国家开放大学23春土木工程力学（本)（标准答案）
时间:2023-04-19 点击:483次
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国家开放大学23春土木工程力学（本)（标准答案） 形考作业一 试卷总分:100 得分:92一、选择填空题（每空1分，共20分） 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 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 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 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 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 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 二、单项选择题（每小题4分，共40分） 7.对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（?? ）。 {图} A.可变体系 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 8.对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（?? ）。 {图} 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 9.对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（?? ）。 {图} A.可变体系 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 10.一个平面体系的计算自由度W{图}0，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 11.对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（?? ）。 {图} 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 12.对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（?? ）。 {图} 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 13.对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（?? ）。 {图} 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 14.对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（?? ）。 {图} 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 15.对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（?? ）。 {图} 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 16.对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（?? ）。 {图} 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 三、判断题（每小题4分，共40分） 17.多余约束是体系中不需要的约束。 18.仅利用变形协调条件不能唯一确定全部反力和内力的结构称为超静定结构。 19.铰结点不仅能承受和传递力，而且能承受和传递力矩。 20.刚结点可以承受和传递力，但不能承受和传递力矩。 21.瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力。 22.连接4个刚片的复铰相当于4个约束。 23.两根链杆的约束作用相当于一个单铰。 24.三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。 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。 26.一个体系是有n个多余约束的几何不变体系，那么去掉n个约束后就成为无多余约束的几何不变体系。 形考作业二 试卷总分:100 得分:100 一、单项选择题（每小题3分，共30分） 1.下图所示结构弯矩图的正确形状是（???? ） {图} A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 2.求图示结构AB两点的相对线位移，虚设力状态为图（???? ） {图} A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 3.图示简支梁中间截面的弯矩为（???? ） {图} A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 4.图示多跨梁MB为（???? ） {图} A.FPa（下表面受拉） B.FPa（上表面受拉） C.FPa/2（上表面受拉） D.0 5.悬臂梁两种状态的弯矩图如图所示，图乘结果是（???? ） {图} A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 6.下图所示伸出梁弯矩图的正确形状为（???? ） {图} A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 7.图示桁架有几根零杆（???? ） {图} A.0 B.2 C.4 D.6 8.图示桁架中的零杆为（???? ） {图} A.5 B.6 C.7 D.8 9.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 10.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 二、判断题（每小题3分，共30分） 11.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。 12.图示刚架CD部分的内力为零。 {图} 13.图示为梁的虚设力状态，按此力状态及位移计算公式可求出AB两点的相对线位移。 {图} 14.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。 15.图示刚架弯矩图的形状是否正确。 {图} 16.图示两根梁的内力相同，变形也相同。 {图} 17.依据静力平衡条件可对静定结构进行受力分析，这样的分析结果是唯一正确的结果。 18.用平衡条件能求出全部内力的结构是静定结构。 19.图示桁架中FN1=0。 {图} 20.三铰拱水平推力的大小，不仅与拱高f有关，而且与拱轴线形状有关。 三、计算题（每小题10分，共40分） 21.绘制图示结构的弯矩图，弯矩图正确的是（???? ） {图} A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 22.绘制图示结构的弯矩图，弯矩图正确的是（???? ） {图} A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 23.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）{图} 。EI为常数。 解：作荷载作用下的{图} 图和单位荷载分别作用下的{图}图如图b、c所示。由图乘法可得{图}{图} （ ）（↓） {图} ? ? A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 24.计算图a所示刚架在图示荷载作用下E点的水平位移{图} 。各杆EI相同，均为常数。 解：作荷载作用下的{图}图和单位荷载作用下的{图}图如图b、c所示。 ?{图} {图}{图}（???? ）（→） ? A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 形考作业三 试卷总分:100 得分:80 一、单项选择题（每小题3分，共30分） 1.超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度（?? ） 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 2.在力法方程的系数和自由项中（ ????） A.{图}恒大于零 B.{图}恒大于零 C.{图}恒大于零 D.{图}恒大于零 3.用力法计算图示结构时，不能作为基本结构的是图（ ??） {图} A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 4.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 5.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 6.图示超静定结构的次数是（ ????） {图} A.5 B.7 C.8 D.6 7.图示结构的超静定次数是（ ???） {图} A.12 B.10 C.9 D.6 8.图示对称结构EI = 常 数 ，对称轴穿过的截面C内力应满足（ ） {图} A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 9.关于下图所示对称结构，下列论述正确的是（?? ?????） {图} 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 10.下图所示对称结构的等代结构为（? ???） {图} A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 二、判断题（每小题3分，共30分） 11.温度改变对超静定结构不产生内力和反力。（ ???） 12.对称结构在反对称荷载作用下，对称轴穿过的截面只有反对称的内力。（ ??） 13.同一结构选不同的力法基本体系所得到的最后结果是相同的。（? ???） 14.超静定结构由于支座位移可以产生内力。 （ ????） 15.温度改变在静定结构中不引起内力；温度改变在超静定结构中引起内力。（? ???） 16.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。（?? ） 17.超静定结构的力法基本结构是唯一的。（ ????） 18.在力法计算时，多余未知力由位移条件来求，其他未知力由平衡条件来求。（ ??） 19.图示结构的超静定次数是n=3。 （????? ） {图} 20.同一结构的力法基本体系不是唯一的。（??? ） 三、计算题（共40分） 21.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 22.力法解图示结构，并作弯矩图。杆件EI为常数。（15分） 注：填入相应的答案序号即可。 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 23.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 形考作业四 试卷总分:100 得分:85 一、单项选择题（每小题3分，共30分） 1.图示刚架在节点集中力偶作用下，弯矩图分布是（??? ） {图} 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 2.位移法典型方程中的系数{图}代表{图}在基本体系上产生的（??? ） A.{图} B.{图} 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 3.图示超静定结构结点角位移的个数是（??? ） {图} A.2 B.3 C.4 D.5 4.用位移法求解图示结构时，基本未知量个数是（??? ） {图} A.1 B.2 C.3 D.4 5.图示结构位移法方程中的系数 k11 =（??? ） {图} A.11{图} B.5{图} C.9{图} D.8{图} 6.图示结构位移法方程中的自由项{图}=（??? ） {图} A.2 ?KN·m B.－2 ?KN·m C.12 ?KN·m D.－262 ?KN·m 7.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（??? ） {图} A.{图}=4{图} B.{图}={图} C.{图}=3{图} D.{图} 8.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 9.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 10.一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 二、判断题（每小题3分，共30分） 11.位移法的基本结构不是唯一的。 12.位移法的基本体系是一组单跨超静定梁。 13.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。 14.位移法典型方程中的主系数恒为正值，副系数恒为负值。 15.位移法的基本方程使用的是平衡条件，该方法只适用于解超静定结构。 16.能用位移法计算的结构就一定能用力矩分配法计算。 17.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。 18.力矩分配法适用于所有超静定结构的计算。 19.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。 20.力矩分配法适用于连续梁。 三、计算题（每小题10分，共30分） 21.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.? ? ? ? 22.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.? 23.用位移法计算图示刚架，列出典型方程，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. 4 B. 6? C. 8 D. ?-6 作图如____ 所示。（3分） A B C D 由，得____ （2分） A. 0? B.? C.? D.? 四、填空题（每空1分，共10分） 请在下面的空格中填入正确的数值。 24.用力矩分配法计算下图所示刚架。（10分） 结点 A B B B C D 杆端 AB BA BD BC CB DB 分配系数 ? ____ 4 ____ ? ? 固端弯矩 -10 10 0 -30 -10 0 分配弯矩传递弯矩 ____ ____ ____ ____ -4 4 最后杆端弯矩 ____ ____ ____ ____ -14 4 ? 形考作业五 试卷总分:100 得分:100 一、单项选择题（每小题3分，共30分） 1.绘制影响线采用的是（ ? ? ） A.实际荷载 B.移动荷载 C.单位荷载 D.单位移动荷载 2.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 3.图示梁截面C剪力影响线在C右侧邻近的竖标值为（ ? ?） {图} A.0 B.0.5 C.1 D.-1 4.图示伸臂梁的影响线为哪个量值的影响线？（ ? ?） {图} A.QA? B.{图} C.{图} D.{图} 5.图示单自由度动力体系自振周期的关系为（ ? ? ? ? ?） {图} A.{图} B.{图} C.{图} D.都不等 6.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.{图} B.{图} C.{图} D.{图}与{图}的关系不确定 7.图示振动体系的自由度数目为（ ? ?） {图} A.1 B.2 C.3 D.4 8.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 9.反映结构动力特性的重要物理参数是（ ? ? ?）。 A.初相角 B.初位移 C.自振频率 D.振幅 10.不考虑杆件的轴向变形，下图所示体系的振动自由度为（ ? ? ）。 {图} A.1 B.2 C.3 D.4 二、判断题（每小题3分，共30分） 11.图示结构A截面剪力影响线在B处的竖标为1。 {图} 12.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。 {图} 13.静定结构的内力和反力影响线是直线或者折线组成。 14.影响线的横坐标是单位荷载的位置。 15.对于弱阻尼情况，阻尼越大，结构的振动频率越小。 16.由于弱阻尼，结构的自由振动不会衰减。 17.外界干扰力既不改变体系的自振频率，也不改变振幅。 18.阻尼对体系的频率无影响，所以计算频率时不用考虑阻尼。 19.无阻尼单自由度体系自由振动时，质点的速度和加速度在同一时刻达到最大值。 20.图示体系有3个振动自由度。 {图} 三、作影响线（共20分） 21.画图示伸臂梁{图}，FRA的影响线（10分） {图} 解：作影响线如{10:SHORTANSWER:~=B}示。 A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 22.作图示静定梁FRB的影响线（5分） ?{图} 解：作影响线如（ ? ?）示。 A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 23.作图示静定梁{图}的剪力影响线（5分） ?{图} 解：作影响线如（ ? ?）示。 A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 四、求自振频率（每小题10分，共20分） 24.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． ? ? ?? 25.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. ? ? ?? 计分活动1：寻找结构计算简图 一、主题 在第一章里我们学习了结构体系中常见结点、支座的类型以及结构计算简图的概念。这一章里我们学习了各种常见的静定结构。你能发现实际生活中的铰结点、刚结点以及各种支座吗？你能试着画出某一个结构的结构计算简图吗？ 二、具体要求： （1）在论坛上传图片并说明是哪一种结点或支座。 （2）在论坛上传某一个结构与结构计算简图的图片。 （3）上面两个任务任选其一完成即可。 如： 圆圈所示部位可以简化为铰结点 三、活动分值 本次学习活动满分为50分，其成绩将影响你的最终形考成绩。 计分活动2：学习反思 一、主题 你认为土木工程力学与你的工作或生活有什么联系？或者通过学习本课程你有什么收获？与大家一起交流一下吧。 二、具体要求 在论坛结合主题发帖，字数不少于50字。 三、活动分值 本次活动满分50分。 |