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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.