天津开放大学土木工程力学（本）作业答案

土木工程力学（本）

学校: 天津开放大学

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. 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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10. 在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（ ）。

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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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. 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. 无多余约束的几何不变体系

C. 有两个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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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. 一体系是有n个自由度的几何可变体系，加入n个约束后就成为无多余约束的几何不变体系。

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15. 两个刚片用一个铰和一根链杆相联，组成的体系是无多余约束的几何不变体系。

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16. 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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17. 连接4个刚片的复铰相当于4个约束。

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18. 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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19. 两根链杆的约束作用相当于一个单铰。

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20. 多余约束是体系中不需要的约束。

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21. 三个刚片用三个单铰两两相联，组成的体系是无多余约束的几何不变体系。

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22. 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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23. 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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24. 下图所示结构的弯矩图形状应为（ ）

A.

B.

C.

D.

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25. 图示虚拟状态是为了求（ ）

A. A点线位移

B. A截面转角

C. A点竖向位移

D. A点水平位移

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26. 图示悬臂梁中间截面的弯矩为（ ）

A.

B.

C.

D.

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27. 悬臂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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28. 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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29. 图示桁架中的零杆为（ ）

A. 5

B. 6

C. 7

D. 8

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30. 下图所示的对称桁架中杆1和杆2的内力之间的关系是（ ）

A.

B.

C.

D.

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31. 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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32. 静定结构由于温度变化，（ ）

A. 发生变形和位移

B. 不发生变形和位移

C. 不发生变形，但产生位移

D. 发生变形，但不产生位移

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33. 图示多跨静定梁仅AB段有内力。

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34. 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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35. 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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36. 外力作用在基本部分上时，附属部分的内力、变形和位移均为零。

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37. 图示两根梁的内力相同，变形也相同。

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38. 试判断下列弯矩图是否正确。

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39. 某荷载作用下桁架可能存在零杆，它不受内力，因此在实际结构中可以将其去掉。

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40. 图示桁架结构中不包括支座链杆，有5个杆件轴力为0 。

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41. 用平衡条件能求出全部内力的结构是静定结构。

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42. 三铰拱的拱高f越大，水平推力也越大。

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43. 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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44. 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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45. 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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46. 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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47. 超静定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

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48. 力法典型方程是根据以下哪个条件得到的（ ）

A. 结构的平衡条件

B. 多余约束处的位移协调条件

C. 结构的变形条件

D. 同时满足A、B两个条件

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49. 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

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50. 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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51. 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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52. 图示结构的超静定次数是（ ）

A. 2

B. 4

C. 5

D. 6

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53. 下图所示对称结构A截面不为零的是（ ）

A. 水平位移

B. 轴力

C. 剪力

D. 弯矩

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54. 对称结构作用正对称荷载时，对称轴穿过的截面（ ）

A. 只有轴力

B. 只有剪力

C. 只有弯矩

D. 只有剪力和只有弯矩同时满足

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55. 图示对称结构EI = 常 数 ，对称轴穿过的截面C内力应满足（　　）

A.

B.

C.

D.

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56. 图示结构的超静定次数是n=3。 （ ）

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57. 超静定结构的力法基本结构是唯一的。（ ）

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58. 图示超静定结构去掉杆件①、②、③后为一静定梁，故它是三次超静定结构。（ ）

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59. 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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60. 在下图所示结构中若增大柱子的EI值，则梁跨中点截面弯矩值减少。（ ）

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61. 力法典型方程的等号右端项不一定为0。 （ ）

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62. 图示结构有两次超静定。（ ）

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63. 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。（ ）

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64. 力法典型方程是根据平衡条件得到的。（ ）

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65. 超静定结构的内力状态与刚度有关。（ ）

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66. 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） （单位：） A B （单位：） C D （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 （2分） A B C D （5） 由叠加原理作图 （2分） A B C D

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67. 利用对称性计算图示结构，作弯矩图。EI=常数。 （15分） 注：填入相应的答案序号即可。 解：（1）将荷载分成对称荷载和反对称荷载。 （2）简化后可取半边结构如 所示。（5分） A B C D E （3）作出一半刚架弯矩图如图 所示。 （5分） （单位：） （单位：） A B （单位：） （单位：） C D （4）作整个刚架弯矩图如图 所示。（5分） A B C D

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68. 用力法计算图示组合结构。（10分） 注：填入相应的答案序号即可。 解：（1） 选取基本体系如下图示。 （2）列出力法方程 （3）计算系数及自由项 作图 （2分） 作图 （2分） A B C D （1分） （1分） A 0 B 1 C 2 D 4 = （1分） = （2分） A B C D E F （4）解力法方程，求出基本未知量 （1分） A B C D

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69. 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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70. 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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71. 用位移法计算超静定结构时，独立的结点角位移数等于（ ）

A. 铰结点数

B. 刚结点数

C. 多余约束数

D. 不确定

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72. 用位移法求解图示结构时，基本未知量个数是（ ）

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

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73. 下图所示三根梁的EI、杆长相同，它们的固定端的弯矩之间的关系是（ ）

A. 三者的固定端弯矩不同

B. （1）、（2）的固定端弯矩相同

C. （2）、（3）的固定端弯矩相同

D. 三者的固定端弯矩相同

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74. 与杆件的传递弯矩有关的是（ ）

A. 分配弯矩

B. 传递系数

C. 分配系数

D. 同时满足以上条件

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75. 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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76. 下图所示连续梁，欲使A端发生单位转动，需在A端施加的力矩（ ）

A. =4

B. =

C. =3

D.

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77. 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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78. 位移法典型方程中的主系数恒为正值，副系数恒为负值。

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79. 用位移法解超静定结构时，附加刚臂上的反力矩是利用结点平衡求得的。

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80. 位移法的基本体系是一组单跨超静定梁。

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81. 用位移法计算荷载作用下的超静定结构，采用各杆的相对刚度进行计算，所得到的节点位移不是结构的真正位移，求出的内力是正确的。

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82. 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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83. 分配系数表示A节点作用单位力偶时，AB杆A端所分担得的杆端弯矩。

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84. 力矩分配法适用于连续梁和有侧移刚架。

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85. 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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86. 用力矩分配法计算结构时，结点各杆端力矩分配系数与该杆端的转动刚度成正比。

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87. 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。

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88. 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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89. 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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90. 用位移法计算图示刚架，求出系数。各杆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为B、C两个刚结点的角位移。 （2）基本结构 在刚结点B、C施加附加刚臂，约束节点的转动，得到基本结构。 （3）位移法方程 （4）计算系数 令，作图如 所示。（2分） A B C D 取结点B为研究对象，得 （2分） A. 4 B. 8 C. 12 D. 0 作图如 所示。（2分） A B C D 取结点C为研究对象，得 （2分） A. 4 B. 8 C. 9 D. 12 （1分） A. 2 B. 4 C. 8 D. 0 （1分） A. 2 B. 4 C. 8 D. 0

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91. 用力矩分配法计算下图所示连续梁。（10分） 节点 A B C D 杆端 AB BA BC CB CD DC 分配系数 5 0.5 固端弯矩 -16 16 0 0 -8 8 B点一次分配传递 C点一次分配传递

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92. 由主从结构的受力特点可知：附属部分的内力（反力）影响线在基本部分上（ ）

A. 全为零

B. 全为正

C. 全为负

D. 可正可负

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93. 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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94. 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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95. 图示梁的某量值的影响线，其中竖坐标表示P＝1作用在（ ）

A. K点产生的值

B. K点产生的值

C. D点产生的值

D. D点产生的值

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96. 在图示结构中，若要使其自振频率增大，可以（ ）

A. 增大P

B. 增大m

C. 增大EI

D. 增大l

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97. 在图示结构中，为使体系自振频率增大，可以（ ）

A. 增大P

B. 增大m

C. 增大EI

D. 增大l

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98. 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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99. 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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100. 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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101. 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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102. 图示结构A截面弯矩影响线在A处的竖标为l。

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103. 静定结构的内力和反力影响线是直线或者折线组成。

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104. 图示影响线中K点的竖坐标表示P=1作用在K点时产生的K截面的弯矩。

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105. 图示结构A截面剪力影响线在B处的竖标为1。

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106. 阻尼对体系的频率无影响，所以计算频率时不用考虑阻尼。

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107. 由于弱阻尼，结构的自由振动不会衰减。

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108. 结构的动力位移总是要比静力位移大一些。

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109. 在结构动力计算中，四质点的振动体系，其振动自由度一定为4。

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110. 反映结构动力特性的参数是振动质点的振幅。

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111. 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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112. 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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113. 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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114. 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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115. 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：求刚度系数。令横梁发生单位水平位移，立柱两端的剪力即为它们的侧移刚度。 （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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116. 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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