秋季結(jié)構(gòu)力學(xué)作業(yè)及練習(xí)答案

1、褶品文檔2014年秋結(jié)構(gòu)力學(xué)0729第一次作業(yè)1、簡述結(jié)構(gòu)幾何組成分析的目的。答：1、研究結(jié)構(gòu)正確的連接方式，確保所設(shè)計的結(jié)構(gòu)能承受并傳遞荷載，維持平衡，不至于發(fā)生剛體運(yùn)動。2、在結(jié)構(gòu)計算時，可根據(jù)其幾何組成情況，選擇適當(dāng)?shù)挠嬎惴椒?；分析其組成順序，尋找簡便的解題途徑。2、簡述多跨靜定梁的特點(diǎn)。答：1多跨靜定梁的幾何組成特點(diǎn)從幾何構(gòu)造看，多跨靜定梁由基本部分及附屬部分組成，將各段梁之間的約束解除仍能平衡其上外力的稱為基本部分，不能獨(dú)立平衡其上外力的稱為附屬部分，附屬部分是支承在基本部分的。2多跨靜定梁的受力特點(diǎn)由構(gòu)造層次圖可得到多跨靜定梁的受力特點(diǎn)為：作用在基本部分的力不影響附屬部分，作用在附

2、屬部分的力反過來影響基本部分。因此，多跨靜定梁的解題順序為先附屬部分后基本部分。為了更好地分析梁的受力，往往先畫出能夠表示多跨靜定梁各個部分相互依賴關(guān)系的層次圖3多跨靜定梁的計算特點(diǎn)為了避免解聯(lián)立方程，計算多跨靜定梁時，應(yīng)遵守以下原則先計算附屬部分后計算基本部分。將附屬部分的支座反力反向指向，作用在基本部分上，把多跨梁拆成多個單跨梁，依次解決。將單跨梁的內(nèi)力圖連在一起，就是多跨梁的內(nèi)力圖。彎矩圖和剪力圖的畫法同單跨梁相同。1'力法和位移法既能用于求超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，又能用于求靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。（錯誤2、靜定結(jié)構(gòu)在非荷載外因（支座移動、溫度改變、制造誤差）作用下，不產(chǎn)生內(nèi)力，但產(chǎn)生位移。正

3、確3、圖示結(jié)構(gòu)，去掉其中任意兩根支座鏈桿后余下部分都可作為力法計算的基本體系。圖錯誤4、體系幾何組成分析中，鏈桿都能看作剛片，剛片有時能看作鏈桿，有時不能看作鏈桿。錯誤5、體系的多余約束對體系的計算自由度、自由度及受力狀態(tài)都沒有影響，故稱多余約束。錯誤6、不受外力作用的任何結(jié)構(gòu)，內(nèi)力一定為零。（錯誤7'引起結(jié)構(gòu)變形的因素只有三種：荷載作用、溫度改變和支座位移。（錯誤8、虛位移原理中的虛功方程等價于靜力平衡方程，虛力原理中虛功方程等價于變形協(xié)調(diào)方程。（正確1、圖示結(jié)構(gòu)，A截面轉(zhuǎn)角方向是圖（）A：等于0B:順時針3歡迎下載褶品文檔C:逆時針D:不能確定答案：B2、圖示兩結(jié)構(gòu)相同的是圖）（A

4、:剪力B:軸力C:c點(diǎn)豎向位移D:彎矩答案：D3、圖所示體系的幾何組成為（A:幾何不變，無多余約束；B:幾何不變，有多余約束；C:瞬變體系；D:常變體系。答案：B4、圖示對稱結(jié)構(gòu)，力法求解時，未知量最少為（A：12B:8C：4D:2答案：D綜合題1、試寫出用力法計算圖1所示結(jié)構(gòu)的典型方程（采用右圖所示基本體系），并求出方程中的全部系數(shù)和自由項（不求解方程）。已知各桿EI=常數(shù)。F5歡迎下簌X1I/33/I2基本體系2I/3I/3得品文檔2、用力法解圖2所示超靜定結(jié)構(gòu)，作M圖填充題（將答案寫在空格內(nèi)）FC1圖1所示桁架桿的軸力FpNC7歡迎下載CaFpaaaa圖1圖2圖330F2、使圖2所示懸臂

5、梁B點(diǎn)的豎向位移的二ql°BV3、利用位移法判斷圖3結(jié)構(gòu)中結(jié)點(diǎn)A的轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向制品文檔八J順時針AF4、圖4所示桁架1桿的軸力-FN1圖4圖6AB求結(jié)構(gòu)位移5、若以圖5所示圖取作虛擬靜力狀態(tài)時，則所求的位移是-F/46、圖6所示拱結(jié)構(gòu)拉桿DE的軸力為第二次作業(yè)1、圖1所示體系為無多余約束的幾何可變體系。（錯）2、圖2所示結(jié)構(gòu)，去掉其中任意兩根支座鏈桿后余下部分都可作為力法計算的基本體系。（錯）3、圖3（a）所示超靜定梁的變形與圖3（b）所示靜定梁的變形相同。（錯）4、靜定結(jié)構(gòu)在非荷載外因（支座移動、溫度改變、制造誤差）作用下，不產(chǎn)生內(nèi)力，但產(chǎn)生位移。（正確）5、力法和位移法既能用于求超

6、靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，又能用于求靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。（錯）有多余約束的體系一定是幾何不變體系。（錯）6、（正確）7、靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與荷載有關(guān)，而與材料的性質(zhì)、截面的形狀及大小無關(guān)。力矩分配法中的分配系數(shù)、傳遞系數(shù)與外來因素（荷載、溫度變化等）有關(guān)。（錯）8、第三次作業(yè)圖31、圖1所示體系，去掉其中任意一根支座鏈桿后，剩下部分都是幾何不變無多余約束的體系。（錯）2、圖2所示體系是一個靜定結(jié)構(gòu)。（錯）3、圖3（a）所示超靜定梁M圖與圖3（b）所示靜定梁M圖相同（正確）4、位移法和力矩分配法只能用于求超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，不能用于求靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。（錯）11歡迎下載精品文檔5、有變形就有應(yīng)力，有應(yīng)力就有變形。（）

7、錯6、結(jié)構(gòu)只在荷載作用下的，力法典型方程中的系數(shù)與自由項，有的與結(jié)構(gòu)的剛度有關(guān)，有的與結(jié)構(gòu)的剛度無關(guān)。（錯）7、增加各桿剛度，則結(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)位移就一定減少。（）錯8、有變形就有應(yīng)力，有應(yīng)力就有變形。（）錯1、圖4所示體系的幾何組成是（A）A:無多余約束的幾何不變體系B:幾何可變體系C:有多余約束的幾何不變體系圖4D:瞬變體系2、圖5所示梁受外力偶作用，其正確的彎矩圖形狀應(yīng)為c）A:AB:BC:CD：D3、圖6所示結(jié)構(gòu)，B截面轉(zhuǎn)角方向是（B）圖6A:順時針B:逆時針C:等于0D:不能確定4、圖7中圖A圖所示結(jié)構(gòu)均可作為圖7(a)所示結(jié)構(gòu)的力法基本結(jié)構(gòu)，使得力法計算最為簡便的基本結(jié)構(gòu)是(C)第四次作

8、業(yè)1、答：根據(jù)力法的基本原理和思路，用力法計算超靜定結(jié)構(gòu)的步驟可歸納如下：1 .選擇基本體系確定超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)，去掉多余約束，并用相應(yīng)的約束反力來代替。2 .建立力法方程利用基本體系與原結(jié)構(gòu)在相應(yīng)約束處的變形條件，建力力法典型方程。3 .計算系數(shù)和自由項13歡迎下栽精品文檔4 .求多余的未知力5 .作內(nèi)力圖按靜定結(jié)構(gòu)，用平衡條件或疊加原理計算結(jié)構(gòu)特殊截面的內(nèi)力，然后畫出內(nèi)力圖。2、答：力矩分配法的計算要點(diǎn)（D在剛結(jié)點(diǎn)上加上剛臂（想象），使原結(jié)構(gòu)成為單跨超靜定梁的組合體，計算分配系數(shù)。（2）按各桿的分配系數(shù)求出各桿的近端（分配）彎矩即分配過程（3）將近端彎矩乘以傳遞系數(shù)得到遠(yuǎn)端（傳遞）彎矩。即

9、傳遞過程201412秋結(jié)構(gòu)力學(xué)第四次作業(yè)是非題1、圖1所示體系，去掉其中任意一根支座鏈桿后，剩下部分都是幾何不變無多余約束的體系（錯誤）2、圖2所示體系是一個靜定結(jié)構(gòu)。（錯誤）3戶3a所示超靜定梁乂圖與圖3所示靜定梁M圖相同。（正確）4、有變形就有應(yīng)力，有應(yīng)力就有變形。（錯誤）5位移法和力矩分配法只能用于求超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，不能用于求靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。（錯誤）6、多跨靜定梁的基本部分無荷載，則基本部分內(nèi)力為0。（錯誤）7、區(qū)段疊加法繪彎矩圖是將端彎矩作用下的彎矩圖形與簡支梁在跨中荷載作用下的彎矩圖形疊加（正確）正確8、靜定結(jié)構(gòu)滿足平衡方程的內(nèi)力解答是惟一正確的內(nèi)力解答。（）9、沒有內(nèi)力就沒有位移

10、（錯誤）10、圖4所示結(jié)構(gòu)各桿E1二常數(shù)，用位移法計算，其基本未知量數(shù)為2。（正確）圖1圖2圖3圖411、圖5所示體系為無多余約束的幾何可變體系。（錯誤）12、圖6所示結(jié)構(gòu)，去掉其中任意兩根支座鏈桿后余下部分都可作為力法計算的（錯誤）13'圖7（a）所示超靜定梁的變形與圖7（b）所示靜定梁的變形相同。（錯誤）14、靜定結(jié)構(gòu)在非荷載外因（支座移動、溫度改變、制造誤差）作用下，不產(chǎn)生內(nèi)力，但產(chǎn)生位移。（正確）15、力法和位移法既能用于求超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，又能用于求靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。（錯誤）16、力法方程的物理意義是表示變形條件（正確）17'兩桿相交的剛結(jié)點(diǎn)，其桿端彎矩一定是等值同側(cè)（

11、即兩桿端彎矩代數(shù)和為零）。（錯誤）18、在任意荷載下，僅用靜力平衡方程即可確定全部反力和內(nèi)力的體系是幾何不變體系。（錯誤）19、任何三較拱的合理拱軸都是二次拋物線（錯誤）20、一個簡單較相當(dāng)于1個約束（錯誤）17歡迎下我得品文檔圖5圖7(1)圖1所示計算簡圖是：靜定結(jié)構(gòu)圖圖2MMO.FF(2)圖2所示結(jié)構(gòu)，。(V)。DEDCQDEQDC(3)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與荷載有關(guān)，而與材料的性質(zhì)、截面的形狀及大小無關(guān)。(V)o?；?(4位移法方程的主系數(shù)可能。(X)o(5)用力法計算超靜定結(jié)構(gòu)時，其基本未知量是未知結(jié)點(diǎn)位移。(X)oX1'幾何瞬變體系產(chǎn)生的運(yùn)動非常微小并很快就轉(zhuǎn)變成幾何不變體系，因而

12、可以用作工程結(jié)構(gòu)。()V2、圖1示桁架有9根零桿()PPP21歡迎下載aao圖1圖2XEAPB3、圖2所示桁架各桿相同，由于荷載是反對稱性質(zhì)的，故結(jié)點(diǎn)的豎向位移等于零。（）V4、按虛力原理所建立的虛功方程等價于幾何方程（）X5、力矩分配法中的分配系數(shù)、傳遞系數(shù)與外來因素（荷載、溫度變化等）有關(guān)。（）V1'在任意荷載下，僅用靜力平衡方程即可確定全部反力和內(nèi)力的體系是幾何不變體系。（）X精品文檔BP2、圖1所示結(jié)構(gòu)支座反力等于/2（）圖1圖2EAAB3、圖2所示桁架各桿相同，結(jié)點(diǎn)和結(jié)點(diǎn)的豎向位移均為零。（）X4、力法典型方程的實質(zhì)是超靜定結(jié)構(gòu)的平衡條件。（）X5、位移法典型方程的物理意義反

13、映了原結(jié)構(gòu)的位移協(xié)調(diào)條件。（1、圖1所示體系為無多余約束的幾何可變體系。（錯誤）2、圖2所示結(jié)構(gòu)，去掉其中任意兩根支座鏈桿后余下部分都可作為力法計算的基本體系。（錯誤）3、圖3（a）所示超靜定梁的變形與圖3（b）所示靜定梁的變形相同。（錯誤）4、靜定結(jié)構(gòu)在非荷載外因（支座移動、溫度改變、制造誤差）作用下，不產(chǎn)生內(nèi)力，但產(chǎn)生位移。（正確）5、力法和位移法既能用于求超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，又能用于求靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。（錯誤）6、有多余約束的體系一定是幾何不變體系。（錯誤）7、靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與荷載有關(guān)，而與材料的性質(zhì)、截面的形狀及大小無關(guān)。（正確）8、力矩分配法中的分配系數(shù)、傳遞系數(shù)與外來因素（荷載、溫度變

14、化等）有關(guān)。（錯誤）5、有變形就有應(yīng)力，有應(yīng)力就有變形。（錯誤）4、位移法和力矩分配法只能用于求超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，不能用于求靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。（錯誤）3、圖3（a）所示超靜定梁M圖與圖3（b）所示靜定梁M圖相同。正確2、圖2所示體系是一個靜定結(jié)構(gòu)。（錯誤）1、圖1所示體系，去掉其中任意一根支座鏈桿后，剩下部分都是幾何不變無多余約束的體系（錯）F填充題：C1、圖8所示桁架桿的軸力FpNCaCaFpaaaa圖8圖103F2、使圖9所示懸臂梁B點(diǎn)的豎向位移的=41。8BV3、力法方程的實質(zhì)是變形連續(xù)條件；位移法方程的實質(zhì)是。平衡方程4、利用位移法判斷圖10結(jié)構(gòu)中結(jié)點(diǎn)A的轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向為順時針。AF1、圖8

15、所示桁架1桿的軸力-F。N1圖8圖9圖102、若以圖9所示圖取作虛擬靜力狀態(tài)，求結(jié)構(gòu)位移AB時，則所求的位移是。3、力矩分配法中，傳遞系數(shù)表示當(dāng)桿件近端有轉(zhuǎn)角時，遠(yuǎn)端彎矩與近端彎矩的比值，它與桿件遠(yuǎn)端的支座約束有關(guān)。-F/44、圖10所示拱結(jié)構(gòu)拉桿DE的軸力為。1、圖5所示結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)是6次；用力法計算時基本未知量的數(shù)目有6個；27歡迎下栽用位移法計算時基本未知量的數(shù)目4個圖5圖6圖4cF2、圖6所示桁架桿的軸力=Fp。CN1、圖4所示結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)是5次；用力法計算時基本未知量的數(shù)目有5個；用位移法計算時基本未知量的數(shù)目7個。2、拱型結(jié)構(gòu)受力的主要特點(diǎn)是在堅向荷載作用下有水平推力產(chǎn)生(

16、1)圖3所示計算簡圖是：(A)(A)為無多余約束的幾何不變體系。結(jié)構(gòu)多余約束數(shù)為0,自由度數(shù)為0(B)為無多余約束的幾何可變體系。結(jié)構(gòu)多余約束數(shù)為0,自帶品文檔由度數(shù)為1。(C)為有多余約束的幾何不變體系。結(jié)構(gòu)多余約束數(shù)為1,自由度數(shù)為0。(D)為有多余約束的幾何可變體系。結(jié)構(gòu)多余約束數(shù)為0,自由度數(shù)為1。圖3圖4彎矩M,剪力F是(2)圖4所示梁，：(C)BAQCBM40kNm,下側(cè)受拉;F40kNM40kNm,上側(cè)受拉;F40kN(A)(B)。BAQCBBAQCBoM40kNm,上側(cè)受拉M42kNm,下側(cè)受拉;FOkN;F40kN(c)(D)°BABAQCBQCB29歡迎下載精品文

17、檔(3)圖5所示結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)、未知結(jié)點(diǎn)位移數(shù)是：(D)(A)超靜定次數(shù)是0、未知結(jié)點(diǎn)位移數(shù)是0。(B)超靜定次數(shù)是1、未知結(jié)點(diǎn)位移數(shù)是0。(C)超靜定次數(shù)是1、未知結(jié)點(diǎn)位移數(shù)是1o(D)超靜定次數(shù)是1、未知結(jié)點(diǎn)位移數(shù)是0。圖5圖6，是：4)圖6所示結(jié)構(gòu)，分配系數(shù)(D)BABC13111212(A)(B)(C)(D)BABCBABCBABCBABC443333331、圖4所示結(jié)構(gòu)桿1的軸力(以拉為正)為(C)2qa/22qa22qa圖5所示結(jié)構(gòu)有多少根零桿（C）B、6C、7D、圖示結(jié)構(gòu)'A截面轉(zhuǎn)角方向是（B）A、等于0B、順時針C、逆時針D、不能確定4、圖7兩結(jié)構(gòu)相向的是（A）A、彎

18、矩B、剪力C、軸力D、C點(diǎn)豎向位移5、力法的基本未知量是（D35歡迎下栽A、支座反力B、桿端彎矩C、獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)位移D力多余未知1、在力矩分配法中，分配系數(shù)(C)ABAABAAABA力矩；A、結(jié)點(diǎn)有單位轉(zhuǎn)角時，在桿端產(chǎn)生的B'結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動時，在桿端產(chǎn)生的力矩；AABAAABAC、結(jié)點(diǎn)上作用單位外力偶時，在桿端產(chǎn)生的力矩；D結(jié)點(diǎn)上作用外力偶時，在桿端產(chǎn)生的力矩。2 、用圖乘法求位移的必要條件之一是：(B)A、單位荷載下的彎矩圖為一直線；B、結(jié)構(gòu)可分為等截面直桿段；EIC、所有桿件為常數(shù)且相同；D、結(jié)構(gòu)必須是靜定的。3 、圖3所示兩結(jié)構(gòu)及其受載狀態(tài)，它們的內(nèi)力符合：(B)A、彎矩相同，剪力不同；

19、B、彎矩相同，軸力不同；C、彎矩不同，剪力相同；D彎矩不同，軸力不同。PPPP2PP2EIEIEIElhEl2EII圖34、位移法中，將較接端的角位移、滑動支承端的線位精品文檔移作為基本未知量：（C）A、絕對不可；B、必須；C、可以，但不必；D一定條件下可以。1 、三個剛片用三個較兩兩相互聯(lián)結(jié)而成的體系是：（D）A、幾何不變；B、幾何常變；C、幾何瞬變；D、幾何不變幾何常變或幾何瞬變。2 、用圖乘法求位移的必要條件之一是：（B）A、單位荷載下的彎矩圖為一直線；B、結(jié)構(gòu)可分為等截面直桿段；EIC、所有桿件為常數(shù)且相同；D、結(jié)構(gòu)必須是靜定的。c3 、求圖3所示梁較左側(cè)截面的轉(zhuǎn)角時，其虛擬狀態(tài)應(yīng)取：

20、（C）圖3圖4AB4、對圖4所示的段，采用疊加法作彎矩圖是：（A）A、可以；B'在一定條件下可以；C'不可以；D、在一定條件下不可以。1、力法的基本未知量是（D）A:支座反力B：桿端彎矩C：獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)位移D:多余未知力4、圖7中圖A圖所示結(jié)構(gòu)均可作為圖7（a）所示結(jié)構(gòu)的力法基本結(jié)構(gòu)，使得力法計算最為簡便的基本結(jié)構(gòu)是（C）A:AB:BC:CD:D圖71、圖4所示體系的幾何組成是（A）A:無多余約束的幾何不變體系B:幾何可變體系C:有多余約束的幾何不變體系D:瞬變體系圖63、圖6所示結(jié)構(gòu)，B截面轉(zhuǎn)角方向是（B）A:順時針B:逆時針C：等于0D：不能確定2、圖5所示梁受外力偶作用，其

21、正確的彎矩圖形狀應(yīng)為（C）四、對圖7所示平面體系進(jìn)行幾何組成分析：（要求寫出分析過程，否則不給，本題10分）1從12則連接到345。故該體系為無多余約束幾何不變體系39歡迎下栽精品文檔45132圖5圖7。四、對圖5所示平面體系進(jìn)行幾何組成分析：（要求寫出分析過程，否則不給，本題10分）答：分析：如圖桿14和大地形成整體，稱為剛片I，桿25和剛片I之間通過較2和鏈桿45形成整體，稱為剛片n，桿35和鏈桿3組成了二元體，在剛片n上加上一個二元體，仍為幾何不變體系。所以該結(jié)構(gòu)為幾何不變無多余約束體系。論述題：試寫出用力法計算圖W所示結(jié)構(gòu)的典型方程（采用右圖所示基本體系），并求出方程中的全部系數(shù)和自由

22、項（不求解方程）。已知各桿EI一常數(shù)43歡迎下栽解：力法典型方程FPX2XXO1111221PX1制品文檔XXO1/332112222P/122121211210.50.51#歡迎下載制品文檔1.51EI2332332EI3/I基本體系113121/31/3221221EI24EI2FIFI11121PP1PEI2333254EI2FI2FI圖113$歡迎下載制品文檔11122PR11.52P#歡迎下載精品文檔EI2333327EI1.5Fl1P3110.5X=147歡迎下栽楣品文檔X=11M圖M圖0.5M圖P21五、計算題：DEI1、求圖8所示示剛架橫梁中點(diǎn)的豎向位移。二常數(shù)。（io分）42歡妞下戢褶品文檔65qa答案：圖8DV24EIMEI2、用力法計算圖9所示結(jié)構(gòu)，并作