1.1 力的基本知识班级姓名座号
1-1-1 看视频“击打棒球”，体会在1/1000秒内，用90kN的力将棒球的速度由40m/s 降为0，再由0沿相反增加到更大的速度。看视频“击打气球”，体会在1/1000秒内，力的大小、变形的大小还在变化。树立力与变形一致，力与运动状态改变一致的观念。填空：力是物体之间相互的机械作用。这种作用的效应是改变物体的运动状态
和使物体变形。在分析力的运动效应时，可以不考虑物体的变形，将实际变形的物体抽象为受力而不变形的物体，称为刚体。
力的单位为N（牛顿）。1KN = 1000 N。
矢量是既有大小又有方向的量，例如速度、加速度为矢量。
1-1-2做梁受集中荷载作用的小实验，观察梁的变形；将集中荷载展开为均布荷载，观察梁的变形。（图1-1）
实验元件：纸片件、链条
画图：依据小实验画梁的计算
简图。填空：图1-1中，受集中
荷载作用梁的变形较大；力的线集
度q的单位为kN/㎡。图1-1 集中荷载与分布荷载
1-1-3 试在图1-2中分别以A、B、C、D为作用点，按集中力的描述画力矢量，并标出该力的“作用线”。
图1-2 集中力的三要素
1-1-4 自己的体重是0.65kN，身高 1.75m。假设自己平躺在床上，并简化为均布荷载，则荷载的线集度q = 0.371kN/m。
1.2静力学公理（一）班级姓名学号
1-2-1看视频“首尔的平衡达人”。填空：试按认识、表达的顺序书写集中力的三要素：作用点，方向，大小。
1-2-2 看动画“二力平衡公理”。填空：作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是，这两个力在同一直线上，指向相反，大小相等。
1-2-3 看动画“作用与反作用公理”。填空：作用力和反作用力总是同时存在，分别作用在两个物体上，沿同一直线，指向相反，大小相等。
1-2-4 看动画“加减平衡力系公理”及其推论。填空：力的可传性：作用在刚体上的力，可以沿着它的作用线移到刚体的任意一点，不改变力对刚体的作用效应。
1-2-5看视频“悬挂法找重心”，
动手做找纸板重心的小实验（图1-3）。
实验元件：纸片件、线、大头针
画图：悬挂A点，画纸板平衡时的
受力图。图1-3 悬挂法找重心1-2-6 看动画“公理比较”，动手做小实验。（图1-4）。
实验元件：塑料块件
画图：画两物块受力图。填空：在图1-3中，力W1和力F1互为一对平衡力，
力F1和力F1′互为一对作用与反作用力。二力平衡公理与作用反作用公理的区别
在于前者说的是一个刚体上二力平衡的条件，后者说的是两个刚体相互间的作用关系。
图1-4 比较两个公理
1-2-7 看视频“力系的合成与力的分解”，
动手做力与力系等效的小实验。（图1-5）
实验元件：线、垫圈
填空：作用在物体上的一组力称为力系，一
个力系作用在物体上使物体平衡，这个力系称为平
衡力系；如果一个力与一个力系等效，这个力就称
为该力系的合力，该力系的各力则称为这个力的
分力。用合力等效替换力系的过程称为力系的合
成，用力系等效替换单个力的过程称为力的分
解。图1-5 力与力系的等效替换
-2-8 看动画“平行四边形法则”，做小实验。
实验元件：平行四边形模型
判断：合力总是比分力大。（×）
画图：求图1-6所示共点力系的合力F R。
图1-6 共点力系的合成
1-2-9 看动画“力的分解”。
填空：已知合力，已知分力的方位，作平行四边
形的步骤为：（1）过合力的作用点作分力的方位线；
（2）过合力矢量的另一端点作分力的方位线。
画图：将图1-7所示力矢量F沿水平、竖直方位
分解。图1-7 力沿指定方位分解1-2-10 用绘平行四边形并按比例尺量大小的方法，求图1-8所示各两力的合力。
图1-8 图解法求合力
1.2 静力学公理（二） 班级 姓名 学号 1-2-11 用绘平行四边形并按比例量大小的方法，求图1-9中各力沿竖直、水平方位分解的分力。
a ）
b ）
c ） 图1-9 图解法求分力
1-2-12 复习锐角三角函数（图1-10）。填空：
图1-10 锐角三角函数
1-2-13 将图1-11所示各力沿水平方位、竖直方位分 解，计算各力的分力。
1011707.045cos F F F x == 1011707.045sin F F F y == 20225.060cos F F F x -=-= 2022866.060sin F F F y == 3033866.030cos F F F x == 30335.030sin F F F y -=-=
图1-11 计算分力 1-2-14 计算图1-9中各力沿竖直、水平方位分解的分力。将计算结果与图解的结果比较，如果有差别，你能说说原因吗？
a) kN kN F x 32.1730cos 200-=-= kN kN F y 1030sin 200
-=-= b) kN kN F x 14.1445cos 200-=-= .14.1445sin 200
kN kN F y -=-= c) kN kN F x 1060cos 200-=-= kN kN F y 32.1760sin 200
-=-=
本题的计算精度取有效数字四位。图解题1-2-11，量取时精确到mm ，换算为数
字，相当于取有效数字二位。相比之下，图解的精度差。
1.3 结构的计算简图与实验模型班级姓名学号
1-3-1 看动画“单层厂房的计算简图”（图1-12）。填空：用图形作为模型，替代实际结构进行力学分析计算，这样的模型称为计算简图。
将实际结构抽象为计算简图的步骤为：
1．结构的简化
（1）将空间杆系结构简化为平面杆系结构；
（2）用杆件的轴线代替杆件；
（3）用符号表示杆件之间理想化的结点；
（4）用符号表示理想化的支座。图1-12 单层厂房的结构
2．荷载的简化：按作用的范围，简化为集中荷载或分布荷载。
1-3-2 看动画“铰结点与刚结点”，了解实际结构的结点简化。（图1-13）
填空：1．杆件结构中，杆件之间
的连接区称为结点。理想化的结点
分为铰结点和刚结点。
2．钢筋混凝土梁柱整体浇注节点
视为刚结点结点，钢构件间焊接节
点视为铰结点结点。
图1-13 铰结点和刚结点
1-3-3 看视频“铰结点”，“刚结
点”，“固定铰支座”，“可动铰支座”，“固
定端支座”。动手做铰结点、刚结点、固
定铰支座、可动铰支座、固定端支座的
小实验（图1-14）。
实验元件：塑料条塑料块、支座条
画图：试用杆件的轴线代替杆件，图1-14 结点与支座的小实验模型
试从计算简图的角度，用符号表示图1-14所示的结点和支座：
a）铰结点b）刚结点c）固定铰支座d）可动铰支座e）固定端支座
1.4 受力图（一）班级姓名学号
1-4-1 看动画“几种理想约束的约束力”。填空并画隔离体的主动力和约束力（图1-15）：
a、柔性约束：约束力沿约束的中心线，拉力。
b、二力杆件约束：约束力沿连接二力作用点的直线，指向由研究对象的平衡确定。
c、光滑接触面约束：约束力沿接触面的公法线，指向研究对象。
d、光滑圆柱铰链约束：约束力沿接触面的公法线，指向研究对象。当铰链用小圆圈做符号时，光滑圆柱铰链的约束力，总是作用在铰上。约束力的方位能够判断时用1个力表示；方位不能判断时用相互垂直的两个分力表示。
图1-15 理想约束的约束力
1-4-2 试画教室日光灯的受力图。
1-4-3 看动画“固定铰支座”、“可动铰支座”，“固定端支座”。画图：设图1-16所示梁上承受任意荷载，试在A支座处画支座约束力。
图1-16 支座的约束力
1-4-4 填空：从与其它物体连接中隔离出来的研究对象称为隔离体。
画受力图的步骤为：
1）取隔离体； 2）画主动力； 3）画约束力。
1-4-5 图1-17所示两屋架荷载的方位不同。试看图填空，并画屋架的受力图。
图1-17 屋架的受力图
图a所示屋架的B支座为可动铰支座，支座反力沿链杆方位；已知荷载和支座反力F B沿竖直方位，从屋架的平衡判断，固定铰支座的反力F A必在竖直方位。
图b所示屋架可动铰支座的反力F B沿链杆方位；由于有屋面传来的倾斜荷载，固定铰支座的反力方位不能判定，须用竖直分力V A和水平分力H A表示。
1-4-6 试指出图2-18中各物体受力图的错误，请改正（或重画）。
图1-18 改错
1.4 受力图(二) 班级姓名座号
1-4-7 看动画“梁的计算简图”（图1-19），试画所在教室楼盖梁的计算简图。
图1-19 大梁的计算单元
1-4-8 看图片“牛腿柱”，了解工地如何吊装厂房立柱。看动画“单个物体的受力图”，用小实验元件牛腿柱练习绑扎，练习吊装，画柱在指定状态的受力图（图1-20）。
图1-20 柱在吊装过程中的受力图
1-4-9 看动画“简单物体系统的受力图·钢筋混凝土管”，用透明胶圈做实验。（图1-21）各管之间，管与墙、地面、木块之间均光滑接触，试画各管的受力图，并填空。
图1-21 物体系的受力图
填空：物体的受力分析包括（选填：主动、约束；方、向；已，未，共、反、等）：
主动力
受哪些力
约束力
隔离体作用点（或分布范围）作用力与反作用力
方位共线
每个力的三要素方向
指向反向
已知
大小标同一字符表示等值
未知(计算)
1-4-10 看动画“简单物体系统的受力图·三铰拱”，用小实验元件做三铰拱承载的实验，分别以左半拱、右半拱、整拱为隔离体画受力图（图1-22）。
图1-22 三铰拱的受力图
1.4 受力图(三) 班级姓名座号
1-4-11 看视频“火柴挂手表”，动手做小实验。
实验元件：铁丝、火柴、垫圈
分别以火柴与铁丝、火
柴、铁丝为隔离体画受力图
（图1-23）。
图1-23 火柴挂手表
1-4-12 图1-24中各杆的自重不计，试在A、B两点各画一力，使杆处于平衡状态，并标出其中的链杆。
图1-24 二力杆、链杆
1-4-13 试画图1-25所示横梁AB、撑杆CD的受力图。
图1-25 托架的受力图
1-4-14 图1-26所示悬臂式吊车的A、B、C三处均为铰链，AB杆、BC杆的自重不计。（1）试画重物在图示位置时横梁（用轴线代替）AB、杆BC的受力图。（2）试画重物移动至B端时横梁（用轴线代替）AB、杆BC的受力图及吊车ABC整体受力图。
图1-26 悬臂式吊车
1-4-15 图1-27所示利用“扁担”起吊构件，构件重W，扁担重W1。试画体系的受力图，画构件、扁担的受力图。
图1-27 利用扁担起吊构件
1-4-16 画图1-28所示塔桅结构（包括人字架OA）的受力图。该塔桅结构正在起扳中，塔身连同人字架OA重W，O为铰链，AD为拉索。
图1-28 塔桅结构的受力图
2.1 力在直角坐标轴上的投影班级姓名座号
2-1-1 看课件动画“力的投影”。做动画“小试牛刀”中的习题。（图2-1）
图2-1 力在坐标轴上的投影
填空：“投影”是代数量。正号表示力的指向与坐标轴的正向一致，负号表示力的指向与坐标轴的正向相反。判断各力在图2-2所示坐标轴上投影的正负号。
F 1 F 2 F 3 F 4 F 5 F 6 F 7 F 8 F x + + － － + + + + F y
+
－
－
+
－
+
+
+
图2-2 投影的正负
2-1-2 图2-3所示各力F 1、F 2、F 3、F 4的大小分别用1F 、
2F 、3F 、4F 表示，试写出各力在图示直角坐标轴上的投
影。
=x F 1 =y F 1
=x F 2 =y F 2
=x F 3 =y F 3
=x F 4 =y F 4 图2-3 力在坐标轴上的投影
2-1-3 在计算均布荷载的投影时，用其合力替代，合力作用在 。 1．计算图2-4a 所示均布荷载的合力，将合力矢量画在图2-4b 中。
图2-4 均布荷载的投影
F 1
F 2
F 3
F 4
F 5
F 6
F 7
F 8 x
y
2.计算图2-4c所示各力在图示直角坐标轴上的投影：
F1 F2 F3 F 4
F x
F y
2-1-4 试计算各力在坐标轴上的投影，并求力系各力在该坐标轴上投影的代数和。
x
F
y
F
F1=10kN
F2=10kN
F3=10kN
F4=10kN
∑x F= ∑y F=
x
F
y
F
F1=10kN
F2=20kN
F3=30kN
F4=40kN
∑x F= ∑y F=
2.2 平面汇交力系的平衡(一) 班级姓名座号
2-2-1 看课件动画“平面力系
的分类”，试画所取隔离体的受力
图，并标注力系的名称。（图2-5）
图2-6 计算约束力
图2-5 平面力系的分类
2-2-2 口述“力系各力 在x （y ）轴上投影 的代数和 等于 零”，并按此顺序同步书写平面汇交力系的平衡方程。今后，
0=∑x
F
凡写此式，都按此顺序边说边写。
2-2-3 图2-6所示两物块的重量分别为W A=10KN ，W B=30KN ，画A 、B 物块受力图，并列平衡方程计算约束力。 01=-A W F kN W F A 101==
A
012=--F W F B kN kN kN F W F B 40103011=+=+=
B
2-2-4 图2-7所示四人拔河，处于平衡状态，列方程计算F 力应为多少。
图2-7 共线力系的平衡
0=∑x
F
010*******=--+kN kN kN F
kN kN kN kN F 110100120110=++-=
2-2-5 你对解一元一次方程熟悉吗？试解如下方程：
80x += 30x -=
220x += 32
0F x -+
=
8-=x 3=x 222-=-=x 322/3F
F
x ==
（1）取：取 隔离 体
2-2-6 用平衡方程求解的步骤为： （2）画：画 受力 图 （3）平衡：列 平衡 方程求解
2-2-7 课件动画“平面力系的分类”中，半根空心圆柱构件的重力W=30kN ，钢丝绳的AB 段、AC 段与竖直线的夹角030=α。（图2-8）求钢丝绳所受的拉力。
整体 W F T =
A 点
0=∑x
F
0sin sin =-ααAB AC F F
AB
AC F F =
=∑y
F
0=∑y F
=∑y
F
0=∑y
F
0cos cos =--ααAB AC T F F F 图2-8 共线力系与汇交力系
kN kN
W F F T AC 32.1730cos 230cos 2cos 20
====
αα kN F AB 32.17=
2-2-8 在图2-9a 所示管道支架中，支架两杆夹角60°，管对支架的压力F P = 2kN ，作用在两杆轴线的交点C 处。试分析两杆的受力。
图2-9 管道支架杆件的受力分析
杆段CD 不受力，支架简化为三角架。 C 点
0=∑y
F
060sin 0=-P CB F F
kN kN F F P CB 309.260sin 260sin 00===
0=∑x
F
060cos 0=+-CB CA F F kN kN F CA 155.160cos 309.20==
2.2 平面汇交力系的平衡(二) 班级 姓名 座号
2-2-9 动手拼装图2-10所示支架。实验元件： 支座条，塑料条，螺栓，垫圈 支架的AB 、AC 杆简化为链杆，在结点A 处悬挂重20kN 的重物。求AB 、AC 杆所受
的力。
0=∑y
F
060sin 200=-kN F AB
kN kN F AB 32.1760sin 200
==
0=∑x
F
060cos 200=-kN F AC
kN kN F AC 1060cos 200
==
图2-10 三角架的受力分析
2-2-10 求图2-11所示三角架中AB 杆、AC 杆所受的力，要求标明拉压。思考：哪种支架受力合理？
图2-11 三角架的受力分析
1）结点A
0=∑y
F
01060sin 0=-kN F AB kN kN F AB 55.1160sin /100==
0=∑x
F
060cos 0=-AB AC F F kN kN F AC 78.560cos 55.110==
2）结点A
=∑y
F
030cos 100=-kN F AC
kN kN F AC 66.830cos 100==
=∑x
F
030sin 100=+-kN F AB
kN kN F AB 530sin 100==
2-2-11 动手拼装图2-12所示桁架。实验元件： 塑料杆，螺栓，支座条
图示桁架各杆的长度相同，根据结构的对称性得出支座反力的大小。试求链杆AD 、AC 所受的力。*你能求其余所有链杆所受的力吗？
各杆长度相同，杆间夹角60°。
结点A AC 杆为拉力，AD 杆为压力。
0=∑y
F
060sin 1000=-AD F kN
kN kN F AD 5.11560sin /1000==
0=∑x
F
060cos 0=-AD AC F F
kN kN F AC 8.5760cos 5.1150==
结点D AD F 成为已知力。DC 杆为拉力，DE 杆压力。
0=∑y
F
060sin 60sin 00=-DC AD F F
kN F F DA DC 5.115==
0=∑x
F
060cos 60cos 00=-+DE DC DA F F F
kN F F DA DE 5.11560cos 20==
对称结构承受对称荷载，各杆受力对称。 kN F F DC EC 5.115== 拉力
图2-12 桁架的受力分析 kN F F AD BE
5.115== 压力
kN F F AC BC 8.57== 拉力
2.3 力矩（一） 班级 姓名 座号
2-3-1 看视频“推门”，了解力使物体绕轴转动的效应，可以简化成力使物体绕点转动的效应。
（图2-13）看动画“推门”，判断哪种推门方式省力。
图2-13 力对轴之矩与力对点之矩
试在图2-13c所示的杆件上画力F矢量，使杆件绕O点逆时针转动最省力。
2-3-2 看动画“力矩的定义”、“力矩转向”、“小试牛刀”。（图2-14a、b）
填空：（1）力使物体绕点转动的效应，称为力对点之矩。转动效应的大小取决于力的大小与力臂的乘积。力臂指力矩中心到力作用线的距离。转动方向用正负号区别，规定逆时针转向为正。（2）在图2-14c上标注“力矩中心”、“力的作用线”、“力臂”。
图2-14 力对点之矩
2-3-3 看视频“钢筋回直”、“拆模”，了解力矩在施工中的应用。在图2-15所示各杆上，分别以A、B、C、D、E、K点为力矩中心，画出力臂，标出力矩的正负。
图2-15 力矩
2-3-4 计算图2-16所示各杆上力对O点之矩。要求用汉字标“力矩中心”，画力的作用线并标汉字，画力臂并标汉字，然后计算力矩。已知F=10KN，?=2m，r=0.5m，a=1m。
图2-16 力对点之矩
2-3-5 看视频“挂环”，动手做成挂环实验。试用集中力表示环的重力，画在图2-17中，并分析使环转动的原因。
环的重力W
使环绕支点O转
动。
图2-17 挂环图2-18 蜡烛跷跷板
2-3-6 看视频“蜡烛中跷跷板”（图2-18），试画简图说明它的力学原理。
蜡烛平衡左右燃烧不均衡，右段重，左段重，
顺时针转动。右段下垂燃逆时针转动。
烧快。
2-3-7 看视频“吊车翻倒”（课件第2章知识拓展），
画图分析“倾覆力矩”。力矩中心O，Wd1＞Gd2，翻倒。
2.3 力矩（二）班
1.1 力的基本知识班级姓名座号 1-1-1 看视频“击打棒球”，体会在1/1000秒内，用90kN的力将棒球的速度由40m/s 降为0，再由0沿相反增加到更大的速度。看视频“击打气球”，体会在1/1000秒内，力的大小、变形的大小还在变化。树立力与变形一致，力与运动状态改变一致的观念。填空：力是物体之间相互的机械作用。这种作用的效应是改变物体的运动状态 和使物体变形。在分析力的运动效应时，可以不考虑物体的变形，将实际变形的物体抽象为受力而不变形的物体，称为刚体。 力的单位为N（牛顿）。1KN = 1000 N。 矢量是既有大小又有方向的量，例如速度、加速度为矢量。 1-1-2做梁受集中荷载作用的小实验，观察梁的变形；将集中荷载展开为均布荷载，观察梁的变形。（图1-1） 实验元件：纸片件、链条 画图：依据小实验画梁的计算 简图。填空：图1-1中，受集中 荷载作用梁的变形较大；力的线集 度q的单位为kN/㎡。图1-1 集中荷载与分布荷载 1-1-3 试在图1-2中分别以A、B、C、D为作用点，按集中力的描述画力矢量，并标出该力的“作用线”。 图1-2 集中力的三要素 1-1-4 自己的体重是0.65kN，身高 1.75m。假设自己平躺在床上，并简化为均布荷载，则荷载的线集度q = 0.371kN/m。
1.2静力学公理（一）班级姓名学号 1-2-1看视频“首尔的平衡达人”。填空：试按认识、表达的顺序书写集中力的三要素：作用点，方向，大小。 1-2-2 看动画“二力平衡公理”。填空：作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是，这两个力在同一直线上，指向相反，大小相等。 1-2-3 看动画“作用与反作用公理”。填空：作用力和反作用力总是同时存在，分别作用在两个物体上，沿同一直线，指向相反，大小相等。 1-2-4 看动画“加减平衡力系公理”及其推论。填空：力的可传性：作用在刚体上的力，可以沿着它的作用线移到刚体的任意一点，不改变力对刚体的作用效应。 1-2-5看视频“悬挂法找重心”， 动手做找纸板重心的小实验（图1-3）。 实验元件：纸片件、线、大头针 画图：悬挂A点，画纸板平衡时的 受力图。图1-3 悬挂法找重心1-2-6 看动画“公理比较”，动手做小实验。（图1-4）。 实验元件：塑料块件 画图：画两物块受力图。填空：在图1-3中，力W1和力F1互为一对平衡力， 力F1和力F1′互为一对作用与反作用力。二力平衡公理与作用反作用公理的区别 在于前者说的是一个刚体上二力平衡的条件，后者说的是两个刚体相互间的作用关系。 图1-4 比较两个公理
力学形考 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： (C)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。 (B)厚度远小于其长度和宽度。 (A)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。 (B)不允许结构在支承处发生任何方向的移动和转动。 (A)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。 (C)只允许结构在支承处绕铰转动，而不能发生任何移动。 (D)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。 (B)――永久作用在结构上的不变荷载。 (C)――暂时作用在结构上的可变荷载。 根据作用的性质可以分为： (A)――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。 (F)――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： (E)――是指满布在结构或构件某部分面积上的荷载。
土木工程力学作业 01任务试卷总分：100 一、填空选择题（共 6 道试题，共20 分。） 1. 从几何角度，结构通常可以分为三类： c 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。 b 厚度远小于其长度和宽度。 a 长、宽、高三个方向尺度大小相近（属于同一数量级）。 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： (c ) ( b ) ( a ) A铰结点B刚结点C组合结点 3.b 不允许结构在支承处发生任何方向的移动和转动。 a 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。 c 只允许结构在支承处绕铰A转动，而不能发生任何移动。 d 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。 A定向支座B固定支座C固定铰支座D活动铰支座 4. 根据荷载的不同特征，荷载可以进行如下分类： 根据作用时间可以分为：b 永久作用在结构上的不变荷载。 c 暂时作用在结构上的可变荷载。 根据作用的性质可以分为： a ——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。 f ——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： e ——是指满布在结构或构件某部分面积上的荷载。
d ——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。 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. 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a 。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b 。 A几何不变体系 B 几何可变体系 6. 一根链杆相当于1个约束；一个单铰相当于b 个约束；一个刚结点相当于 c 个约束。 A1 B 2 C 3 二、单项选择题（共10 道试题，共40 分。） 1. 对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（ C ）。 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 2. 对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（D）。 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 3. 对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（C）。 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 4. 对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（ A ）。 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
试卷代号：1129 中央广播电视大学2007—2008学年度第二学期“开放本科”期末考试(半开卷) 土木工程力学(本) 试题 2008年7月 一、判断题(将判断结果填入括弧， 以√表示正确，以X表示错误。每小题3分，共30分) 1．图示为刚架的虚设力系，按此力系及位移计算公式可求出杆AC的转角。( ) 2．图示结构的超静定次数是n＝3。 5．用力矩分配法计算结构时，汇交于每一结点各杆端力矩分配系数总和为1，则表明力矩分配系数的计算绝对无错误。( ) 6．支座移动对超静定结构的极限荷载没有影响。( )． 7．在动力计算中，以下两图所示结构的动力自由度相同(各杆均为无重弹性杆)。( ) 8．图示结构C截面弯矩影响线在C处的竖标为ab/l。( ) 9．两刚片用三链杆相联，且三链杆平行不等长，则构成瞬变体系。( ) lo．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。( )
二、选择题(每小题3分，共30分) 11．据影响线的定义，图示悬臂梁C截面的弯矩影响线在C点的纵坐标为( ) A．0 B．-3m C．-2m D．-lm 12．图示超静定结构结点角位移的个数是( ) A．2 B．3 C．4 D．5 13．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 14．超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度( ) 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 15．图示简支梁在移动荷载作用下，使截面C产生最大弯矩时的临界荷载是( ) A．7kN B．3kN C．10kN D．5kN 16．机动法作静定梁影响线应用的原理为( ) A. 变形条件 B. 平衡条件 C. 虚功原理D．叠加原理 17．在图示结构中，若要使其自振频率ω增大，可以( ) A．增大P B．增大m C. 增大EI D．增大l 18．力法典型方程中的自由项Alp是基本体系在荷载作用下产生的( ) A．Xi B．Xj C．Xi方向的位移D．Xj方向的位移 19．一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 20．一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
土木工程力学(本) 试题 一、判断题(每小题3分，共30分。将判断结果填入括弧。以√表示 正确，以×表示错误) 1．图示为刚架的虚设力状态，按此力状态及位移计算公式可求出A处的转角。(x) 2．图示结构的超静定次数是，z=3。(√ ) 3．超静定结构的力法基本结构是唯一的。(× ) 4．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。 ( √) 5．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。(对) 6．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l，则表明分配系数的计算无错误。(×) 7．超静定结构由于支座位移可以产生内力。(√) 8·在结构动力计算中，两质点的振动体系，其振动自由度一定为二。(×) 9·图示结构A截面弯矩影响线在A处的竖标为l。( ×) 10．在桁架结构中，杆件内力不是只有轴力。(×)
二、单项选择题 1·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)。 A．1 B．一4 C．4 D．一l 2．图示超静定结构独立结点角位移的个数是(B)。 A．2 B．3 C．4 D．5 3．静定结构产生内力的原因有( A)。 A．荷载作用B．支座位移． C．温度变化D．制造误差 4．超静定结构产生内力的原因有( 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 5．结构位移计算公式利用什么原理推导的( C)。 A．位移互等原理B．虚位移原理 C．虚功原理D．反力互等原理 6．机动法作静定梁影响线的理论依据是(B)。
A．虚力原理B．虚位移原理 C．位移互等定理D．叠加原理 7．在图示结构中，为使体系自振频率增大，可以( C)。 8．图示简支梁中间截面的弯矩为( A)。 9．一般情况下结点的不平衡力矩等于(D)。 A．固端弯矩B．传递弯矩 C．分配弯矩D．附加刚臂中的约束反力矩 10．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 四、(16分) 用力法计算图示结构，作弯矩图。EJ=常数。 解：(1)一次超静定，基本体系和基本未知量，如图(a)所示。(2)列力法方程 (3)作图，见图(b)作图，见图(c)
土木工程力学（本）网络形考任务一参考资料 一、填空题 1.结点通常简化为以下三种类型： (组合结点)(刚结点)（铰结点） 2.从几何角度，结构通常可以分为三类： 杆件结构_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。 _板壳结构（薄壁结构）_厚度远小于其长度和宽度。 _实体结构_长、宽、高三个方向尺度大小相近（属于同一数量级）。 3.一根链杆相当于1个约束；一个单铰相当于_2_个约束；一个刚结点相当于_3_个约束。 4.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_几何不变体系_。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_几何可变体系_。 5._固定支座_不允许结构在支承处发生任何方向的移动和转动。_定向支座_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。_固定铰支座_只允许结构在支承处绕铰A转动，而不能发生任何移动。_活动铰支座_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。 6.根据荷载的不同特征，荷载可以进行如下分类： 根据作用时间可以分为：_恒载_——永久作用在结构上的不变荷载。_活载_——暂时作用在结构上的可变荷载。 根据作用的性质可以分为：_静力荷载_——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。_动力荷载_——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：_分布荷载_——是指满布在结构或构件某部分面积上的荷载。_集中荷载_——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。 7、固定支座不允许结构在支承处发生任何方向的移动和转 定向支座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。 固定铰支座只允许结构在支承处绕铰A转动，而不能发生任何移动。 活动铰支座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。 二、单项选择题 1. 对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（C）。 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 2.对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（A）。 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 3.对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（B）。 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 4.一个平面体系的计算自由度W>0，则该体系是（A）。 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 5.对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（A）。 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 6.刚结点在结构发生变形时的特征是（B）。
土木工程力学（本） 形成性考核册 作业一 说明：本次作业对应于平面体系的几何组成分析和静定结构的受力分析，应按相应教学进度完成。 一、选择题（每小题2分，共20分） 1．三刚片组成几何不变体系的规则是（B ） 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 2．在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（C） 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 3．瞬变体系在一般荷载作用下，（C ） A产生很小的内力B不产生内力 C产生很大的内力D不存在静力解答 4．已知某体系的计算自由度W=-3，则体系的（ D ） A自由度为3 B自由度等于0 C 多余约束数等于3 D 多余约束数大于等于3 5．不能作为建筑结构使用的是（D ） A无多余约束的几何不变体系B有多余约束的几何不变体系 C 几何不变体系D几何可变体系 6．图示桁架有几根零杆（ D ）
8 9 A 折线 B 圆弧 C 双曲线 D 抛物线 二、判断题（每小题2分，共20分） 1．多余约束是体系中不需要的约束。（?） 2．如果体系的计算自由度大于零，那么体系一定是几何可变体系。（∨） 3．两根链杆的约束作用相当于一个单铰。（?） 4．一个体系是有n个自由度的几何可变体系，那么加入n个约束后就成为无多余约束的几何不变体系。（?） １．２．
题2-7图 原结构是一个无多余约束的几何不变体系。原结构是一个无多余约束的几何不变体系。 3．解：显然，体系是具有两个多余约束的几何不变体系。 4．解：由三刚片规则，可知体系是无多余约束的几何不变体系。 四、绘制下图所示各结构的弯矩图。（每小题10分，共30分） 作弯矩图如下：
1. 用位移法计算图示各结构,基本未知量是两个的结构为(A 。 2. 用力法计算超静定结构时,基本未知量是(D 多余未知力。 3. 图示结构杆件 BA 的 B 端转动刚度 BA S 为( B 3 。 4. 用力矩分配法计算结构得到一个收敛的结果, 是因为( D 。 A. 分配系数小于 1 B. 分配结点之间传递系数小于 1 C. 结点上有外力矩作用 D. A 和 B 同时满足 5. 反映结构动力特性的重要物理参数是( B自振频率。
6. 用力矩分配法计算超静定结构时, 刚结点的不平衡力矩等于( B附加刚臂中的约束反力矩。 7. 影响线的纵坐标是( D指定截面的某一量值。 8. 受弯杆件截面内力有( D弯矩剪力轴力。 9. 不考虑杆件的轴向变形, 竖向杆件的 E I = 常数。下图所示体系的振动自由度为( A 1 。 10. 力法典型方程是( B 多余约束处的位移协调条件。 三、 (10分 21. 作图示静定结构的弯矩图。
四、 (16分 22. 用力法计算图示结构并作弯矩图, EI=常数。 解:典型方程011111=?+=?P x δ 五、 (14分
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。 解:典型方程 011 11=+?P F k 1. 图示对称结构作用反对荷载, EI=常数,对称轴穿过的 AB 杆件内力满足(D 0, 0, 0===N Q F F M
2. 机动法作静定梁弯矩影响线应用的原理是 ( C刚体虚功原理。 3.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D ω,则 ( C D ωω 4.图示结构中,除横梁外,各杆件 EI=常数。不考虑杆件的轴向变形,则体系振动的自由度数为 (A 1 。 5.位移法典型方程是根据 ( D附加约束的平衡条件列出的。 6.图示 a 、 b 两体系的自振频率a ω与b ω的关系为 ( B b a ωω 。
土木工程力学复习题 一、选择题 1、用力法超静定结构时，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 2、力法方程中的系数ij δ代表基本体系在Xj=1作用下产生的（C ）。 A 、X i B 、X j C 、X i 方向的位移 D 、X j 方向的位移 3、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 4、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 5、位移法典型方程中的系数代表在基本体系上产生的（ C ）。 A 、Z i B 、Z 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 6、用位移法计算刚架，常引入轴向刚度条件，即“受弯直杆在变形后两端距离保持不变”。此结论是由下述假定导出的：（ D ）。 A 、忽略受弯直杆的轴向变形和剪切变形B 、弯曲变形是微小的 C 、变形后杆件截面仍与变形曲线相垂直 D 、假定A 与B 同时成立 7、静定结构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 8、图示结构某截面的影响线已做出如图所示，其中竖标y c ，是表示（ C ）。 A 、P=1在E 时，C 截面的弯矩值 B 、P=1在 C 时，A 截面的弯矩值 C 、P=1在C 时，E 截面的弯矩值 D 、P=1在C 时，D 截面的弯矩值
+ - -1 9、绘制任一量值的影响线时，假定荷载是（ A ）。 A 、一个方向不变的单位移动荷载 B 、移动荷载 C 、动力荷载 D 、可动荷载 10、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C 、近端支承D 、远端支承 11、汇交于一刚结点的各杆端弯矩分配系数之和等于（ D ）。 A 、1 B 、0 C 、1/2 D 、-1 12、如下图所示，若要增大其自然振频率w 值，可以采取的措施是（ B ）。 A 、增大L B 、增大EI C 、增大m D 、增大P 13、 图示体系不计阻尼的稳态最大动位移EI Pl y 9/43max ，其最大动力弯矩为：（B ）
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从几何角度，结构通常可以分为三类： （1）回答 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）回答 厚度远小于其长度和宽度。 （3）回答 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．拱结构题目2 未回答 满分3.00 标记题目 题干 结点通常简化为以下三种类型： 回答回答回答 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。
——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 题目5 未回答 满分2.00 标记题目 题干 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，这样的体系称为回答 。 （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，这样的体系称为回答 。 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 题目6 未回答 满分2.00 标记题目 题干
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）一个单铰相当于回答 个约束 （2）一个刚结点相当于回答 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 标记题目 信息文本 二、单项选择题（每小题4分，共40分） 题目7 未回答 满分4.00 标记题目 题干 对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。 选择一项： A. 瞬变体系
3.1、3.2 直杆的受力变形班级姓名 座号 3-1-1 看视频、动画“杆件基本受力变形形式”（课件3.1），动手做小实验。 实验元件：海绵杆 画图表示杆件基本受力变形形式 3-1 3-2-1 看视频“力的平移”、动画“柱的受力变形形式”（图3-1），动手做小实验。了解力的平移定理在杆件受力 变形分析中的运用。 实验元件：海绵杆 3-2-2 看动画“组合变 形”（图3-2），填空（选填： 纵，横，轴）：常用外力分解图3-1 柱的受力变形 分组的方法将组合变形分解为基本变形。外力分解的形式有（1）外力沿杆件轴向、横向分解；（2）外力向杆件的轴线平移。 1
2 图3-2 外力分解分组 3.3 直杆轴向拉压时的内力（一） 班级 姓名 座号 3-3-1 看视频、动画“内力的存在”，动手做小实验：取宽松紧带，用水笔划线（图3-3）。两端拉伸松紧带，观察变形现象并分析原因。 图3-3 内力的存在 现象：拉伸过程中，随着拉力增大，松紧带变长，A 、B 截面间的距离 增大 ，中间黑块 变长 。 结论：1.由于外部作用，伴随变形所产生的杆件内部的 相互作用力 称为杆件的内力。 2．外力、变形、内力同时 存在 ，并且同步一致。 画图计算：为了计算内力，需用 截面 法。已知上图宽松紧带两端受拉力5N ,用截面法计算A 截面上的内力。 1）截：在需求内力的A 横截面处，假想地用平面将杆件截开； 2）取；取截面 左 侧的杆段为隔离体； 3）画：画隔离体的受力图； 4）平衡：列平衡方程解未知力。 0=∑x F 05=-kN F NA kN F NA 5= 3-3-2 求图3-4所示轴向拉压杆1-1、2-2截面的内力。1-1截面在力作用点B 的左侧，无限邻近点B 。 1-1截面的内力 未知轴力设为拉力 0=∑x F 051=+kN F N kN F N 51-= 2-2截面的内力 0=∑x F 0102=-N F kN kN F N 102= B A 100mm 10mm
土木工程力学（本）期末复习资料 2013.12 一、单项选择题 受弯杆件截面内力有（ D ）。 A. 弯矩 B.剪力C. 轴力 D. A 、B 、C 静定结构产生变形的原因有（荷载作用和温度变化） 1. 静定结构产生位移的原因有（D ） A. 荷载作用与温度变化的 B. 支座位移 C. 制造误差 D. 以上四种原因 2. 静定结构由于温度变化、制造误差或支座位移，（C ） 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 静定结构由于温度变化( D )。 A. 只产生内力 B. 只发生位移 C.只发生变形 D. 既发生位移， 又发生变形 静定结构由于支座位移，不发生变形，但产生位移 3. 结构位移计算的一般公式根据什么原理推导的？（B ） A. 虚位移原理 B. 虚功原理 C. 反力互等原理 D. 位移互等原理 结构位移计算时虚设力状态中的荷载可以是( A )。 A. 任意值(除O 外) B. 1C. 正数 D. 负数 推导结构位移计算公式是利用( C )。 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 4. 图乘法的假设为（D ）适用条件d A. M P 及_ M 图中至少有一图是由直线组成 B. 杆件EI 为常量 C. 杆件为直杆 D. 同时满足以上条件 图示结构A 截面的弯矩为（ A ）。 A ．l F P ，上侧受拉 B ．l F P ，下侧受拉 C ．2l F P ，上侧受拉 D ．2l F P ，下侧受拉 图示(a)、(b)两个结构中，A 端的支反力完全相同。( × ) 6. 图示悬臂梁中间截面的弯矩为（B ） A.162ql B. 82 ql C. 42ql D. 2 2 ql 7. 图示梁AB 在所示荷载作用下A 截面的剪力值为（A ）
01次任务 一、填空题 1.结点通常简化为以下三种类型： (组合结点) (刚结点) （铰结点） 2.从几何角度，结构通常可以分为三类： 杆件结构_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。 _板壳结构（薄壁结构）_ 厚度远小于其长度和宽度。 _实体结构_长、宽、高三个方向尺度大小相近（属于同一数量级）。 3.一根链杆相当于1个约束；一个单铰相当于_2_个约束；一个刚结点相当于_3_个约束。 4.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_几何不变体系_。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_几何可变体系_。 5._固定支座_不允许结构在支承处发生任何方向的移动和转动。_定向支座_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。_固定铰支座_只允许结构在支承处绕铰A转动，而不能发生任何移动。_活动铰支座_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。 6.根据荷载的不同特征，荷载可以进行如下分类： 根据作用时间可以分为：_恒载_——永久作用在结构上的不变荷载。_活载_——暂时作用在结构上的可变荷载。 根据作用的性质可以分为：_静力荷载_——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。_动力荷载_——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：_分布荷载_——是指满布在结构或构件某部分面积上的荷载。_集中荷载_——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。 二、单项选择题 1. 对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（ C ）。 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 2. 对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（ A ）。 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 3.对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（ B ）。
《土木工程力学（本）》作业1参考答案 说明：本次作业对应于平面体系的几何组成分析和静定结构的受力分析，应按相应教学进度完成。 一、选择题（每小题2分，共20分） 1．三刚片组成几何不变体系的规则是（B） 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 2．在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（C ） 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 3．瞬变体系在一般荷载作用下，（ D ） A产生很小的内力B不产生内力 C产生很大的内力D不存在静力解答 4．已知某体系的计算自由度W=-3，则体系的（B ） A自由度为3 B自由度等于0 C 多余约束数等于3 D 多余约束数大于等于3 5．不能作为建筑结构使用的是（D ） A无多余约束的几何不变体系B有多余约束的几何不变体系 C 几何不变体系D几何可变体系 6．图示桁架有几根零杆（D ）
9 A 折线 B 圆弧 C 双曲线 D 抛物线 二、判断题（每小题2分，共20分） 1．多余约束是体系中不需要的约束。（x） 2．如果体系的计算自由度大于零，那么体系一定是几何可变体系。（x ） 3．两根链杆的约束作用相当于一个单铰。（o） 4．一个体系是有n个自由度的几何可变体系，那么加入n个约束后就成为无多余约束的几何不变体系。（x ） 题2-7图
题2-10图 A =20 KN B -4×10×2-20×3=0 V B =46.67KN A -4×10×1+20×3=0 V A =-6.67KN ΣY=46.67-6.67-10×4=0 ２． 5kN D
1.用位移法计算图示各结构，基本未知量是两个的结构为（A ）。 2. 用力法计算超静定结构时，基本未知量是（D多余未知力）。 S为（ B 3 ）。 3. 图示结构杆件BA的B端转动刚度 BA 4. 用力矩分配法计算结构得到一个收敛的结果，是因为（ D ）。 A. 分配系数小于1 B. 分配结点之间传递系数小于1 C. 结点上有外力矩作用 D. A 和B 同时满足 5. 反映结构动力特性的重要物理参数是（ B自振频率）。 6. 用力矩分配法计算超静定结构时，刚结点的不平衡力矩等于（ B附加刚臂中的约束反力矩）。 7. 影响线的纵坐标是（ D指定截面的某一量值）。 8. 受弯杆件截面内力有（ D弯矩剪力轴力）。 9. 不考虑杆件的轴向变形，竖向杆件的E I = 常数。下图所示体系的振动自由度为（ A 1 ）。 10. 力法典型方程是（ B 多余约束处的位移协调条件）。 三、（10分） 21.作图示静定结构的弯矩图。
四、（16分） 22.用力法计算图示结构并作弯矩图，EI=常数。 解：典型方程011111=?+=?P x δ 五、（14分） 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。
解：典型方程011 11=+?P F k 1.图示对称结构作用反对荷载，EI=常数，对称轴穿过的AB 杆件内力满足（D 0,0,0===N Q F F M ） 2.机动法作静定梁弯矩影响线应用的原理是( C 刚体虚功原理 )。 3．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D ω，则( C D ωω ) 4．图示结构中，除横梁外，各杆件EI=常数。不考虑杆件的轴向变形，则体系振动的自由度数为(A 1)。
土木工程力学（本）练习与解析 一、判断题（将判断结果填入括弧，以√表示正确，以×表示错误） （） ( ) ( ) 5．某种荷载作用下桁架可能存在零杆，因此在实际结构中可以将零杆去掉。（）6．结构的自振频率与干扰力无关。（） 7．位移法的基本结构是一组单跨超静定梁。（） 8．超静定结构由于支座位移产生的内力与刚度的绝对值有关。（） 9．计算受弯杆件时不考虑其轴向变形，则杆件轴力为0。（） 10．力法典型方程是根据平衡条件得到的。( ) 解析： 1．×。静定多跨梁中基本部分、附属部分的划分与杆件的刚度无关。 2．×。静定多跨梁作用在附属部分上的荷载将使基本部分产生反力和内力，作用在基本部分上的荷载对其附属部分没有影响。本题图示是一个静定多跨梁，AB为基本部分，FD、DB是附属部分，荷载作用在附属FD上，DB、BA部分都会有内力。 3．×。转动刚度S AB的值与杆件的线刚度及远端的支承条件有关。远端固定， S=；远端自由或轴向支承，0 = S。 =；远端定向，i i S4 =；远端简支，i S3 4．×。在非荷载因素如温度变化、支座位移和制造误差等的作用下，静定结构不产生反力和内力，但会产生位移。 5．×。零杆是桁架在特定荷载作用下出现的，当作用的荷载发生变化时，其内力可能不再为零。零杆并不是多余的杆件，在实际结构中不应去掉。 6．√。结构的自振频率与干扰力无关。自振频率只与结构的质量和刚度有关，
与外界的干扰因素无关，是结构本身固有的属性。 7．√ 。位移法的基本结构是一组单跨超静定梁。 8．√。在荷载作用下，超静定结构的内力只与各杆刚度的相对比值有关，而与其绝对比值无关；在温度变化、支座位移等因素作用下，其内力则与各杆刚度的绝对值有关。 9．×。计算受弯杆件时不考虑其轴向变形，但是杆件轴力并不一定为0。 10．× 力法典型方程是根据多余约束处位移协调条件建立的。 二、 单项选择题 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 解析：正确选项为D 。绘制影响线采用的是单位移动荷载。 2．一般情况下结点的不平衡力矩总等于（ ） A 汇交于该结点的集中力之和 B 传递弯矩之和 C 结点集中力矩 D 附加约束中的反力矩 解析：正确选项为D 。一般情况下结点的不平衡力矩总等于附加约束中的反力矩。 3．图示结构杆件BC 的B 端转动刚度BC S 为（ ） 。 A ．2 B ．4 C ．6 D ．8 A B C m 3m 3i = 1i = 2
形考作业三 一、单项选择题（每小题3分，共30分） 超静定结构产生内力的原因（） 选择一项： A. 支座位移 B. 荷载作用与温度变化 C. 制造误差 D. 以上四种原因 正确答案：以上四种原因 超静定结构在支座移动作用下产生的内力与刚度（） 选择一项： 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 正确答案：绝对值有关 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（）选择一项： A. 梁 B. 组合结构 C. 桁架 D. 横梁刚度为无限大的排架 正确答案：组合结构 在力法方程的系数和自由项中（） 选择一项： A.恒大于零
B.恒大于零 C.恒大于零 D.恒大于零 正确答案：恒大于零 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（）选择一项： A.方向的位移 B. C. D.方向的位移 正确答案：方向的位移 力法方程中的系数代表基本体系在作用下产生的（）选择一项： A. B.方向的位移 C. D.方向的位移 正确答案：方向的位移
图示结构的超静定次数是（） 选择一项： A. 12 B. 10 C. 6 D. 9 正确答案：12 图示超静定结构的次数是（） 选择一项： A. 8 B. 6 C. 5 D. 7 正确答案：7
下图所示对称结构的等代结构为（） 选择一项： A. B. C.
D. 正确答案： 下图所示对称结构A截面不为零的是（） 选择一项： A. 竖向位移 B. 轴力 C. 弯矩 D. 转角 正确答案：转角
图示对称结构EI =常数，对称轴穿过的截面C内力应满足（） 选择一项： A. B. C. D. 正确答案： 超静定结构的超静定次数等于结构中（） 选择一项： A. 结点数 B. 多余约束的数目 C. 约束的数目 D. 杆件数 正确答案：多余约束的数目 用力法计算超静定结构时，其基本未知量为（） 选择一项： A. 结点线位移 B. 多余未知力 C. 结点角位移
土木工程力学基础（120） 一、填空题（共30分，每空1分）） 1．约束力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向。 2．柔体约束的约束特点是只能承受，不能承受。 3．当力与坐标轴垂直时，则力在该坐标轴上的投影为。 4．通常规定转向的力矩为正值；转向的力矩为负值。 5．力的作用线通过矩心时，力矩为。 6．作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动，而力对刚体的运动效果。 7．力的________、_________、_________称为力的三要素，所以说力是________量。 8．固定端既限制物体的__________，又限制物体的________。 9．画受力图时，必须根据_______________画约束力。 10．力是物体间________，力使物体的________发生变化，或者使物体产生__________。11．均布线载荷是指沿构件___________方向且在各处大小__________的分布载荷。 12．物体的平衡状态，是指物体相对于地球____________或做____________的状态。 13．水平地面上放着一桶重量为260N的水，某同学用140N的力竖直向上提水桶，这时水桶受到的合力是_________，地面受到的压力为__________。 14．常见的约束有：、、、链杆、、 、七种。 二、判断题(共15分，每题1分) （）1. 物体的平衡是绝对的平衡。 （）2. 用扳手拧紧螺母时，用力越大，螺母就越容易拧紧。 （）3. 力的合成、分解都可用平行四边形法则。 （）4. 当矩心的位置改变时，会使一个力的力矩大小和正负都可能发生变化。 （）5. 光滑接触面的约束力方向是沿接触面法线方向而指向物体。 （）6. 作用于一点上的两个或两个以上的力可以合成作用于一点的一个力。 （）7. 固定铰链支座的约束力方向一般是固定的。 （）8. 力的平衡条件是：大小相等，方向相反，作用在同一物体上。 （）9. 加减平衡力系公理和力的可传性原理适用于任何物体。 （）10. 力在轴上的投影等于零，则该力一定与该轴平行。 （）11. 力对物体的作用只能使物体移动，不能使物体转动。 （）12. 对于二力杆，因为作用的两个力位于同一直线上，所以必须是直杆。 （）13.主动力撤消后约束力也就消失。 （）14.合力一定大于分力。 （）15.链杆必定是二力杆。 三、选择题（共30分，每小题3分）1．力和物体的关系是（）。 A、力不能脱离物体而独立存在 B、一般情况下力不能脱离物体而独立存在 C、力可以脱离物体而独立存在 2．静止在水平地面上的物体受到重力G和支持力F N的作用，物体对地面的压力为F，则以下说法中正确的是（）。 A、F和F N是一对平衡力 B、G和F N是一对作用力和反作用力 C、F N和F的性质相同，都是弹力 D、G和F N是一对平衡力 3．一个力矩的矩心位置发生改变，一定会使（）。 A、力矩的大小改变，正负不变 B、力矩的大小和正负都可能改变 C、力矩的大小不变，正负改变 D、力矩的大小和正负都不改变 4．一力对某点的力矩不为零的条件是（）。 A、作用力不等于零 B、力的作用线不通过矩心 C、作用力和力臂均不为零 5．作用在同一物体上的两个力，若其大小相等，方向相反，则它们（）。 A 只能是一对平衡力 B 只能是一个力偶 C 可能是一对平衡力或一个力偶 D 可能是一对作用力和反作用力 6．属于力矩作用的是（）。 A 用丝锥攻螺纹 B 双手握方向盘 C 用起子扭螺钉 D 用扳手拧螺母 7．将一个己知力分解成两个分力时，下列说法正确的是（） A 至少有一个分力小于己知力 B 分力不可能与己知力垂直 C 若己知两个分力的方向，则这两个分力的大小就唯一确定了 D 若己知一个分力的方向和另一个分力的大小，则这两个分力的大小一定有两组值 8．作用在刚体上的平衡力系，如果作用在变形体上，则变形体（） A.一定平衡 B.一定不平衡 C.不一定平衡 D.一定有合力 9．下列约束力的作用线可以确定的是（） A.圆柱铰链 B.链杆约束 C.固定端支座 D.固定铰支座 10．作用于同一点的两个力，大小分别为14KN和25KN，则其合力大小可能是（） A. 8KN B. 10Kn C. 18KN D. 40KN 四、简答题（每题5分，共15分） 1．作用力与反作用力也是等值反向的，而二力平衡条件中的两个力也是等值反向的，试问二者有何区别？（5分）
土木工程力学（本）综合练习题及解析 一、判断题 将判断结果填入括弧，以√表示正确，以×表示错误。 1．基本附属型结构力的传递顺序是：从附属部分到基本部分。 （ ） 2．结构由于弱阻尼影响自振频率会变小。 （ ） 3．当AB 杆件刚度系数i S AB 3 时，杆件的B 端为固定支座。 （ ） 4．温度变化时静定结构中的杆件截面发生变形。 （ ） 5．图（a ）对称结构受对称荷载作用，利用对称性可简化为图（b ）来计算。 （ ） （a ） （b ） 6．结构的自振频率与干扰力无关。 （ ） 7．位移法的基本结构不是唯一的。 （ ） 8．由于支座位移超静定结构产生的力与刚度的绝对值有关。（ ） 9．实际桁架结构的杆件只有轴力产生。 （ ） 10．结构的自振频率与结构中某杆件的刚度有关。( ) 11．图示为刚架的虚设力状态，按此力状态及位移计算公式可求出A 处的竖向位移。（ ）
12．图示结构的超静定次数是n=2。（） 13．结构的自振频率与结构所受的外荷载大小相关。（） 14．根据静力平衡条件对静定结构进行受力分析，结果是唯一正确的结果。（） 15．桁架中的零杆是多余的，应该去掉。（） 16．在力矩分配法中，当远端为固定支座时，其传递系数为1。（）17．在温度变化与支座位移因素作用下，静定结构有力和位移产生。（）18．在结构动力计算中，振动体系的质点数目与振动自由度不一定相等。（）19．图示结构A截面剪力影响线在B处的竖标为0。（） 20．在结点荷载作用下，桁架结构中的杆件力不一定只有轴力。（） 二、单项选择题 在所列备选项中，选1项正确的或最好的作为答案，将选项号填入各题的括号中。1．用位移法计算图示各结构，基本未知量是两个的结构为（） A B C D