2012电大力学作业答案解析

土木工程力学（本）形成性考核册答案

作业一

一、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0

C 多余约束数等于3

D 多余约束数大于等于3

5．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

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

二、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

题2-7图

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：

3．

解： 作弯矩图如下：

M 图（kN •m ）

五、计算图示桁架中指定杆件的内力。

B P P F 4a F 2a F 3a 0--=

P

B 5F F ()4

=

↑ 由 y F =0∑

A P P P 5

F F F F 04+

--= P A 3F

F ()4

=↑

用Ⅰ-Ⅰ截面将桁架截开，保留右边部分，受力如图： 由

y

F

=0∑

N1P P 5

F sin 45F F 4

︒+-= N1P F =（压） 由 C M =0∑

P N3N15F a F a F cos 4

-- N3P 3

F F 2=（拉）

取结点C 为研究对象，作受力图如下：

显然：N2P F F =-（压）

土木工程力学（本）形成性考核册

作业二

一、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ij δ代表基本体系在1=j X 作用下产生的（ C ）

A i X

B j X

C i X 方向的位移

D j X 方向的位移 3．在力法方程的系数和自由项中（ B ）

F F F F F N4

A ij δ恒大于零

B ii δ恒大于零

C ji δ恒大于零

D iP ∆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 P M 、M 至少有一个为直线形

D P M 、M 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。（ ∨ ）

三、求图示简支粱C 点的竖向位移，EI =常数。（9分）

解：（1）作M P 图

（2）作M 图

（3）计算C

22Cy 112l 12l 222l

12l 1[ql ql EI 23993331892

∆=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯

221l 12l 22l 12l 1ql ql ]237293337292

+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯ 2ql 9

18

M P 图 2l 9 M 图

4

13ql ()1458EI

=

↓ 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

解：（1）作

（2）作M 图

（3）计算C

2Cx

ql ()EI 382248EI

∆=⨯⨯⨯⨯=→ 2．计算C 点转角

（1）M P 图同上 （2）作M 图

（3

）计算C 2C 1ql 1EI 38224EI

ϕ=⨯⨯⨯⨯=（ ） 五、试求图示刚架点D 的竖向位移，EI=常数。

1

l/2 l/2