土木工程力学04任务
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多学时单元4答案4-1 (a )F s1=18KN M 1=-28KN ·m F s2=10KN M 2=0(b )F s1=10KN M 1=0F s2=10KN M 2=10 KN ·m F s3=0 M 3=10 KN ·m F s4=0 M 4=10 KN ·m *(c )F s1=-2KN M 1=-4 KN ·m F s2=0 M 2=-8 KN ·m(d )F s1=2.67KN M 1=13.34 KN ·mF s2=-5.33KN M 2=10.66 KN ·m 4-210Fs(KN)(KN.m)M (a)(KN)Fs M (KN.m)33.3313.33(b)(KN.m)M 2204.55.52M(KN.m)Fs(KN)(c)(d)20M (KN.m)(d)(c)4-3(a )M max =10×0.8 KN ·m=8 KN ·m W z =35321067.620010061mm mm ⨯=⨯⨯M P a M P a W M z 99.111067.610856max max=⨯⨯==σ (b )M max =20 KN ·m 3237cm W z =M P a M P a W M z 39.841037.2102056max max=⨯⨯==σ (c )m KN M ⋅⨯⨯=2max 41081=20KN ·m 36331065.232300mm mm W z ⨯=⨯=πM P a M P a W M z 55.71065.2102066max max=⨯⨯==σ (d)10KN (d)10(KN)Fs(KN.m)M M (KN.m)Fs (KN)312(f)(d )| M max |=40 KN ·mW z =2×108cm 3=216cm 3MPa MPa W M z19.1851016.2104056max max =⨯⨯==σ 4-4 | M max |=0.88×3 KN ·m=2.64 KN ·m 35321017.450100061mm mm W z ⨯=⨯⨯=[]M P a M P a W M z733.61017.41064.256max max =〈=⨯⨯==σσ 该跳板满足正应力强度要求。
土木工程力学作业04任务一、单项选择题(共10 道试题,共30 分。
)1. 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2 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3。
用位移法解超静定结构其基本未知量的数目( A )A。
与结构的形式有关B。
与多余约束的数目有关C。
与结点数有关D. 与杆件数有关4。
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。
杆端内力C。
杆端弯矩D。
结点位移5。
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6位移法典型方程中的系数代表在基本体系上产生的( C)A. B. 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7 位移法基本方程中的自由项,代表荷载在基本体系作用下产生的( C )A. B. 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8 图示超静定结构结点角位移的个数是( C )A。
2 B。
3 C。
4 D. 59. 图示超静定结构结点角位移的个数是( B )A。
2 B。
3 C. 4 D。
510. 图示超静定结构,结点线位移(独立)的个数是( B )A。
0 B. 1 C. 2 D。
311。
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。
512. 用位移法求解图示结构时,基本未知量的个数是( B)A。
8 B. 10 C。
11 D。
1213。
用位移法求解图示结构时,基本未知量个数是( B )A. 1 B。
2 C. 3 D。
414。
图示结构位移法方程中的系数=(D )A. 11B. 5C. 9 D。
815 图示结构位移法方程中的系数=( C )A. 3 B。
8 C。
15 D。
1316。
图示结构位移法方程中的自由项=( B )A。
00102任务_0001试卷总分:100 测试时间:0单项选择题判断题分析选择题一、单项选择题(共10 道试卷,共30 分。
)1、下图所示结构的弯矩图形状应为A、B、C、D、2、对下图(a)所示结构,按虚拟力状态图(b)将求出A、截面B的转角B、截面D的转角C、BD两点间的相对移动D、BD两截面间的相对转动3、图示悬臂梁中间截面的弯矩为( )A、B、C、D、4、图示结构中C截面弯矩等于A、(上拉)B、(上拉)C、(下拉)D、(下拉)5、悬臂梁两种状态的弯矩图如图所示,图乘结果就是A、B、C、D、6、图示多跨静定梁的基本部分就是A、AB部分B、BC部分C、CD部分D、DE部分7、图示对称结构中杆1与杆2的内力关系就是A、B、C、D、8、图示桁架中的零杆的数目就是A、6根B、8根C、7根D、9根9、对称结构在正对称荷载作用下,( )就是反对称的A、弯矩图B、剪力图C、轴力图D、内力10、静定结构由于温度变化A、发生变形与位移B、不发生变形与位移C、不发生变形,但产生位移D、发生变形,但不产生位移02任务_0001试卷总分:100 测试时间:0单项选择题判断题分析选择题二、判断题(共10 道试卷,共30 分。
)1、试判断下列弯矩图就是否正确。
A、错误B、正确2、图示悬臂梁截面A的弯矩值就是ql2。
A、错误B、正确3、图示刚架弯矩图的形状就是否正确。
A、错误B、正确4、图示两根梁的内力相同,变形也相同。
A、错误B、正确5、图示刚架,AB部分的内力为零。
A、错误B、正确6、图示两个单跨梁,同跨度同荷载。
但横截面形状不同,故其内力也不相同。
A、错误B、正确7、桁架结构在结点荷载作用下,杆内只有剪力。
A、错误B、正确8、依据静力平衡条件可对静定结构进行受力分析,这样的分析结果就是唯一正确的结果。
A、错误B、正确9、静定结构的内力与反力与杆件截面的几何尺寸有关。
A、错误B、正确10、三铰拱的拱高f越大,水平推力也越大。
2020年国家开放大学《土木工程力学(本)》形考任务(1-6)试题及答案解析形考任务一一、选择填空题(每空1分,共20分)题目1正确获得3.00分中的3.00分标记题目题干从几何角度,结构通常可以分为三类:(1)回答 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。
(2)回答B厚度远小于其长度和宽度。
(3)回答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.拱结构题目2正确获得3.00分中的3.00分标记题目题干结点通常简化为以下三种类型:回答C 回答B回答A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.组合结点题目3正确获得4.00分中的4.00分标记题目题干请把文字与选项对应起来。
(1)回答B不允许结构在支承处发生任何方向的移动和转动。
(2)回答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。
(3)回答C只允许结构在支承处绕铰转动,而不能发生任何移动。
(4)回答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.活动铰支座题目4正确获得6.00分中的6.00分标记题目题干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:回答B——永久作用在结构上的不变荷载。
回答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:回答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。
回答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。
形考任务一一、选择填空题1.C B A2.C B A3.B A C D4.B C A F E D5.A B6.B C二、单项选择题(7-16题目随机, 没有顺序)题目: 对图示平面体系进行几何组成分析, 该体系是()。
答案: 无多余约束的几何不变体系题目:对图示平面体系进行几何组成分析, 该体系是()。
答案: 几何可变体系题目:对图示平面体系进行几何组成分析, 该体系是()。
答案: 可变体系题目: 对图示平面体系进行几何组成分析, 该体系是()。
答案: 瞬变体系题目:对图示平面体系进行几何组成分析, 该体系是()。
答案: 有一个多余约束的几何不变体系题目:对图示平面体系进行几何组成分析, 该体系是()。
答案: 有两个多余约束的几何不变体系题目: 刚结点在结构发生变形时的特征是()。
答案: 结点处各杆端之间的夹角保持不变题目: 三刚片组成几何不变体系的规则是()答案: 三铰两两相联, 三铰不在一直线上题目:一个平面体系的计算自由度W0, 则该体系是()。
答案: 可变体系题目: 在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成()。
答案: 无多余约束的几何不变体系三、判断题(17-26题目随机, 没有顺序)·多余约束是体系中不需要的约束。
错·刚结点可以承受和传递力, 但不能承受和传递力矩。
错·铰结点不仅能承受和传递力, 而且能承受和传递力矩。
错·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。
错·仅利用静力平衡条件即可确定结构全部反力和内力, 且解答唯一, 这样的结构称为静定结构。
对·连接4个刚片的复铰相当于4个约束。
错·两个刚片用不全平行也不全交于一点的三根链杆相联,组成的体系是无多余约束的几何不变体系.对·两个刚片用一个铰和一根链杆相联, 组成的体系是无多余约束的几何不变体系。
错·两根链杆的约束作用相当于一个单铰。
土木工程力学基础课件土木工程力学基础课件土木工程力学是土木工程领域中的基础学科,它研究的是物体在受力作用下的力学性质和变形规律。
在土木工程设计和施工中,力学的基本原理和方法是不可或缺的。
因此,学习土木工程力学基础课程对于土木工程专业的学生来说是非常重要的。
一、课程概述土木工程力学基础课程主要包括静力学和动力学两个方面的内容。
静力学研究物体在平衡状态下的力学性质,包括力的平衡、力的合成与分解、力矩的平衡等。
动力学研究物体在受力作用下的运动规律,包括质点的运动、刚体的运动等。
二、力学基本原理1. 牛顿定律牛顿定律是力学研究的基石,它包括三个基本定律。
第一定律也称为惯性定律,它指出物体在没有外力作用时保持静止或匀速直线运动。
第二定律描述了物体受力作用下的加速度与作用力的关系,即F=ma。
第三定律指出作用在两个物体上的力大小相等、方向相反。
2. 平衡条件物体在平衡状态下,力的合力和力矩必须为零。
力的合力为零意味着物体不会发生平动,力矩为零意味着物体不会发生转动。
平衡条件是土木工程设计中的重要依据,确保结构的稳定性。
三、力的分解与合成力的分解与合成是力学中的重要概念,它们可以帮助我们简化复杂力的计算。
力的分解指将一个力分解为若干个分力,分力的合力等于原力。
力的合成指将若干个力合成为一个合力,合力等于各个力的矢量和。
四、刚体力学刚体力学是土木工程力学中的重要分支,它研究的是刚体在受力作用下的平衡和运动规律。
刚体是指其内部各点之间的相对位置保持不变的物体。
刚体力学的主要内容包括力的平衡、力矩的平衡、刚体的平衡和刚体的运动。
五、弹性力学弹性力学是土木工程力学中的另一个重要分支,它研究的是物体在受力作用下的弹性变形规律。
弹性力学的基本假设是物体在受力作用下会发生弹性变形,即变形后能够恢复到原来的形状。
弹性力学的主要内容包括胡克定律、弹性体的应力和应变关系、梁的弯曲等。
六、应用案例在土木工程力学基础课程中,教师通常会通过一些实际案例来帮助学生理解和应用所学的知识。
土木工程力学作业04任务一、单项选择题(共10道试题,共30分。
)1.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2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3.用位移法解超静定结构其基本未知量的数目(A )A.与结构的形式有关B.与多余约束的数目有关C.与结点数有关D.与杆件数有关 4.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5.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A =]6位移法典型方程中的系数 肛 代表』在基本体系上产生的(C )A.A.1B.zC.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7 C A AA. 'B. JC.第i 个附加约束中的约束反力 8图示超静定结构结点角位移的个数是(C )9. 图示超静定结构结点角位移的个数是( B )10.图示超静定结构,结点线位移(独立)的个数是(B )D.第j 个附加约束中的约束反力A. 2B. 3C. 4D. 5A. 2B. 3C. 4D. 5A. 0B. 1C. 2D. 311. 图示超静定结构独立结点角位移的个数是( B )12. 用位移法求解图示结构时,基本未知量的个数是( B )13. 用位移法求解图示结构时,基本未知量个数是(14. 图示结构位移法方程中的系数片[]=(D )A. l1B. 5 gC. 9 <D. 8 2 15图示结构位移法方程中的系数^11 =( CA. 2B. 3C. 4D. 5A. 8B. 10C. 11D. 12A. 1B. 2C. 3D. 4A.三者的固定端弯矩不同B. (1)、(2)的固定端弯矩相同C. ( 2 )、( 3)的固定端弯矩相同D.三者的固定端弯矩相同 20.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 )D.21.图示结构杆件BC 的B 端转动刚度A. 2B. 4C. 6D. 822.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 23. 一般情况下结点的不平衡力矩总等于( A )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25.汇交于一刚结点的各杆端弯矩分配系数之和等于(26与杆件的传递弯矩有关的是( D )A.分配弯矩B.传递系数C.分配系数D.同时满足以上条件27.在力矩分配法中传递系数 C 与什么有关(D )28.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I29.用力矩分配法计算结构得到一个收敛的结果,是因为( A.分配系数小于1 B.传递系数小于1C.结点上有外力矩作用 D. A 和B 同时满足30.图示刚架M AD 为(A )24.分配弯矩<:.!:是(B )A. 1B. 0C. 1/2D. -1A.荷载B.线刚度iC.近端支承D.远端支承A )。
D. —28 kN -m二、判断题(共10道试题,共30分。
)1. 位移法的基本结构是超静定结构。
(B.正确)2. 位移法的基本结构不是唯一的。
(A.错误)3位移法的基本体系是一组单跨超静定梁。
(B.正确)4. 位移法可用来计算超静定结构也可用来计算静定结构。
(B.正确)5. 能用位移法计算的结构就一定能用力矩分配法计算。
(A.错误)6. 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。
(A.错误)7. 位移法的基本未知量与超静定次数有感,位移法不能计算静定结构。
(A.错误)8. 位移法典型方程中的自由项是外因作用下附加约束上的反力。
(B.正确)9位移法典型方程中的主系数恒为正值,副系数恒为负值。
(A.错误)10.如果位移法基本体系的附加约束中的反力(矩)等于零,则基本体系就与原结构受力一致,但变形不一致。
(A.错误)11用位移法解超静定结构时,附加刚臂上的反力矩是利用结点平衡求得的。
(B.正确)12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,求出的力是正确的。
(B.正确)13.力矩分配法适用于连续梁和有侧移刚架。
(A.错误)14力矩分配法适用于连续梁。
(B.正确)15力矩分配法适用于所有超静定结构的计算。
(A.错误)16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。
(B.正确)17. 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。
(A.错误)18. 分配系数“.总表示A节点作用单位力偶时,AB杆A端所分担得的杆端弯矩。
(B.正确)19. 在力矩分配法中,结点各杆端分配系数之和恒等于1。
(B.正确)20. 在力矩分配法中,当远端为定向支座时,其传递系数为1。
(A.错误)21用力矩分配法计算结构时,结点各杆端力矩分配系数与该杆端的转动刚度成正比。
(B.正确)22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。
(B正确)c - 3;23当AB杆件刚度系数,诣一时,杆件的B端为定向支座。
(A.错误)24. 在下图所示的连续梁中,节点B的不平衡力矩等于30tv m,M和=fJ和3/,其中M=—30 o (A.错误)30JlVm25. 图示结构用位移法求解,基本未知量的数目是 2 o (A.错误)1X H三、计算题(共3道试题,共30分。
)下载计算题,完成后将正确答案(A、B、C或D)写在答题框中。
(格式如:空1: A ;空2 : B)1用位移法计算图示刚架.doc用位移法计算图示刚架,求出系数项及自由项。
E=常数。
(10分)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1⑵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。
⑶位移法方程k11 1F1P0⑷计算系数和自由项EIM i图如(空1 A )所示。
(2 分)令I ,作6取结点B为研究对象,由M B 0,得k11(—空2 B. 11i _)(2 分)空3 C )所示。
(2分)作M P 图如空4 B .21kN m )( 2 分)⑸解方程组, 求出 1(空 5 C . 21)一 —11i2分)2用位移法计算图示刚架,求出系数项及自由项。
EI =常数。
(10分)0,得 F ip由 M BA.D3m3m6m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1。
在B点施加附加刚臂,约束B点的转动,得到基本体系。
⑶位移法方程k11 1F1P0⑷计算系数和自由项EI -令I ,作M i图如(空1 B )所示。
(2 分)6 一—40kN8kN/mCl(2)基本体系取结点B为研究对象,由MB0,得k11(—空2_ D. ii i _)(2分)分)M B(—空4 C. 6kN m —)(2 分)由0,得F ip3用位移法计算图示刚架,求出系数项、自由项。
各杆E 4常数。
(io 分)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1⑵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。
⑶位移法方程 k 11 1 F 1P 0⑷计算系数和自由项人• EI — 令I,作M 1图如(空1 C )所示。
(2 分) 6 一 —取结点B 为研究对象,由 M B 0,得k 11 (—空2_A . 11I )( 2分)作M P 图如(—空3 D)所示。
(2分)⑸解方程组,求出(空 5 E .)(2分)1142⑸解方程组,求出 1 (空5 A .) ( 2分) 一 一 11i_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 1(2)基本体系在B 点施加附加刚臂,约束|P A iAR ^B⑶位移法方程k 11 1 F 1P 0⑷计算系数和自由项由 M B 0,得 F 1P(_空 4_B .42kN m_) (2 分)(10 分)B 点的转动,得到基本体系。
4用位移法计算图示刚架.doc.EI -令I ,作M1图如(—空1 B )所示。
(3 分)l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1。
(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。
P AiA .,歼A ------- --- B⑶位移法方程k 11 1 F 1P 0⑷计算系数和自由项.EI - 令I,作M 1图如(—空1 A )所示。
(3 分)IB .取结点B 为研究对象,由 作M P 图如 M B 0,得 k 11(—空 2_ C . i2i (空3 D )所示。
(3分) PI )(2分)Pl PI)(2 分) 4-1用位移法计算图示刚架,求出系数项和自由项。
(10 分)8iB为研究对象,由取结点M B0,得kn 空2 C )(2分)4| 81C. 121-121作M P图如(—空3 B )所示。
(3分)PI8已8 lIPPI8IPPlPlPD.3Pl16由M B得F ip (2分)⑵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。
10kN m⑶位移法方程 k 11 1 F 1P 0⑷计算系数和自由项人• EI — 令I,作M 1图如(空1 A )所示。
(3 分)I一 —A .取结点B 为研究对象,由M B 0,得k 11 (—空2_ C . 8I _) (2 分)作M P 图如(—空 3 B )所示。
(3分)3PI c. ---------- 83PI D . --------165用位移法计算图示刚架.doc 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EI =常数。
(10分)10kN m由 M B 0,得 F 1P(—空 4—B .PI —) (2 分)解:(1)基本未知量 这个刚架基本未知量为 B 、C 两个刚结点的角位移。
(2)基本结构 在刚结点B 、C 施加附加刚臂,约束节点的转动,得到基本结构。
6用位移法计算图示刚架,求出系数。
各杆E =常数。
(10 分)m/NK.5(4)计算系数.EI 取结点 B 为研究对象,得 k 11 (—空 2_B . 8i )(2 分)作M 2图如(_空3 D)所示。
(2 分)IP 0211 k 222 F 2P 0,作M i 图如(—空1 C )所示。
(2 分) 4 ——a取结点C 为研究对象,得 k 22 (—空4_D . 12i ) (2分)k 12(—空 5_A . 2i ) (1 分)用位移法计算图示连续梁,列出位移法方程,求出系数项和自由项。