河北开放大学土木工程力学（本）作业答案

土木工程力学（本）

学校: 河北开放大学

平台: 国家开放大学

题目如下：

1. 从几何角度，结构通常可以分为三类： （1） 通常由若干根杆件相互联结组成，杆件的几何特征是其长度远大于横截面上两个方向的尺度。 （2） 厚度远小于其长度和宽度。 （3） 长、宽、高三个方向尺度大小相近（属于同一数量级）。 从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。 A．实体结构 B．板壳结构（薄壁结构） C．杆件结构 D．拱结构

答案: C# B# A

2. 结点通常简化为以下三种类型： 从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。 A．铰结点 B．刚结点 C．组合结点

答案: C# B# A

3. 请把文字与选项对应起来。 （1） 不允许结构在支承处发生任何方向的移动和转动。 （2） 不允许结构在支承处发生转动，也不能沿垂直于支承的方向移动，但可以沿平行于支承的方向滑动。 （3） 只允许结构在支承处绕铰转动，而不能发生任何移动。 （4） 只约束了支承链杆方向的位移，允许结构绕铰转动，也可以沿着垂直于链杆的方向移动。 从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。 A．定向支座 B．固定支座 C．固定铰支座 D．活动铰支座

答案: B# A# C# D

4. 请把文字与选项对应起来。 根据荷载的作用时间不同，荷载可以分为： ——永久作用在结构上的不变荷载。 ——暂时作用在结构上的可变荷载。 根据作用的性质可以分为： ——荷载的大小、方向和位置不随时间变化或变化比较缓慢，不会使结构产生明显的振动，计算过程中可忽略惯性力的影响。 ——随时间迅速变化的荷载，会使结构产生明显的振动，因而计算过程中惯性力的影响不能忽略。 根据作用的方式可以分为： ——是指满布在结构或构件某部分面积上的荷载。 ——作用在结构上的荷载一般总是分布在一定的面积上，当荷载作用面积远小于结构或构件的尺寸时，可以认为此荷载是作用在结构或构件的一个点上。 从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。 A．静力荷载 B．恒载 C．活载 D．集中荷载 E．分布荷载 F．动力荷载

答案: B# C# A# F# E# D

5. 请把文字与选项对应起来。 （1）在任意荷载作用下，若不考虑材料的变形，其几何形状与位置均保持不变，这样的体系称为 。 （2）即使不考虑材料的变形，在很小的荷载作用下，也会引起其几何形状的改变，这样的体系称为 。 从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。 A．几何不变体系 B．几何可变体系

答案: A# B

6. 请把文字与选项对应起来。 一根链杆相当于1个约束；那么： （1）一个单铰相当于 个约束 （2）一个刚结点相当于 个约束。 从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。 A．1 B．2 C．3

答案: B# C

7. 对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（ ）。

A. 瞬变体系

B. 可变体系

C. 无多余约束的几何不变体系

D. 有一个多余约束的几何不变体系

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8. 三刚片组成几何不变体系的规则是（ ）

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

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9. 对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（ ）。

A. 瞬变体系

B. 可变体系

C. 无多余约束的几何不变体系

D. 有一个多余约束的几何不变体系

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10. 刚结点在结构发生变形时的特征是（ ）。

A. 所联结的杆件可绕结点自由转动

B. 结点处各杆端之间的夹角保持不变

C. 结点处各杆端之间的夹角可以任意改变

D. 刚结点自身不会转动

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11. 对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（ ）。

A. 瞬变体系

B. 可变体系

C. 无多余约束的几何不变体系

D. 有一个多余约束的几何不变体系

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12. 一个平面体系的计算自由度W0，则该体系是（ ）。

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

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13. 对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（ ）。

A. 瞬变体系

B. 可变体系

C. 无多余约束的几何不变体系

D. 有一个多余约束的几何不变体系

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14. 对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（ ）。

A. 可变体系

B. 有一个多余约束的几何不变体系

C. 无多余约束的几何不变体系

D. 有两个多余约束的几何不变体系

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15. 对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（ ）。

A. 瞬变体系

B. 可变体系

C. 无多余约束的几何不变体系

D. 有一个多余约束的几何不变体系

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16. 对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（ ）。

A. 几何可变体系

B. 瞬变体系

C. 有一个多余约束的几何不变体系

D. 无多余约束的几何不变体系

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17. 一个点在平面内的自由度等于1。

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18. 两根链杆的约束作用相当于一个单铰。

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19. 瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力。

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20. 体系的实际自由度绝对不小于其计算自由度。

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21. 如果在一个体系中增加一个约束，而体系的自由度并不因此减少，则称此约束为多余约束。

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22. 如果体系的计算自由度等于其实际自由度，那么体系中没有多余约束。

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23. 如果体系的计算自由度小于或着等于零，那么体系一定是几何不变体系。

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24. 连接4个刚片的复铰相当于4个约束。

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25. 在一个体系上添加或去掉一个二元体不会改变原体系的几何组成性质。

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26. 仅利用静力平衡条件即可确定结构全部反力和内力，且解答唯一，这样的结构称为静定结构。

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27. 下图所示结构的弯矩图形状应为（ ）

A.

B.

C.

D.

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28. 对图a所示结构，按虚拟力状态b将求出（ ）

A. A、D两截面的相对转动

B. A、D两点的相对线位移

C. A、D两点的相对水平位移

D. A、D连线的转动

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29. 图示结构B截面，弯矩等于（ ）

A. 0

B. m上拉

C. 1.5m下拉

D. 1.5m上拉

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30. 图示结构中C截面弯矩等于（ ）

A. （上拉）

B. （上拉）

C. （下拉）

D. （下拉）

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31. 简支梁两种状态的弯矩图如图所示，图乘结果是（ ）

A.

B.

C.

D.

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32. 竖向荷载作用下图示多跨静定梁的基本部分是（ ）

A. AB部分

B. BC部分

C. CD部分

D. DE部分

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33. 图示桁架中的零杆为（ ）

A. 5

B. 6

C. 7

D. 8

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34. 图示桁架中的零杆的数目是（ ）

A. 6根

B. 8根

C. 7根

D. 9根

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35. 静定结构的内力与刚度（ ）

A. 有关

B. 比值有关

C. 绝对大小有关

D. 无关

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36. 结构位移计算公式是利用什么推导的（ ）

A. 功的互等定理

B. 虚位移原理

C. 虚功原理

D. 反力互等定理

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37. 图示悬臂梁截面A的弯矩值是ql2。

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38. 图示多跨静定梁仅FD段有内力。

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39. 图示两根梁的内力相同，变形也相同。

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40. 试判断下列弯矩图是否正确。

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41. 静定多跨梁中基本部分、附属部分的划分与所承受的荷载无关。

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42. 基本附属型结构的计算顺序是：先计算附属部分后计算基本部分。

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43. 静定结构的内力与材料的性质无关。

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44. 用平衡条件能求出全部内力的结构是静定结构。

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45. 结点荷载作用下的桁架结构中，杆件内力不是只有轴力。

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46. 在跨度、荷载不变的条件下，控制三铰拱水平反力的唯一参数是拱高。

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47. 绘制图示结构的弯矩图，弯矩图正确的是（ ）

A.

B.

C.

D.

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48. 绘制图示结构的弯矩图，弯矩图正确的是（ ）

A.

B.

C.

D.

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49. 计算图a所示刚架在图示荷载作用下B端的水平位移。各杆EI相同，均为常数。 解：作荷载作用下的图和单位荷载作用下的图如图b、c所示。由图乘法可得 （ ）（→）

A.

B.

C.

D.

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50. 计算图a所示简支梁在图示荷载作用下跨中C点的竖向位移（挠度） 。EI为常数。 解：作荷载作用下的 图和单位荷载分别作用下的图如图b、c所示。由图乘法可得 （ ）（↓）

A.

B.

C.

D.

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51. 超静定结构产生内力的原因（ ）

A. 荷载作用与温度变化

B. 支座位移

C. 制造误差

D. 以上四种原因

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52. 力法典型方程中的自由项是基本体系在荷载作用下产生的（ ）

A.

B.

C. 方向的位移

D. 方向的位移

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53. 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

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54. 在超静定结构计算中，一部分杆考虑弯曲变形，另一部分杆考虑轴向变形，则此结构为（ ）

A. 梁

B. 桁架

C. 横梁刚度为无限大的排架

D. 组合结构

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55. 用力法计算图示结构时，不能作为基本结构的是图（ ）

A.

B.

C.

D.

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56. 图4所示结构的超静定次数为 （ ）

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

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57. 图示结构的超静定次数是（ ）

A. 2

B. 4

C. 5

D. 6

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58. 关于下图所示对称结构，下列论述正确的是（ ）

A. A点线位移为零

B. AB杆无弯矩

C. AB杆无剪力

D. AB杆无轴力

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59. 下图所示对称结构的等代结构为（ ）

A.

B.

C.

D.

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60. 下图所示对称结构A截面不为零的是（ ）

A. 竖向位移

B. 弯矩

C. 转角

D. 轴力

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61. 超静定结构由于支座位移可以产生内力。 （ ）

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62. 超静定结构的力法基本结构是唯一的。（ ）

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63. 支座位移引起的超静定结构内力，与各杆刚度的相对值有关。 （ ）

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64. 温度改变对超静定结构不产生内力和反力。（ ）

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65. 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。（ ）

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66. 图示两个单跨梁，同跨度同荷载。但横截面形状不同，故其内力也不相同。（ ）

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67. 力法典型方程是根据平衡条件得到的。（ ）

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68. 图示（a）、（b）两个结构中，A端的支反力完全相同。（ ）

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69. 计算超静定结构的位移时，虚设力状态可以在力法的基本结构上设。（ ）

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70. 力法典型方程的等号右端项不一定为0。 （ ）

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71. 用力法计算图示结构，作弯矩图。EI=常数。 （15分） 注：填入相应的答案序号即可。 解：（1） 选取基本体系 （2分） A B C D （2） 列力法方程 （1分） A B （3）作 图 （2分） 作 图 （2分） A B C D E F G H I G （4） 求系数和自由项 由图乘法计算、 （2分） A B C D E F （2分） A B C D E F 解方程可得 （2分） A B C D E F G （5） 由叠加原理作图 （2分） A B C D

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72. 用力法计算图示结构，作弯矩图。EI=常数。 （15分） 解：（1）利用对称性结构取半边结构如图 所示。（5分） A B C D （2）作出一半刚架弯矩图如图 所示。 （5分） A B C D （3）作整个刚架弯矩图如图 所示。 （5分） A B C D

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73. 用力法计算图示结构，作弯矩图。。 （10分） 注：填入相应的答案序号即可。 解 （1）选取基本体系 （2）列力法方程 （3）作图 （2分） 作图 （2分） （单位：） （单位：） A B （单位：） （单位：） C D （单位：） （单位：） E F （4） 求系数和自由项 由图乘法计算、 （2分） A B C D （2分） A B C D 解方程可得 （1分） A B C D （5） 由叠加原理作图 （1分） （单位：） （单位：） A B （单位：） （单位：） C D

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74. 在位移法计算中规定正的杆端弯矩是（ ）

A. 绕杆端顺时针转动

B. 绕结点顺时针转动

C. 绕杆端逆时针转动

D. 使梁的下侧受拉

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75. 位移法基本方程中的自由项，代表荷载在基本体系作用下产生的（ ）

A.

B.

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

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76. 图示超静定结构结点角位移的个数是（ ）

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

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77. 用位移法解超静定结构其基本未知量的数目（ ）

A. 与结构的形式有关

B. 与多余约束的数目有关

C. 与结点数有关

D. 与杆件数有关

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78. 图示结构位移法方程中的系数 k11＝（ ）

A. 3

B. 8

C. 15

D. 13

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79. 分配弯矩是（ ）

A. 跨中荷载产生的固端弯矩

B. A端转动时产生的A端弯矩

C. A端转动时产生的B端弯矩

D. B端转动时产生的A端弯矩

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80. 用力矩分配法计算结构得到一个收敛的结果，是因为（ ）。

A. 分配系数小于1

B. 传递系数小于1

C. 结点上有外力矩作用

D. 分配系数小于1和传递系数小于1同时满足

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81. 力矩分配法的直接对象是（ ）

A. 杆端弯矩

B. 结点位移

C. 多余未知力

D. 未知反力

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82. 一般情况下结点的不平衡力矩总等于（ ）

A. 汇交于该结点的固定端弯矩之和

B. 传递弯矩之和

C. 结点集中力偶荷载

D. 附加约束中的约束力矩

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83. 如果位移法基本体系的附加约束中的反力（矩）等于零，则基本体系就与原结构受力一致，但变形不一致。

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84. 位移法典型方程中的自由项是外因作用下附加约束上的反力。

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85. 图示结构用位移法求解，基本未知量的数目是2。

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86. 位移法可用来计算超静定结构也可用来计算静定结构。

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87. 位移法只能用于超静定结构。

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88. 在力矩分配法中，规定杆端力矩绕杆端顺时针为正，外力偶绕节点顺时针为正。

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89. 在力矩分配法中，结点各杆端分配系数之和恒等于1。

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90. 用力矩分配法计算结构时，汇交于每一结点各杆端分配系数总和为1，则表明分配系数的计算无错误。

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91. 在力矩分配中，当远端为定向支座时，其传递系数为0。

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92. 在力矩分配法中，当远端为定向支座时，其传递系数为1。

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93. 用位移法计算图示刚架，求出系数项及自由项。EI=常数。（10分） 从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。 解： （1）基本未知量 这个刚架基本未知量只有一个结点B的角位移。 （2）基本体系 在B点施加附加刚臂，约束B点的转动，得到基本体系。 （3）位移法方程 （4）计算系数和自由项 令，作图如 所示。（2分） A B C D 取结点B为研究对象，由，得 （2分） A. -7 B. 11 C. 5 D. -11 作图如 所示。（2分） A B C D 由，得 （2分） A. B. C. D. （5）解方程组，求出 （2分） A. B. C. D. E. F.

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94. 用位移法计算图示刚架，求出系数项和自由项。（10分） 从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。 解： （1）基本未知量 这个刚架基本未知量只有一个结点B的角位移。 （2）基本体系 在B点施加附加刚臂，约束B点的转动，得到基本体系。 （3）位移法方程 （4）计算系数和自由项 令，作图如 所示。（3分） A B C D 取结点B为研究对象，由，得 （2分） A. 4 B. 8 C. 12 D. -12 作图如 所示。（3分） A B C D 由，得 （2分） A. B. C. D.

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95. 用位移法计算图示连续梁，列出位移法方程，求出系数项和自由项。EI=常数。（10分） 从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。 解： （1）基本未知量 这个刚架基本未知量只有一个结点角位移。 （2）基本体系 在刚结点施加附加刚臂，约束结点的转动，得到基本体系。 （3）位移法方程 （4）计算系数和自由项 令，作图如 所示。（3分） A B C D 取结点B为研究对象，由，得 （2分） A. 7 B. 5 C. 11 D. -7 作图如 所示。（3分） A B C D 由，得 （2分） A. 0 B. C. D.

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96. 用力矩分配法计算下图所示连续梁。（10分） 杆端 A B B C C D 分配系数 固端弯矩 0 0 0 分配传递B ← → 67.5

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97. 影响线的横坐标是（ ）

A. 截面的位置

B. 单位移动荷载的位置

C. 固定荷载的位置

D. 移动荷载的位置

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98. 静定结构的影响线的形状特征是（ ）

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

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99. P＝1在梁ABC上移动，图示影响线是何量值的影响线（ ）

A.

B.

C.

D.

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100. 根据影响线的定义，图示悬臂梁A截面的剪力影响线在B点的纵坐标为 ( )

A. 5

B. -5

C. 1

D. -1

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101. 同一结构，不考虑阻尼时的自振频率为ω，考虑阻尼时的自振频率为ωD，则（ 　）

A.

B.

C.

D. 与的关系不确定

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102. 图示体系的自振频率为（ ）

A.

B.

C.

D.

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103. 忽略直杆轴向变形的影响，图示体系有振动自由度为（ ）。

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

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104. 结构动力的基本未知量是（ ）

A. 质点位移

B. 节点位移

C. 多余未知力

D. 杆端弯矩

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105. 在动力计算中，体系自由度数N与质点个数M（ ）

A. 总是相等

B. N总是大于M

C. M总是大于N

D. 不确定

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106. 单自由度体系的自由振动主要计算（ ）

A. 频率与周期

B. 振型

C. 频率与振型

D. 动力反应

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107. 图示结构影响线的 AC 段纵标为零 。

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108. 图示结构A截面弯矩影响线在A处的竖标为l。

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109. 图示梁支座反力FyA的影响线与的影响线相同。

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110. 影响线的横坐标是单位荷载的位置。

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111. 弱阻尼自由振动是一个衰减振动。

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112. 在结构动力计算中，一个质点的振动体系，其振动自由度一定为1。

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113. 结构的自振频率与质量、刚度及荷载有关。

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114. 结构的自振频率与结构中某杆件的刚度无关。

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115. 结构的动力位移总是要比静力位移大一些。

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116. 增大结构的刚度可以减小结构的位移，这句话也适用于动荷载作用下的结构。

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117. 画图示伸臂梁，FRA的影响线（10分） 解：作影响线如（ ）示。

A.

B.

C.

D.

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118. 作图示静定梁FRB的影响线（5分） 解：作影响线如（ ）示。

A.

B.

C.

D.

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119. 作图示静定梁的剪力影响线（5分） 解：作影响线如（ ）示。

A.

B.

C.

D.

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120. 设刚架质量m都集中在横梁上，横梁刚度无穷大，立柱EI=常数。求图示体系水平振动时的自振频率。（10分） 从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。 解：忽略杆件的轴向变形，并且横梁抗弯刚度无穷大，横梁上各质点的水平位移相等。当横梁产生单位水平位移时，使刚架产生单位水平位移所施加的力等于柱的柱端剪力之和。 （5分） A. B. C. D. 刚架水平振动时的自振频率为 （5分） A． B． C． D．

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121. 求图示体系的自振频率。（10分） 从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。 解：求柔度系数。在C点加单位力，作单位弯矩图，可求得 （5分） A. B. C. D. E. F. 刚架水平振动时的自振频率为 （5分） A． B． C. D． E． F.

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