1129【土木工程力学】-合并.pdf

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1、.一、一、选择题选择题1、用力法超静定结构时，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代表基本体系在 Xj=1 作用下产生的（C）。A、Xi B、Xj C、Xi方向的位移 D、Xj方向的位移3、在力法方程的系数和自由项中（B）。A、ij恒大于零 B、ii恒大于零 C、ji恒大于零 D、ip恒大于零4、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5、位移法典型方程中的系数代表在基本体系上产生的（C）。A、Zi B、Zj C、第 i 个附加约束中的约束反力 D、第 j 个附加约束中的约束反力

2、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A、直线段组成 B、曲线段组成 C、直线曲线混合 D、变形体虚位移图A、P=1 在 E 时，C 截面的弯矩值 B、P=1 在 C 时，A 截面的弯矩值6、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”。此结论是由下述假定导出的：（D）。7、静定结构影响线的形状特征是（A）。8、图示结构某截面的影响线已做出如图所示，其中竖标 yc，是表示（C）。C、P=1 在 C 时，E 截面的弯矩值 D、P=1 在 C 时，D 截面的弯矩值PCA1EBD+

3、-9、绘制任一量值的影响线时，假定荷载是（A）。A、一个方向不变的单位移动荷载 B、移动荷载 C、动力荷载 D、可动荷载10、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11、汇交于一刚结点的各杆端弯矩分配系数之和等于（D）。A、1 B、0 C、1/2 D、-112、如下图所示，若要增大其自然振频率 w 值，可以采取的措施是（B）。.A、增大 L B、增大 EI C、增大 m D、增大 P313、图示体系不计阻尼的稳态最大动位移ymax4Pl/9EI，其最大动力弯矩为：（B）A.7Pl/3;B.4Pl/3;C.Pl;D.Pl/314、在图示结构

4、中，若要使其自振频率增大，可以（C）A.增大P;B.增大m;C.增加EI;D.增大l。15、下列图中（A、I 均为常数）动力自由度相同的为（AA图 a 与图 b；C图 c 与图 d；(a)）；B图 b 与图 c；D图 d 与图 a。(b)(c)(d)16、图示各结构中，除特殊注明者外，各杆件 EI=常数。其中不能直接用力矩分配法计算的结构是（C）；.A.B.C.D.EI=17、图 a，b 所示两结构的稳定问题（C）；A均属于第一类稳定问题；B均属于第二类稳定问题；C图 a 属于第一类稳定问题，图 b 属于第二类稳定问题；D图 a 属于第二类稳定问题，图 b 属于第一类稳定问题。PEI=EIPE

5、I=EIabB(a)(c)；2m2EI18、图示单自由度动力体系自振周期的关系为（A）；A(a)(b)；mEIl/2l/2(a)l/2(b)C(b)(c)；2m2EIl(c)D都不等。l/2l19、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”。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；C变形后杆件截面仍与变形曲线相垂直；6图示结构杆件 AB 的 B 端劲度（刚度）系数A1；B3；B弯曲变形是微小的；D假定 A 与 B 同时成立。SBA为（B）；DC4；Ai=13mBCi=23m20、据影响线的定义，图示悬臂梁 C 截面的弯距影响线在 C

6、 点的纵坐标为：（A）A、0 B、-3m C、-2m D、-1m.21、图为超静定梁的基本结构及多余力 X1=1 作用下的各杆内力，EA 为常数，则11为：（B）A、d(0.5+1.414)/EA B、d(1.5+1.414)/EA C、d(2.5+1.414)/EA D、d(1.5+2.828)/EA22、已知混合结构的多余力 8.74KN 及图 a、b 分别为 Mp，Np 和M1，N1图，N1图，则 K 截面的 M 值为：（A、55.43kN.m B、56.4kN.m C、83.48kN.m D、84.7kN.m.A）.23、图示等截面梁的截面极限弯矩 Mu=120kN.m，则其极限荷载为

7、：（C）A、120kN B、100kN C、80kN D、40kN24、在力矩分配法中反复进行力矩分配及传递，结点不平衡力矩（约束力矩）愈来愈小，主要是因为（D）A、分配系数及传递系数1B、分配系数1C、传递系数=1/2D、传递系数125、作图示结构的弯矩图，最简单的解算方法是（A）A、位移法 B、力法 C、力矩分配法 D、位移法和力矩分配法联合应用.26、图示超静定结构的超静定次数是（D）A、2 B、4 C、5 D、6二、判断题1、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（）。2、对称刚架在反对称荷载作用下的内力图都是反对称图形。（）3、超静定次数一般不等于

8、多余约束的个数。（）4、同一结构的力法基本体系不是唯一的。（）5、力法计算的基本结构可以是可变体系。（）6、用力法计算超静定结构，选取的基本结构不同，所得到的最后弯矩图也不同。（）7、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。（8、位移法可用来计算超静定结构也可用来计算静定结构。（）9、图 a 为一对称结构，用位移法求解时可取半边结构如图 b 所求。（）.）.10、静定结构和超静定结构的内力影响线均为折线组成。（）11、图示结构 C 截面弯矩影响线在 C 处的竖标为 ab/l.（）12、简支梁跨中 C 截面弯矩影响线的物理意义是荷载作用在截面 C 的弯矩图

9、形。（）13、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。（14、力矩分配法适用于连续梁和有侧移刚架。（）15、图（a）对称结构可简化为图（b）来计算。（）P/2P()a()b16、当结构中某杆件的刚度增加时，结构的自振频率不一定增大。（）17、图示结构的 EI=常数，EA 时，此结构为两次超静定。().）.EIEAEI搭 接 点EIEAEIl/2l/2l/218、图 a 所示桁架结构可选用图 b 所示的体系作为力法基本体系。()PPX1PP(a)(b)19、图示体系有 5 个质点，其动力自由度为 5（设忽略直杆轴向变形的影响）。20、设直杆的轴向变形不计，图示

10、体系的动力自由度为 4。（）21、结构的自振频率与结构的刚度及动荷载有关。（）22、当梁中某截面的弯矩达到极限弯矩，则在此处形成了塑性铰。（）23、支座移动对超静定结构的极限荷载没有影响。（）24、静定结构的内力计算，可不考虑变形条件。（）.）（.25、用机动法做得图 a 所示结构 RB影响线如图 b。（）B图 a图 b26、图示梁 AB 在所示荷载作用下的 M 图面积为 ql3/3.()ql/2ql/2q qB B27、图示为某超静定刚架对应的力法基本体系，其力法方程的主系数22是 36/EI。（28、图示为刚架的虚设力系，按此力系及位移计算公式可求出杆 AC 的转角。（）.）.29 图示结

11、构的超静定次数是 n=3。（）30、图示为单跨超静定梁的力法基本体系，其力法方的系数11为 l/EA。（）.31、图 a 所示结构在荷载作用下 M 图的形状如图 b 所示，对吗？()32、位移法只能用于超静定结构。（）33、图示伸臂梁 F 左 QB 影响线如图示。（）力法计算举例1、图示为力法基本体系，求力法方程中的系数、图示为力法基本体系，求力法方程中的系数11和自由。和自由。项项1P，各杆各杆EIEI相同相同。PlX1l/2l/2.lX2.参考答案：1 作MP,M1图；21131P1EI 12 25l332ll l 2 33EIPl3 8EIPlPl/4X1=1lMP图M1图2 2、用力法

12、计算图示结构。、用力法计算图示结构。EI=EI=常常 数数。EA 6EI l2。PEIEIEAllll 4参考答案：1.取基本体系。PX1基本体系.解1、取半结构如图所示，一次超静定结构基本体系数如图2、列力法方程11X11P 03、作M1、MP图4、求11、1P，并求X11112L2L311LLLLL3EIEI233EI1112ql41Pql LL 3EI3218EI1X1 ql12 5、作 M 图3、用力法计算图示结构。、用力法计算图示结构。q3EIEI3EI2EIEIlll参考答案：这是一个对称结构。1.利用对称性，选取基本体系。.3、解1、取半结构如图所示，一次超静定结构基本体系数如图

13、2、列力法方程11X11P 03、作M1、MP图4、求11、1P，并求X11112L2L311LLLLL3EIEI233EI1112ql41Pql LL 3EI3218EI1X1 ql12 5、作 M 图.4.如图 9 所示两次超静定结构，绘弯矩图。解：图 9211EI(242 112222232)24EI(163)1043EI21222EI(24434)128EI12 011PEI(134280)6403EI2P1EI(13480332044)EI.基本结构M1.11x112x2 1p 0 x x 02222p21 1求解上述方程得：80 x 11315x 22代入叠加公式得：M x1M1

14、x2M2 MPMP8015MA 2 480 37.3kN.m1328015MB 2 4 17.7kN.m39280MC 2 12.3kN.m39MD 13.3kN.m5、试用力法计算图 1 所示刚架，并绘制弯矩图。解：图 1（a）所示为一两次超静定刚架，图 1（b）、（c）、（d）均可作为其基本结构，比较而言，图 1（d）所示的基本结构比较容易M图绘制弯矩图，且各弯矩图间有一部分不重叠，能使计算简化，故选择图 1（d）为原结构的基本结构。1列力法方程111x112x2 1P 0221x122x2 2P 02为了计算系数和自由项，画出单位弯矩图见图 1（f）、M2见图 1（g）、荷载弯矩图3由图

15、乘法计算系数和自由项11。MP见图 1（e）1EI1EI211 123a31aaaaaa aaa 23EI2EI32EI2215a31aaaaaa 32EI6EI22212211 EI11aaa22EI3a31aaa 4EI21PM1MPaPa3dsa Pa EI62EI12EI2PM2MP11Pa3dsPaaa EI2EI24EI.图 14解方程将上述系数、自由项代入力法典型方程：3a33a3Pa3X1X2 02EI4EI12EI3333a5aPaX1X2 04EI6EI4EI解方程组可得：X1 17P,99X245P995作 M 图由叠加公式M M1 X1 M2 X2 MP，见图 1（h）

16、。6、用力法计算图示结构的弯矩，并绘图示结构的 M 图，EI=常数。.B BC CX X1 1A A解：1、一次超静定，基本图形如图2、列力法方程11X1 1P 03、作M1、MP图4、求11、1P，并求X11122L14L311L L L L EI23EI3EI1112ql41Pql L L EI326EIqlX1 85、作M图，M MX1 MP.注：务必掌握例注：务必掌握例 2-22-2位移法计算举例1 1、计算图示结构位移法典型方程式中的系数和自由项、计算图示结构位移法典型方程式中的系数和自由项。（各杆的（各杆的 EI EI 为常数）为常数）。lPA=I/l2PIIl/2l/2l/2l/

17、2Z1MfAB3pl,M16fBA 0,QfAB11p5P,QfBA 1616。解：1、取基本结构如图2、列力法方程3、.k F 01111P3iEAEAk 2 11LL2I35 P5 PF 2 1P1682、用位移法解此刚架。16kN参考答案：只有一个结点角位移。建立基本结构如图所示。位移法方程：r11z1 R1P 0.3、.如图 14 所示，绘弯矩图。（具有一个结点位移结构的计算）解：结点 A、B、C 有相同的线位移，因此只有一个未知量。1）建立基本结构如图 15 所示。2）列出力法方程r11z1 R1P 03）由力的平衡方程求系数和自由项（图 16、17）EIEIr11 3186R1P

18、104）求解位移法方程得：图 11z160EI5）用弯矩叠加公式得：图 14M M1z1 MPMA MB MCEI6图 11图 15 基本结构图 16图 17例 2.如图 20，绘弯矩图.（具有一个结点位移结构的计算）解：只有一个结点角位移。1）4、如图 14 所示，绘弯矩图。解：只有一个结点角位移。1）建立基本结构如图 21 所示。2）位移法方程：r11z1 R1P 03）画出M1,MP图，如图 22，23，根据节点力矩平衡（图 24），求得图 18r11 EIEI3 EI22R1p 10KN.m将r11和R1p代入位移法方程得：z1203EI4）弯矩叠加方程：.M r11z1 MP得：固端

19、弯矩MA EI20823EI108 4.67KN m3刚结点处弯矩MB EI 2083EI14.67KN m图 21 基本结构5）画出弯矩图如图 25 所示。5、用位移法计算图 26 示结构，并做弯矩图。EI 为常数。（具有两个结点位移结构的计算）解：1）此结构有两个结点位移，即结点 B 的角位移及结点 E 的水平线位移。在结点 B 及结点 E 处加两个附加约束，如图 27 所示。此时原结构变成四根超静定杆的组合体。图 22M1图 23MP图 24图 25M2）利用结点处的力平衡条件建立位移法方程：10kN/m3mr11Z1r12Z2 R1P R1 0r Z r Z R R 02P221122

20、2.3m3m.3）做M1图、M2图及荷载弯矩图MP图，求各系数及自由项。令i 图 27 基本体系EIl图 28M1图 31Mp图 29r11 3i 4i 3i 10i6il12i 3i15ir222l2lR1P 0r12 r21 R2P 3ql9q90 888.将求得的各系数及自由项代入位移法方程图 30Z1 5.33/EIZ 26.64/EI24）弯矩叠加公式为：M M1Z1 M2Z2 MP利用弯矩叠加公式求得各控制截面弯矩为：图 32M3i90Z2 20.13kN.ml86iMD2iZ1Z214.21kN ml6iMCD 4iZ1Z2 10.66kN mlMCB3iZ1 5.33kN mM

21、AMCE 3iZ1 5.33kN m6、计算图示结构位移法典型议程式中系数 r12 和自由项 R1p（各杆的 EI 为常数）.7、用位移法作图示结构 M 图。EI 为常数。1、该结构有三个基本未知量，基本体系如图2、列位移法方程k111F1P 03、作M1、MP图4、求k11、F1P并求1k7i，F12ql3111P8ql,1 56i5、作M图M Mi1 Mp.解：解：.架。.8、用位移法计算图示刚解：基本体系如图：.位移法方程：r11z1 R1P 03、作M1,MP图r11、R1P、z1r10EI11LR31P 16FP3F2zPL1160EI5、作 M 图（略）9 9、用位移法计算图示的刚

22、架。、用位移法计算图示的刚架。.4、求.B BC CA AD D（1）B 0，故B C Z1，取基本体系（2 2）列位移法方程：）列位移法方程：r11z1 R1P 0（3）作M1,MP图（4）.r115i,R1P 61696r11z1 R1P 0,z15i（5 5）由）由 M=M1得z1+MP注：务必掌握例注：务必掌握例 3-23-2、3-33-3、3-43-4、表、表 3-13-1 和和 3-23-2 中的中的 1 1、3 3、5 5、7 7、1212 以及对称结构的半结构的选取以及对称结构的半结构的选取 P58P58。判断所示体系的动力自由度。动力自由度为 2。动力自由度为 1一 求图示两跨连续梁的极限荷载。设两跨截面的极限弯矩均为 Mu。.只有一个破坏机构，如图所示。塑性铰 D 处的剪力为零。对 BD 段：MB 0,21qux2Mu 0,2x 2Muqu对 DC 段：MC 0,qu 2Mul x2求解上述两个方程有：x 22 l,qu11.66Mul2.