的结构为（A ）。
2.用力法计算超静定结构时，基本未知量是（D 多余未知力）。
3.图示结构杆件BA 的B 端转动刚度BA S 为（B3）。
4.用力矩分配法计算结构得到一个收敛的结果，是因为（D ）。
A.分配系数小于1B.分配结点之间传递系数小于1C.结点上有外力矩作用D.A 和B 同时满足5.反映结构动力特性的重要物理参数是（B 自振频率）。
6.用力矩分配法计算超静定结构时，刚结点的不平衡力矩等于（B 附加刚臂中的约束反力矩）。
7.影响线的纵坐标是（D 指定截面的某一量值）。
8.受弯杆件截面内力有（D 弯矩剪力轴力）。
9.不考虑杆件的轴向变形，竖向杆件的EI=常数。
下图所示体系的振动自由度为（A 1）。
10.力法典型方程是（B 多余约束处的位移协调条件）。
三、（10分）21.作图示静定结构的弯矩图。
四、（16分）22.用力法计算图示结构并作弯矩图，EI=常数。
解：典型方程011111=∆+=∆P x δ五、（14分）23.用位移法计算图示刚架，列出典型方程，求出系数项及自由项。
解：典型方程01111=+∆P F k1.图示对称结构作用反对荷载，EI=常数，对称轴穿过的AB 杆件内力满足（D 0,0,0===N Q F F M） 2.机动法作静定梁弯矩影响线应用的原理是(C 刚体虚功原理)。
3．结构不考虑阻尼时的自振频率为ω，考虑阻尼时的自振频率为D ω，则(C D ωω )4．图示结构中，除横梁外，各杆件EI=常数。
不考虑杆件的轴向变形，则体系振动的自由度数为(A 1)。
5．位移法典型方程是根据(D 附加约束的平衡条件)列出的。
6．图示a 、b 两体系的自振频率a ω与b ω的关系为(B b a ωω )。
7．图示对称结构作用反对称荷载，杆件EI 为常量，利用对称性简化后的一半结构为（A ）。
8．用位移法求解图示结构时，基本未知量的个数是（B3）。
9．简支梁A 支座竖向反力yA F 影响线纵坐标k y 的物理意义是(D)。
2009-2012中央电大土木工程力学(本)考试题及参考答案
试卷代号：1129（1884）中央广播电视大学2011—2012学年度第一学期“开放本科”期末考试(半开卷)土木工程力学（本）试题2012年1月一、单项选择题（每小题3分，共30分）在所列备选项中，选一项正确的或最好的作为答案，将选项号填入各题的括号A. 质点的质量B. 自振频率C. 振幅D. 干扰力的大小6. 用力矩分配法计算超静定结构时，刚结点的不平衡力矩等于（ B ）。
A. 外力矩B.附加刚臂中的约束反力矩C.杆端固端弯矩D.杆端的传递弯矩7. 影响线的纵坐标是（ D ）。
A. 固定荷载的数值B. 移动荷载的数值C.不同截面的某一量值D.指定截面的某一量值8. 受弯杆件截面内力有（ D ）。
A. 弯矩B.剪力3））15. 图(a)对称结构受对称荷载作用，利用对称性可简化为图(b) 来计算。
（√）16. 结构的自振频率与干扰力无关。
（√）17. 位移法的基本结构不是唯一的。
（×）18. 由于支座位移超静定结构产生的内力与刚度的绝对值有关。
（√）19. 实际桁架结构的杆件只有轴力产生。
（ × ）20. 结构的自振频率与结构中某杆件的刚度有关。
（√ ）三、（10分）21.作图示静定结构的弯矩图。
四、（16分）)1.（A ．0,0,0==≠N Q F F MB ．0,0,0=≠=N Q F F M 0,0,0≠==N Q F F MD ．0,0,0===N Q F F M2.机动法作静定梁弯矩影响线应用的原理是( C )。
A.变形体虚功原理B.叠加原理C.刚体虚功原理D.互等原理3．结构不考虑阻尼时的自振频率为ω，考虑阻尼时的自振频率为D ω，则( C )478．用位移法求解图示结构时，基本未知量的个数是（ B ）。
A ．2B ．3C ．4D ．59．简支梁A 支座竖向反力yA F 影响线纵坐标k y 的物理意义是 ( D )。
A ．A 支座竖向反力B ．P=1在截面K 的位置C ．P=1在截面A 的位置D ．A 、B 同时满足10．力法典型方程中的系数项∆表示基本结构在( A )。
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超静定结构的内力状态与刚度
超静定结构是指在给定约束条件下，系统的自由度数小于等于零的结构。
在超静定结构中，由于自由度的减少，使得内力状态和刚度产生了一些特殊的变化。
我们来讨论超静定结构的内力状态。
在超静定结构中，由于存在约束条件，结构的自由度数减少，因此内力状态也会发生变化。
在正常的静定结构中，内力只有在受到外力作用时才会产生，而在超静定结构中，由于约束的存在，内力不仅会在受到外力作用时产生，还会在约束条件下产生。
这就意味着，超静定结构中的内力状态是由外力和约束共同决定的。
我们来探讨超静定结构的刚度。
刚度是指结构在受到外力作用下产生变形的能力。
在超静定结构中，由于自由度的减少，刚度也会发生变化。
在正常的静定结构中，刚度是通过弹性系数来表示的，而在超静定结构中，由于约束的存在，刚度的计算方法会有所不同。
一种常见的计算方法是利用约束条件和弯矩-曲率关系来求解超静定结构的刚度。
在超静定结构的内力状态和刚度方面，还存在一些特殊情况和特点。
首先，由于约束的存在，超静定结构的内力分布较为复杂。
在一些情况下，约束条件会导致内力集中的现象，使得结构的某一部分承受较大的内力。
其次，由于自由度的减少，超静定结构的刚度较大，
使得结构变形较小。
这就意味着，超静定结构具有较高的刚度和较小的变形能力。
此外，超静定结构还具有较好的稳定性和抗震性能，能够在一定程度上抵抗外界的振动和变形。
超静定结构的内力状态和刚度与普通的静定结构存在一些差异。
由于约束的存在，超静定结构的内力状态较为复杂，并且刚度较大，使得结构具有较好的稳定性和抗震性能。
在实际工程中，我们需要对超静定结构进行合理的设计和分析，以确保结构的安全和稳定性。
因此，对于超静定结构的内力状态和刚度的研究具有重要的理论和实际意义。
通过深入理解超静定结构的特点和行为规律，我们可以更好地应对工程实践中的挑战，为建筑安全和可持续发展做出贡献。