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土木工程力学(本)综合练习

说明:为了帮助大家复习,这份辅导材料一共有两部分容。

第一部分为课程的考核说明,大家看完以后能明确考试重点和要求。

第二部分为综合练习和答案,供大家复习自测用。

土木工程力学(本)课程考核说明一、课程的性质土木工程力学(本)是中央广播电视大学土木工程专业的一门必修课,课程为5学分,开设一学期。

通过本课程的学习,使学生了解各类杆件结构的受力性能,掌握分析计算杆件结构的基本概念、基本原理和基本方法,为后续有关专业课程的学习及进行结构设计打下坚实的力学基础。

二、关于课程考核的有关说明1.考核对象中央广播电视大学土木工程(专科起点本科)专业的学生。

2.考核方式本课程采用形成性考核与终结性考试相结合的方式。

总成绩为100分,及格为60分。

形成性考核占总成绩的30%;终结性考试占总成绩的70%。

形成性考核由中央电大统一组织编写形成性考核册。

形成性考核册由4次形成性考核作业组成。

学员应按照教案进度及时完成各次计分作业。

每次形成性考核作业满分为100分,由教师按照学员完成作业的情况评定成绩,并按4次作业的平均成绩计算学员的形成性考核成绩。

学员形成性考核完成情况由中央电大和省电大分阶段检查。

终结性考试为半开卷笔试,由中央电大统一命题,统一组织考试。

3.命题依据本考核说明是依据2007年7月审定的土木工程力学(本)课程教案大纲编写的。

本课程所采用的文字教材为贾影主编,中央广播电视大学出版的《土木工程力学(本)》教材。

本考核说明及本课程所采用的文字教材是课程命题的依据。

4.考试要求本课程考试重点是考核学员对结构分析的基本概念,基本理论和基本方法的掌握情况。

本考核说明对各章都规定了考核要求,按了解、理解和掌握三个层次说明学员应达到的考核标准。

了解是最低层次的要求,凡是属于了解的部分容,要求对它们的概念、理论及计算方法有基本的认识。

理解是较高层次的要求,凡是属于理解的部分容,要求在理解的基础上,能运用这一部分知识对结构的受力和变形有一正确的分析和判断。

掌握是最高层次的要求。

凡是需要掌握的部分容,要求学员重点学习,熟练掌握。

能用所学的知识对简单的工程结构进行计算和分析。

5.命题原则(1)命题围在本课程的教案大纲和本考核说明所规定的容和要求围命题,不得任意扩大考试围。

(2)试卷的组成与覆盖面:命题应注意知识的覆盖面,同时要突出重点。

试卷的题量和难度适中。

试卷的难度分容易、中等和较难三个层次,比例为25%:60%:15%。

(3)试卷中各种层次要求的比例为:了解:10%,理解:30%,掌握60%。

6.终结性考试试卷类型和结构试卷类型分两类:第一类:选择题和判断题。

占60%。

第二类:计算题。

占40%。

7.终结性考试答题时限终结性考试为半开卷笔试,答题时限为90分钟。

8.其它学员考试时可带钢笔、绘图工具和计算器。

三、课程考核的容和要求说明::带*的知识点将只在形成性考核中进行考核,终结性考试不再涉及。

第1章绪论考核知识点*1.结构力学的研究对象*2.常见工程结构类型及计算简图,荷载的分类考核要求*1.了解荷载的分类方法第2章平面体系的几何组成分析考核知识点*1.刚片、自由度、约束、虚铰、几何可变体系、几何不变体系、几何瞬变体系等基本概念*2.两刚片规则、三刚片规则、二元体规则等简单组成规则*3.平面体系的几何组成分析考核要求*1.理解刚片、虚铰、几何可变体系、几何不变体系、几何瞬变体系等基本概念*2.掌握自由度及约束的概念*3.掌握利用简单的几何组成规则分析体系的几何组成性质第3章静定结构的受力分析考核知识点1.单跨、多跨静定梁的受力分析2.静定刚架受力分析3.静定平面桁架受力分析*4.静定组合结构受力分析*5.静定拱结构受力分析考核要求1.掌握单跨、多跨静定梁的力计算及力图绘制2.掌握静定刚架的力计算及力图绘制3.掌握静定平面桁架的力计算方法*4.了解静定组合结构力计算方法*5.了解三铰拱拱结构力计算方法,了解三铰拱的合理轴线第4章静定结构的位移计算考核知识点*1.变形体系的虚功原理*2.位移计算的一般公式3.静定结构在荷载作用下的位移计算4.图乘法*5.温度变化时静定结构的位移计算*6.支座位移时静定结构的位移计算*7.线弹性结构的互等定理8.静定结构的基本力学特性考核要求*1.了解变形体系的虚功原理及其应用形式*2.理解静定结构位移计算的一般公式3.掌握静定梁和刚架在荷载作用下的位移计算方法*4.掌握静定桁架、组合结构和拱在荷载作用下的位移计算方法5.理解图乘法的适用条件,掌握图乘法的应用*6.掌握静定结构(梁、刚架、桁架、组合结构和拱)在温度变化时和支座位移时的位移计算方法*7.了解线弹性结构的互等定理8.理解静定结构的基本力学特性第5章力法考核知识点1.超静定次数2.力法基本原理、力法基本未知量、力法基本结构、力法典型方程3.用力法计算超静定梁和刚架*4.用力法计算超静定桁架和组合结构*5.用力法计算超静定拱6.利用结构和荷载的对称性简化计算*7.温度变化时的超静定结构的力计算*8.支座移动时的超静定结构的力计算9.超静定结构的基本特性考核要求1.掌握超静定次数的判断2.掌握力法基本原理、力法基本未知量,掌握力法基本结构的选取,力法典型方程3.掌握用力法计算一次及二次超静定超静定梁和刚架*4.掌握用力法计算一次及二次超静定桁架和组合结构*5.了解用力法计算超静定拱6.掌握用对称性简化结构计算的方法*7.掌握温度变化时用力法计算超静定结构*8.掌握支座移动时用力法超静定结构9.理解超静定结构的基本特性第6章位移法考核知识点1.结点位移,附加刚臂,附加链杆,附加约束力矩,附加约束力等基本概念*2.等截面直杆的转角位移方程3.位移法基本原理、位移法基本未知量、位移法基本结构、位移法典型方程4.用位移法求解具有一个及两个结点位移的梁和刚架5.用位移法计算对称结构*6.用直接平衡法建立位移法方程*7.位移法与力法的区别考核要求1.了解结点位移,附加刚臂,附加链杆,附加约束力矩,附加约束力等基本概念2.理解等截面直杆的转角位移方程3.掌握位移法基本结构的选取,理解位移法基本原理,位移法典型方程4.掌握用位移法计算具有一个及两个结点位移的梁和刚架5.掌握用位移法计算对称结构*6.理解用直接平衡法建立位移法方程*7.了解位移法与力法的区别第7章用力矩分配法计算超静定结构考核知识点*1.力矩分配法的适用条件2.转动刚度,分配系数,传递系数等基本概念3.用力矩分配法计算连续梁*4.用力矩分配法计算无结点线位移的刚架考核要求*1.理解力矩分配法的适用条件2.掌握转动刚度、分配系数、传递系数的计算3.掌握用力矩分配法计算连续梁(一个或两个分配结点)*4.掌握用力矩分配法计算无结点线位移刚架(一个或两个分配结点)第8章影响线及其的应用考核知识点1.影响线的概念2.静力法做直接荷载作用下单跨静定梁影响线3.机动法做直接荷载作用下单跨静定梁的影响线*4.间接荷载作用下单跨梁的影响线5.影响线的应用考核要求1.理解影响线的概念2.掌握用静力法做直接荷载作用下单跨静定梁的弯矩、剪力、支座反力的影响线3.掌握用机动法做直接荷载作用下单跨静定梁弯矩、剪力、支座反力的影响线*4.了解如何做间接荷载作用下的影响线5.掌握利用影响线求固定荷载作用下的量值,*掌握利用影响线确定最不利荷载的位置第9章结构动力计算考核知识点1.体系动力自由度2.单自由度体系自由振动*3.单自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动*4.两个自由度体系自由振动*5.阻尼对振动的影响 考核要求1.掌握体系动力自由度的判断 2.掌握单自由度体系的自振频率的计算 3.了解单自由度体系的运动方程的建立*4.理解单自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动的动力解 *5.了解两个自由度体系的运动方程的建立*6.了解阻尼对振动的影响四、试卷类型与规解答举例本试卷例只用来说明试卷的类型与难度。

考试围参见前面的考核知识点与考核要求。

(一)判断题(每小题3分。

将判断结果填入括弧:以√表示正确,以×表示错误) 简支梁跨中C 截面弯矩影响线的物理意义是荷载1=P 作用在截面C 的弯矩图形。

( ) 答案:×(二)单项选择题(每小题3分)A 杆端弯矩C 结点线位移答案:D(三)计算(共40分)解:(1)选取基本体系去掉支座A基本体系……………………………………………………. (2分) (2)列出力法方程 11δX 1+△1p =0……………………………………………………. (2分) (3)求系数项及自由项作出基本结构在X 1=1和荷载作用下各杆的力图1M 图和p M 图。

CBACB1A451M 图(单位:m ) p M 图(单位:m kN ⋅)…………………………………………………….1M 图(2分) …………………………………………………….p M 图(2分) 由图乘法可得,EIEI ds EI M 2132162112111=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯==∑⎰δ …………………………………………………….(2分)EIEI s d EIM M 45314516211p 1p 1-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯-==∆∑⎰…………………………………………………….(2分)(4)求基本未知量 将求出的系数项和自由项代入力法方程,可以求得 kN X P5.221111=∆-=δ…………………………………………………….(1分)(5)求出各杆力。

按叠加原理p M X M M +=11计算出各杆弯矩值,最后作如图所示。

kN M A 5.2205.221=+⨯=45CB22.5AM 图(单位:m kN ⋅)…………………………………………………….(2分)综合练习一、单项选择题8.图示桁架有几根零杆( D )A 0B 2C 4D 614.超静定结构的超静定次数等于结构中( B )A约束的数目 B多余约束的数目C结点数 D杆件数15.超静定结构在荷载作用下产生的力与刚度(A )A 相对值有关 B绝对值有关C 无关D 相对值绝对值都有关16.超静定结构在支座移动作用下产生的力与刚度( C )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17.超静定结构产生力的原因( D )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18.力法典型方程是根据以下哪个条件得到的( B )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19.用力法计算超静定结构时,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20.力法的基本体系是( D )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21.力法方程中的系数ij δ代表基本体系在1=j X 作用下产生的( C )A i XB j XC i X 方向的位移D j X 方向的位移 22.在力法方程的系数和自由项中( B )A ij δ恒大于零B ii δ恒大于零C ji δ恒大于零D iP ∆恒大于零23.力法典型方程中的自由项iP ∆是基本体系在荷载作用下产生的( C )A i XB j XC i X 方向的位移D j X 方向的位移24.用力法计算图示结构时,不能作为基本结构的是图( A )C 3D 4C剪力 D 弯矩33.下图所示对称结构A截面不为零的是( C )A 竖向位移 B弯矩C转角 D轴力34.下图所示对称结构的等代结构为( A )A B C D F P F P F P F P F P F P ABCDF P F PF PF PF PF P0 0,= ,0 D 0 0,= ,0 C N Q N Q ≠≠≠=F F M F F M37.图示刚架在节点集中力偶作用下,弯矩图分布是( D ) A 各杆都不产生弯矩 B 各杆都产生弯矩 C 仅AB 杆产生弯矩 D 仅AB 、BE 杆产生弯矩38.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39.在位移法计算中规定正的杆端弯矩是( A )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40.位移法基本方程中的自由项iP F ,代表荷载在基本体系作用下产生的( C )A i ∆B j ∆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 41.位移法典型方程中的系数ij k 代表1=∆j 在基本体系上产生的( C )A .i ∆B .j ∆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 42.用位移法计算超静定结构时,独立的结点角位移数等于( B )A .铰结点数B .刚结点数C .多余约束数D .不确定43.用位移法计算超静定结构时,其基本未知量为( D )A .多余未知力B .杆端力C .杆端弯矩D .结点位移48.图示结构位移法方程中的自由项P 1=( B )10A . 2 m kN ⋅B .-2 m kN ⋅C .12m kN ⋅D .-262 m kN ⋅ 49.图示结构位移法方程中的系数11k =( C )A .3iB .8iC .15iD .13i50.图示结构位移法方程中的系数11k =( D )A .11iB .5iC .9iD .8i51.欲使图示节点A 的转角=0,应在节点A 施加的力偶M =( C )A .-5iB .5iC .4Pl -D .4Pl 52.图示结构横梁刚度为无穷大,柱子弯矩图形状正确的是( D )A .B .C .D .53.图示结构横梁刚度为无穷大,柱子弯矩图形状正确的是( B )A .B .C .D . 54.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iC . 近端支承D . 远端支承55.力矩分配法的直接对象是( A )A . 杆端弯矩B 结点位移C . 多余未知力D . 未知反力56.汇交于一刚结点的各杆端弯矩分配系数之和等于( A )A . 1B . 0ABCm3m3i = 1i = 260.等截面直杆的弯矩传递系数C 与下列什么因素有关?( C )A .荷载B .材料性质C .远端支承D .线刚度I61.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( D )A .AB M =4i B .AB M =iC .AB M =3iD .i M iAB 43<<62.下图所示连续梁,节点B 的不平衡力矩为( A )A .-41m kN ⋅B .-20m kN ⋅C .21m kN ⋅D .41m kN ⋅63.图示刚架M AD 为( A )A . 1kN ·mB . 2 kN ·mC 3 kN ·mD . 0A .M -B .MC .)(M BA -μD .M BA μ65.图示连续梁中节点B 的不平衡力矩是(D )A .2MB .212M M -C .2221M M -D .21M M -66.图示结构各杆EI 和杆长相同,用力矩分配法计算时,分配系数=AB μ( D )A .31B .21 C .113D .7467.分配弯矩AB M 是( B )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 68.绘制影响线采用的是( D )A .实际荷载B .移动荷载C .单位荷载D .单位移动荷载69.静定结构的影响线的形状特征是(A )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70.图示伸臂梁的影响线为哪个量值的影响线?( B )A . Q AB . 右A QC . 左A QD . A R71.由主从结构的受力特点可知:附属部分的力(反力)影响线在基本部分上(A )A . 全为零B .全为正C . 全为负D .可正可负 72.结构上某量值的影响线的量纲是( B )A . 该量值的量纲B .该量值的量纲/[]力 C . 该量值的量值[]力⨯D .该量值的量纲/[]长度73.图示梁A 截面弯矩影响线是(A )llAB C D74.P =1在梁ABC 上移动,图示影响线是何量值的影响线(B )A .B Q B .B MC .K MD .C M75.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 ( C )A . 5B . -5C .1D . -176.机动法作静定梁影响线的假设有 ( A )A .杆件为刚性杆B .杆件为弹性杆C .杆件为塑性杆D .杆件为弹塑性杆 77.影响线的横坐标是( B )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 79.机动法作静定梁影响线应用的原理为( C)A .变形体虚功原理B .互等定理C .刚体虚功原理D .叠加原理80.图示梁的某量值的影响线,其中竖坐标D y 表示P =1作用在( D )A .K 点产生的D Q 值B .K 点产生的D M 值C .D 点产生的K Q 值D .D 点产生的K M 值81.对于图示影响线竖坐标含义的论述正确的是( B )F Q C 影响线A .a 为P=1在C 点时产生的左C QB .a 为P=1在C 左时产生的C Q C .b 为P=1在C 点时产生的右C QD .b 为P=1在C 左点时产生的左C Q 82.图示梁截面C 剪力影响线在C 右侧邻近的竖标值为( C ) A .0 B .0.5C .1D . -183.图示单自由度动力体系自振周期的关系为( A)A .(a)(b)=B .(a)(c)=C .(b)(c)=D .都不等88.图示体系的自振频率ω为(C)A .()243EI mh /B .()123EI mh / C .()63EI mh/D .()33EI mh /89.在低阻尼体系中不能忽略阻尼对什么的影响?( C )A.频率B.周期C.振幅 D.主振型90.单自由度体系的自由振动主要计算(A )A.频率与周期B.振型C.频率与振型 D.动力反应二、判断题23.在荷载作用下,超静定结构的力分布与各杆刚度的绝对值有关。

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