电大本科土木工程力学期末考试复习题.docx
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电大本科土木工程力学期末考试复习题
电大本科土木工程力学期末考试复习题
电大本科土木工程力学期末考试复习题一、
一、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dij代表基本体系在Xj=1作用下产生的(C)。
A、XiB、XjC、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、dij恒大于零B、dii恒大于零C、dji恒大于零D、Dip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、ZiB、ZjC、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
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)。
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
7、静定结构影响线的形状特征是(A)。
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
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)。
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
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P
1
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、1B、0C、1/2D、-1
12、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LB、增大EIC、增大mD、增大P
(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。
ab
18、图示单自由度动力体系自振周期的关系为(A);
A.(a)
(a)
(b)=(b);B.(a)=(c);C.(b)=(c);D.都不等。
(c)
19、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;B.弯曲变形是微小的;D.假定A与B同时成立。
6.图示结构杆件AB的B端劲度(刚度)系数SBA为(B);
A.1;B.3;
i=1
C.4;Bi=2CD.
20、据影响线的定义,图示悬臂梁C截面的弯距影响线在C点的纵坐标为:
(A)
A、0B、-3mC、-2mD、
-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B)
A、d(0.5+1.414)/EAB、d(1.5+1.414)/EAC、d(2.5+1.414)/EAD、
d(1.5+2.828)/EA
22、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)
A、55.43kN.mB、56.4kN.mC、83.48kN.mD、84.7kN.m
23、图示等截面梁的截面极限弯矩Mu=120kN.m,则其极限荷载为:
(C)
A、120kNB、100kNC、80kND、
40kN
24、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<1
25、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、2B、4C、5D、
6
A.24EI/mh)3(3)B.12EI/mh()
C.6EI/mh
(3)D.3EI/
mh(3)
29.静定结构的影响线的形状特征是(A)
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
30.图示结构B截面,弯矩等于(C)
A0
Bm上拉
32.超静定结构在荷载作用下产生的无关
B相对值有关
C绝对值有关
D相对值绝对值都有关
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√)。
2、对称刚架在反对称荷载作用下的)
3、超静定次数一般不等于多余约束的个数。
(×)
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)
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。
(×)
()a()b
16、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。
(√)EIEI
EAEIEI/2
搭点
18、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。
(√)
(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)。
×)(
ql/2
B
27、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d22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d11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。
(×)
34.用力法解超静定结构时,可以取超静定结构为基本体系。
(√)
35、在力矩分配中,当远端为定向支座时,其传递系数为0。
(×)
36、计算超静定结构的极限荷载只需使用平衡条件,不需考虑变形条件。
(√)
37、在温度变化与支座移动因素作用下,静定与超静定结构都有
×)
38.同一结构选不同的力法基本体系,所得到的力法方程代表的位移条件相同。
(×)
39.位移法典型方程中的主系数恒为正值,付系数恒为负值。
(×)
40.图示结构有四个多余约束。
(×)
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d11和自由。
项D1P,各杆EI相同。
l
参考答案:
1.作MP,M1图;
2.d11
3.D1P
1ææ12ö25l3ö=ç2çl÷×l+l÷=EIèè2ø33EIø3=-Pl38EI
MP图M1图
2、用力法计算图示结构。
EI=
常
数。
EA=6EIl2。
参考答案:
1.取基本体系。
X1
解1、取半结构如图所示基本体系数如图
2、列力法方程
3、作M1、、MP,一次超静定结构d11X1+D1P=0图
4、求d11、D1P,并求X1d11=
D1P=13EI13EI
1
12·L·L·L+·13·1221EI·12·L·L·ql42L3=2L33EIql·L·L=18EIX1=-ql(¬)
5、作M图
3、用力法计算图示结构。
q
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、取半结构如图所示基本体系数如图
2、列力法方程
3、作M1、、MP,一次超静定结构d11X1+D1P=0图
4、求d11、D1P,并求X1d11=
D1P=13EI13EI
1
12·L·L·L+·13·1221EI·12·L·L·ql42L3=2L33EIql·L·L=18EIX1=-ql(¬)
5、作M图
2
矩图MP见图1(e)。
3.由图乘法计算系数和自由项
d111(f)、M2见图1(g)、荷载弯1æ12ö11æ12ö3a(a´a´a)+=ça´a´a÷+ça´a´a÷=EIè23øEI2EIè23ø2EI
1æ12ö15a(a´a´a)==ça´a´a÷+EIè23ø2EI6EI33d22
d12=d211æ11æ13aöö=-ça´a´a÷-ça´a´a÷=-EIè24EIø2EIè2ø3D1P=åòåò
M1×MEIM×MPds=a6´2EI1
2EI´a´Pa=-Pa312EIPaD2P=2PEIds=´123Pa´a´a=-4EI
图1
4.解方程
将上述系数、自由项代入力法典型方程:
3a3
2EI
-3aX1-33a34EI5aX32+
4EIX1+6EIX2ü=0ïï12EIý3Pa-=0ïï4EIþPa3
解方程组可得:
X1=-
5.作M图由叠加公式M=M1×X1+M2×X2+MP,见图1(h)。
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。
1799P,X2=4599P
BC
解:
:
1、一次超静定,基本图形如图2、列力法方程
3、作M1、、MPd
11X1+D1P=0图
4、求d11、D1P,并求X1
·L·L·L·=
ql4d11=
D1P=1EI1EI
ql
8··1213L··1222L32+1EI4L33EIql·L·L=6EIX1=-
5、作M图,M=MX1+MP
1.用力法计算图示结构,EI=常数。
解:
1、二次超静定,基本结构如图:
2、列力法方程
ìïd11c1+d12c2+D1p=0íïîd21c1+d22c2+D2p=0
3、作M1,M2,Mp图
4、求d11、d12、d22、d21、D1p、D2pd11=1EI·1
2´6´3´2
3´6=36
EI
d12=d21=
d22=1EI·12´6´6´6=108EI1æ1ö288ç´6´6´4+6´6´6÷=EIè2EIøD1P=-1æ11450öç´60´3´3+´60´3´2÷=-EIè22EIø
1æ1540ö´60´3´6=-ç÷EIè2EIø
25
7
45
14D2P=-c1=-5、求得c2=-
6、作M图M=M1
x1+M2x2+Mp
2.建立图示结构的力法方程。
解:
1、取半结构如图
2、半结构的基本结构如图
3、列力法方程
ìïd11c1+d12c2+D1p=0íïîd21c1+d22c2+D2p=0
3.用力法计算,并绘图示结构的M图。
EI=常数。
16kN/m
解:
1、一次超静定结构,基本结构如图
2、列力法方程
d11x1+D1p=0
3、作作M1
,Mp图
4、求d11、D1p
d11=1EI·1
2´5´5´5´2
3´2=250
3EI
D12
1P=-EI´3´50´5´5
2=-1250
3EI
4、求c1,c1=5
5、作M图
M=M1x1+Mp
4.用力法计算,并绘图示结构的M图。
EI=常数。
16kN/m
解:
1、一次超静定结构,基本结构如图
2、列力法方程
d11x1+D1p=0
3、作作M1,Mp图5m
4、求d11、D1p
d1
11=EI·5
2´5´5´5´21
3+3EI·5
2´5´5=250
3EI
D11
1P=3EI´3´200´5´5=-5000
9EI
5、求c3
1,c1=-20
6、作M图
M=M1
x1+Mp
5.用力法计算并绘图示结构的M图。
解:
1、一次超静定结构,基本结构如图
2、列力法方程
d11x1+D1p=0
3、作作M1
,Mp图
4、求d11、D1p
d11=11EI·2´5´5´5´21
3+2EI·5´5´5=625
6EI
D1125
1P=-2EI´5´5´10=-EI
5、求c1,c1=1.2
6、作M图
M=M1
x1+Mp
注:
务必掌握例2-2
位移法计算举例
1、计算图示结构位移法典型方程式中的系数和自由项。
EI为常数)。
(各杆的
1、取基本结构如图
2、列力法方程
3、
kD+F=01111Pk=113iL2´2+EA
L=EA
I3
5P5PF=-´2=-1P168
2、用位移法解此刚架。
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:
r
11z1+R1P=0
3、.如图14解:
结点A、B、C1)建立基本结构如图152)列出力法方程
r11z1+R1P=0
3(图16、17)
7、用位移法作图示结构M图。
EI为常数。
解:
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
k11D1+F1P=0
3、作M1、MP图
4、求k11、F1P并求D1
k11=7i,,F=121P8ql,D1=-ql356i
5、作M图
M=MiD1+Mp
解:
9、用位移法计算图示的刚架。
(1)qB=0,故DB=DC=Z1,取基本体系
(2)列位移法方程:
r11z1+R1P=0
(3)作M1,MP图
(4)r511=16i,R1P=-6
96
r11z1+R1P=0,z1=5i
(5)由M=M1z1+MP得
6.用位移法计算图示刚架,画M图。
解:
1、只有一个结点角位移,基本结构如图所示
2、列位移法方程(令EI
5=i)
k11D1+F1p=0
3、作作M1,Mp图
4、求k11、F1p,并求D1
k11=4i+4i+6i=14i
F1p=1256
125
84i=-625
84EID1=-
5、作M图M=M1
D1+MP
7.用位移法计算图示刚架,画M图。
EI=常数。
解:
1、只有一个结点角位移,基本结构如图所示
2、列位移法方程
k11D1+F1p=0
3、作M1
,Mp图
4、求k11、F1p,并求D1
k11=7i
F1p=-
D1=2528i254
5、作M图M=M1D1+MP
2、列位移法方程:
k11D1+F1p=0
3、作M1,MP图
4、求k11、F1p,并求D1k11=7i
F1p=-316Fpl
2
D1=3Fpl160EI
5、作M图M=M1
D1+MP
9.用位移法求解刚架,并绘弯矩图。
各杆EI相同等于常数。
20kN
16kN/m
解:
1、只有一个结点角位移,基本结构如图所示
2、列位移法方程k11D1+F1p=03、作M1
,Mp图
4、求k11、F1p,并求D1k11=7i
F1p=-
D1=-1751217584i
5、作M图M=M1D1+MP
注:
务必掌握例3-2、3-3、3-4、表3-1和3-2中的1、3、5、7、12以及对称结构的半结构的选取P58。
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
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