《梁的内力—剪力和弯矩》教学设计
）求支座反力R B,R D（略））求截面的内力。（略）
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
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）
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)
第五章静定结构的内力分析 第一节多跨静定梁、斜梁 一、多跨静定梁 若干根梁用中间铰连接在一起，并以若干支座与基础相连，或者搁置于其他构件上而组成的静定梁，称为多跨静定梁。在实际的建筑工程中，多跨静定梁常用来跨越几个相连的跨度。图13—1a所示为一公路或城市桥梁中，常采用的多跨静定梁结构形式之一，其计算简图如图13—1b所示。 在房屋建筑结构中的木檩条，也是多跨静定梁的结构形式，如图13—2a所示为木檩条的构造图，其计算简图如图13—2b所示。 连接单跨梁的一些中间铰，在钢筋混凝土结构中其主要形式常采用企口结合(图13—1a)，而在木结构中常采用斜搭接或并用螺栓连接(图13—2a)。 从几何组成分析可知，图13—1b中AB梁是直接由链杆支座与地基相连，是几何不变的。且梁AB本身不依赖梁B C和CD就可以独立承受荷载，所以，称为基本部分。如果仅受竖向荷载作用，CD梁也能独立承受荷载维持平衡，同样可视为基本部分。短梁BC是依靠基本部分的支承才能承受荷载并保持平衡，所以，称为附属部分。同样道理在图13—2b 中梁AB，CD和EF均为基本部分，梁BC和梁DE为附属部分。为了更清楚地表示各部分之间的支承关系，把基本部分画在下层，将附属部分画在上层，分别如图13—1c和图13—2c所示，我们称它为关系图或层叠图。
从受力分析来看，当荷载作用于基本部分时，只有该基本部分受力，而与其相连的附属部分不受力；当荷载作用于附属部分时，则不仅该附属部分受力，且通过铰接部分将力传至 与其相关的基本部分上去。因此，计算多跨静定梁时，必须先从附属部分计算，再计算基本部分，按组成顺序的逆过程进行。例如图13—1c ，应先从附属梁BC 计算，再依次考虑 （1）作层叠图 如图13-3b 所示，AC 梁为基本部分，CE 梁是通过铰C 和D 支座链杆连接在AC 梁上，要依靠AC 梁才能保证其几何不变性，所以CE 梁为附属部分。 （2）计算支座反力 从层叠图看出，应先从附属部分CE 开始取隔离体，如图13-3c 所示。 ∑=0C M 04680=?-?D V kN V D 120=（↑） ∑=0D M 04280=?-?C V kN V C 40=（↓） 将C V 反向，作用于梁AC 上，计算基本部分 ∑=0X 0=A H ∑=0A M －40×10+V B ×8+10×8×4-64=0 ∑=0B M －40×2－10×8×4－64+V A ×8=0 V A =58kN （↑） V B =18kN （↓） 校核：由整体平衡条件得
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 ）
土木工程力学（本）形考参考答案 形考一 一、选择填空题（每空1分，共20分） 1、 2、 3、 4、
5、 6、
二、单项选择题（每小题4分，共40分） 7、正确答案是：无多余约束的几何不变体系1 8、正确答案是：有一个多余约束的几何不变体系2 9、正确答案是：无多余约束的几何不变体系3 10、正确答案是：瞬变体系4 11、正确答案是：无多余约束的几何不变体系5 12、正确答案是：无多余约束的几何不变体系6 13、正确答案是：瞬变体系7 14、正确答案是：无多余约束的几何不变体系8 15、正确答案是：无多余约束的几何不变体系9 16、正确答案是：无多余约束的几何不变体系10 17、正确的答案是“错”。1 18、正确的答案是“错”。2 19、正确的答案是“错”。3 20、正确的答案是“错”。4 21、正确的答案是“错”。5 22、正确的答案是“错”。6 23、正确的答案是“对”。7 24、正确的答案是“对”。8 25、正确的答案是“错”。9 26、正确的答案是“对”。10 形考二 一、单项选择题（每小题3分，共30分） 1、正确答案是： 2、正确答案是：BD两截面间的相对转动 3、
4、 5、 6、正确答案是：AB部分 7、 8、正确答案是：轴向变形 9、正确答案是：荷载 10、正确答案是：发生变形和位移 二、判断题（每小题3分，共30分） 11、正确的答案是“对”。 12、正确的答案是“对”。 13、正确的答案是“错”。 14、正确的答案是“错”。 15、正确的答案是“对”。 16、正确的答案是“对”。 17、正确的答案是“对”。
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 ）
土木工程力学计算题 1.用力法计算图示结构，作弯矩图。EI =常数。 2m 2m 4m 参考答案：(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 011111=?+=?P x δ (3) 作1M 图，见图（b ） 作P M 图，见图（c ） (4) 计算δ11、?1P EI EI EI EI M 325644413844211d s 2111 =???+????==∑?δ EI EI EI d EI M M S P P 31160 4420131022021111-=???-????-==?∑? 32 145 1= x （kN ） m
（a ） （b ） （c ） (5) 作M 图 m 2. 用力法计算图示结构，并作弯矩图。EI =常数。 l / 2 l /2 F 解析：（1）基本体系及未知量如图（ a ）所示。 F （a ）基本体系 （b ）1M （c ）P M (2) 列力法方程 01111=?+P X δ (3) 作1M 图，P M 图 。 (4) 计算δ11、?1P ，解方程。
EI l l l l EI EI M 332211d 3 s 2111=?????==∑?δ EI l F l F l l EI d EI M M P P S P P 4212113 11- =?????-==?∑?4 31P F X = (5) 作M 图 F 3.用力法计算图示结构并作弯矩图，EI=常数。 l l P F 参考答案： 基本体系及未知量如图（a ）所示。 1M 图如图（b ）所示。 P M 图如图（c ）所示。 作后弯矩图如图（d ）所示。
说明:为了帮助大家复习，这份辅导材料一共有两部分内容。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社出版的《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内容，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内容，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内容，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)命题范围 在本课程的教案大纲和本考核说明所规定的内容和要求范围内命题，不得任意扩大考试范围。(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%。
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
中央广播电视大学 2011—2012 学年度第一学期“开放本科”期末考试 (半开 卷 ) 土木工程力学（本）试题 2012 年 1 月、 一、单项选择题 在所列备选项中，选一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）。 2. 用力法计算超静定结构时，基本未知量是（多余未知力）。 3. 图示结构杆件 BA的 B 端转动刚度S BA为（ 3 ）。 4. 用力矩分配法计算结构得到一个收敛的结果，是因为（分配结点之间传递系数小于 1 ）。 5. 反映结构动力特性的重要物理参数是（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（附加刚臂中的约束反力矩）。 7. 影响线的纵坐标是（指定截面的某一量值）。 8. 受弯杆件截面内力有（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（ 1 ）。 10.力法典型方程是（多余约束处的位移协调条件）。 二、判断题 11.基本附属型结构力的传递顺序是: 从附属部分到基本部分。（√） 12.结构由于弱阻尼其自由振动不会衰减。（× ） 13. 当 AB 杆件刚度系数S AB 3i 时，杆件的 B 端为固定支座。（×）
15.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。（√） 16.结构的自振频率与干扰力无关。（√） 17.位移法的基本结构不是唯一的。（×） 18. 由于支座位移超静定结构产生的内力与刚度的绝对值有关。（√） 19. 实际桁架结构的杆件只有轴力产生。（× ） 20. 结构的自振频率与结构中某杆件的刚度有关。（√） 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111 x11P0
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
土木工程力学(本)学前自测答案
精品资料 一、判断题（2×20=40分） 1．任何外力作用下，大小和形状均保持不变的物体称为刚体。 正确的答案是“对”。 2．平面力系中，所有力作用线互相平行的力系，称为平面平行力系，有二个平衡方程。 正确的答案是“对”。 3．对于作用在物体上的力，力的三要素是大小、方向和作用线。 正确的答案是“错”。 4．物体平衡是指物体处于静止状态。 正确的答案是“错”。 5．合力一定比分力大。 正确的答案是“错”。 6．二力在坐标轴上的投影相等，则两个力一定相等。 正确的答案是“错”。 7．平面一般力系的平衡方程共有三组九个方程，但独立的平衡方程只有三个。 正确的答案是“对”。 8．应力是构件截面某点上内力的集度，垂直于截面的应力称为切应力。 正确的答案是“错”。 9．集中力作用点处，梁的剪力图有突变，弯矩图有尖点。 正确的答案是“对”。 10．作用在物体上的力，可以沿其作用线移动而对物体的作用效果不变。 正确的答案是“错”。 11．使物体产生运动或运动趋势的力，称为主动力。 正确的答案是“对”。 12．力偶在坐标轴上的投影的代数和恒等于零。 正确的答案是“对”。 13．轴向拉伸（压缩）时与轴线相重合的内力称为剪力。 正确的答案是“错”。 14．抗拉刚度只与材料有关。 正确的答案是“错”。 15．抗弯刚度只与材料性质有关。 正确的答案是“错”。 16．轴向拉伸（压缩）的正应力大小和轴力的大小成正比。 正确的答案是“对”。 17．图形对所有平行轴的惯性矩中，图形对其形心轴的惯性矩为最大。 正确的答案是“错”。 18．当弯矩不为零时，离中性轴越远，弯曲正应力的绝对值越大。 正确的答案是“对”。 19．平面图形对其形心轴的静矩恒为零。 正确的答案是“对”。 20．弯矩图应画在梁的受拉一侧。 正确的答案是“对”。 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
《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
一、判断题（2×20=40分） 1．任何外力作用下，大小和形状均保持不变的物体称为刚体。 正确的答案是“对”。 2．平面力系中，所有力作用线互相平行的力系，称为平面平行力系，有二个平衡方程。正确的答案是“对”。 3．对于作用在物体上的力，力的三要素是大小、方向和作用线。 正确的答案是“错”。 4．物体平衡是指物体处于静止状态。 正确的答案是“错”。 5．合力一定比分力大。 正确的答案是“错”。 6．二力在坐标轴上的投影相等，则两个力一定相等。 正确的答案是“错”。 7．平面一般力系的平衡方程共有三组九个方程，但独立的平衡方程只有三个。 正确的答案是“对”。 8．应力是构件截面某点上内力的集度，垂直于截面的应力称为切应力。 正确的答案是“错”。 9．集中力作用点处，梁的剪力图有突变，弯矩图有尖点。 正确的答案是“对”。 10．作用在物体上的力，可以沿其作用线移动而对物体的作用效果不变。 正确的答案是“错”。 11．使物体产生运动或运动趋势的力，称为主动力。 正确的答案是“对”。 12．力偶在坐标轴上的投影的代数和恒等于零。 正确的答案是“对”。 13．轴向拉伸（压缩）时与轴线相重合的内力称为剪力。 正确的答案是“错”。 14．抗拉刚度只与材料有关。 正确的答案是“错”。 15．抗弯刚度只与材料性质有关。 正确的答案是“错”。 16．轴向拉伸（压缩）的正应力大小和轴力的大小成正比。 正确的答案是“对”。 17．图形对所有平行轴的惯性矩中，图形对其形心轴的惯性矩为最大。 正确的答案是“错”。 18．当弯矩不为零时，离中性轴越远，弯曲正应力的绝对值越大。 正确的答案是“对”。 19．平面图形对其形心轴的静矩恒为零。 正确的答案是“对”。 20．弯矩图应画在梁的受拉一侧。 正确的答案是“对”。
第二章力系的等效与简化 一、刚体和平衡的概念 刚体：在受力作用后而不产生变形的物体称为，刚体是对实际物体经过科学的抽象和简化而得到的一种理想模型。而当变形在所研究的问题中成为主要因素时（如在材料力学中研究变形杆件），一般就不能再把物体看作是刚体了。 平衡：指物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态。显然，平衡是机械运动的特殊形态，因为静止是暂时的、相对的，而运动才是永衡的、绝对的。 二、力系、等效力系、平衡力系 力系：作用在物体上的一组力。按照力系中各力作用线分布的不同形式， 力系可分为： （1）汇交力系力系中各力作用线汇交于一点； （2）力偶系力系中各力可以组成若干力偶或力系由若干力偶组成； （3）平行力系力系中各力作用线相互平行； （4）一般力系力系中各力作用线既不完全交于一点，也不完全相互平行。 按照各力作用线是否位于同一平面内，上述力系各自又可以分为平面力系和 空间力系两大类，如平面汇交力系、空间一般力系等等。 等效力系：两个力系对物体的作用效应相同，则称这两个力系互为等效力系。当一个力与一个力系等效时，则称该力为力系的合力；而该力系中的每一个力称为其合力的分力。把力系中的各个分力代换成合力的过程，称为力系的合成；反过来，把合力代换成若干分力的过程，称为力的分解。 平衡力系：若刚体在某力系作用下保持平衡。在平衡力系中，各力相互平衡，或者说，诸力对刚体产生的运动效应相互抵消。可见，平衡力系是对刚体作用效应等于零的力系。 第一节静力学基本公理 静力学公理是人们从实践中总结得出的最基本的力学规律，这些规律的正确性已为实践反复证明，是符合客观实际的。 一、二力平衡公理 作用于刚体上的两个力平衡的充分与必要条件是这两个力大小相等、方向相反、作用线相同。 这一结论是显而易见的。如图所示直杆，在杆的两端施加一对大小相等的拉力（F1、F2）或压力（F2、F1），均可使杆平衡。 图2-1 应当指出，该条件对于刚体来说是充分而且必要的；而对于变形体，该条件只是必要的而不充分。如柔索当受到两个等值、反向、共线的压力作用时就不能平衡。 在两个力作用下处于平衡的物体称为二力体；若为杆件，则称为二力杆。根据二力平衡公理可知，作用在二力体上的两个力，它们必通过两个力作用点的连线（与杆件的形状无关）且等值、反向。
国家开放大学电大本科《土木工程力学》 国家开放大学电大本科《土木工程力学》期末试题及 答案（试卷号：1129） 一、判断题(每小题3分，共30分。 将判断结果入括弧。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。( ) 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。( ) 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．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( )。A．2 B．3 C．4 D．5 3．静定结构产生内力的原因有( )。 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( )。 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( )。
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( )。 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( )。8．图示简支梁中间截面的弯矩为( )。 9．一般情况下结点的不平衡力矩等于( )。 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( )。A．约束的数目B．多余约束的数目C．结点数D．杆件数 三、(10分) 作图示静定梁的弯矩图。 四、(16分) 用力法计算图示结构，作弯矩图。EJ=常数。
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