水利水电建筑工程工程力学形考作业(1).docx

水利水电建筑工程工程力学形考作业工程力学作业2参考答案 说明：本次作业对应于文字教材第4章，应按相应教学进度完成。 一、单项选择题 在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。不选、错选或多选者，该题无分。 1力法计算的基本未知量为 A 杆端弯矩 B 结点角位移 C 结点线位移 D 多余未知力 2超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度 A 无关 B 相对值有关 C 绝对值有关 D 相对值绝对值都有关 3图4所示结构的超静定次数为 A 1 B 2 C 3 D 4 图4 4力法方程中的系数dij代表基本体系在Xj=1作用下产生的 A Xi次开发 B Xj C Xi方向的位移 D Xj方向的位移 5在力法方程的系数和自由项中 A dij恒大于零 B dii恒大于零 C dji恒大于零 D DiP恒大于零 6图5所示对称结构的等代结构为 qqqqqq图5ABCD7超静定结构在支座移动作用下产生的内力与刚度 A 无关 B 相对值有关 C 绝对值有关 D 相对值绝对值都有关 8力法典型方程中的自由项DiP是基本体系在荷载作用下产生的 A Xi B Xj C Xi方向的位移 D Xj方向的位移 9下图所示对称结构的等代结构为 FPFPFPFPFPFPFPFPFPFPFPFPAABCBDCD10一结构的超静定次数等于结构中 A 约束的数目 B 多余约束的数目 C 结点数 D 杆件数 11力法的基本体系是 A 一组单跨度超静定梁 B 瞬变体系 C 可变体系 D 几何不变体系 12撤去一单铰相当于去掉了多少个约束 A 1个 B 3个 C 2个 D 4个 13图示刚架的超静定次数为 A 1次； B 2次； C 3次； D 4次 14用力法计算超静定结构时，其基本未知量为 A 杆端弯矩 B 结点角位移 C 结点线位移 D 多余未知力 15力法方程中的系数dij代表基本体系在Xj=1作用下产生的 A Xi B Xj C Xi方向的位移 D Xj方向的位移 二、判断题 你认为正确的在题干后括号内划“”，反之划“”。 1超静定次数一般不等于多余约束的个数。 2力法计算的基本体系不能是可变体系。 3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。 4同一结构的力法基本体系不是唯一的。 5同一结构选不同的力法基本体系所得到的最后结果是相同的。 6图示超静定结构去掉杆件、后为一静定梁，故它是三次超静定结构。 7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。 8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。 9在荷载作用下，超静定结构的内力分布与各杆刚度的绝对值有关。 10图示结构有两次超静定。 三、填空题 1确定超静定结构的次数时，若撤去一个单铰，相当于去掉 两个 约束。 2超静定结构的几何组成特征是 有多余约束的几何不变体系 。 3温度改变对超静定结构 产生 内力和反力。 4力法基本结构是 无多余约束的几何不变体系 静定结构 。 5超静定结构的内力不仅满足平衡条件，而且还要满足 位移协调 条件。 6静定结构的反力和内力用 静力平衡条件 可全部求出。 7力法的基本未知量是多余未知力，其典型方程是根据多余未知力处的 位移 条件建立的。 8对称结构在对称荷载作用下内力中 弯矩、轴力是对称的， 剪力是反对称的 。 9力法的基本体系是无多余约束的几何不变体系 。 10力法的基本方程使用的是 位移协调条件；该方法只适用于解 超静定 结构。 四、计算题 1对下面图a所示的超静定结构，选图b所示的力法基本体系，要求 列出力法典型方程； 画M1，M2，MP图； 求出各系数及自由项。 qEIEIX1X1qX2L图a图b解：列出力法典型方程：d11x1+d12x2+D1P=0d21x1+d22x2+D2P=0M1，M2，MP图如下； q 1 x1 1 x1=1 X2 x2=1 M1图 M2图 1 求出各系数及自由项。 2l d11= d22=l 3EI3EIl d12=d21=-6EIql3 D1F=- MF图 24EI D2F=0 2用力法计算图示刚架 20kN/mI=2.4I=13m20kN/m 1 x1 x1=1 x2 基本体系 M1图 x 2=1 M2图 1 解：图示刚架为两次超静定结构，选力法基本体系如图， 列出力法典型方程：d11x1+d12x2+D1P=0 22.5kN×m d21x1+d22x2+D2P=0作M1，M2，MP图，求出各系数及自由项。 MF图 33+=1.417 3´2.43313 d12=d21=-=- ; d22=1 623121´´22.5´3´=-9.375 ; D2F=0 D1F=-2.432 d11= (4) 力法典型方程为：1.417x1-0.5x2-9.375=0-0.5x1+x2=03建立图示结构的力法方程。 qllEI=常数解：这是一个对称刚架，取半结构如图所示。 qqEIEI=常数llLEI 半刚架为两次超静定结构，选力法基本体系如图， q 列出力法典型方程：d11x1+d12x2+D1P=0 x1 d21x1+d22x2+D2P=0作MP，M1，M2图，求出各系数及自由项。 l2l d11= d22=l d12=d21=- X2 基本体系 6EI3EI3EI3ql D1F=- D2F=0 24EI 1 1 x1=1 ql2 8 MF图 M1图 x2=1 M2图 1 力法典型方程简化为：16x1-4x2-ql2=0-4x1+8x2=04用力法计算图示对称结构，并作弯矩图。 15kNBC15kNA3m3mD解：这是一个对称刚架，取半结构如图所示。 半刚架为一次超静定结构，选力法基本体系如图， 15 kN 15 kN 3m x1 x1=1 半刚架 基本体系 M1图 MF图 图 图 3m 60 kN×m 列出力法典型方程：d11x1+D1F=0 (4) 作M1， MP图，求出各系数及自由项。 24 24 d11= D1F 1æ1ö45 ç´3´3´2+3´4´3÷=EIè2øEI3´4´30360=-=- M图（kN×m) EIEI (5)解方程得x1=-D1Fd11=360=8 kN 36 36 45 (6)用叠加法作弯矩图M=M1×x1+MF