结构力学离线第二次作业(1)
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结构力学A第1次作业(注意:若有主观题目,请按照题目,离线完成,完成后纸质上交学习中心,记录成绩。
在线只需提交客观题答案。
)本次作业是本门课程本学期的第1次作业,注释如下:一、单项选择题(只有一个选项正确,共10道小题)1. 力法典型方程的物理意义是:(A) 结构的平衡条件;(B) 结点的平衡条件;(C) 结构的变形协调条件;(D) 结构的平衡条件及变形协调条件。
正确答案:C解答参考:2.图示连续梁用力法求解时, 最简便的基本结构是:(A) 拆去B、C两支座;(B) 将A支座改为固定铰支座,拆去B支座;(C) 将A支座改为滑动支座,拆去B支座;(D) 将A支座改为固定铰支座,B处改为完全铰。
正确答案:D解答参考:3. 在图示结构中,若减小拉杆的刚度EA,则梁内D截面弯矩如何?(A) 不变(B) 增大(C) 减小(D) 大于正确答案:B解答参考:4.图A~D所示结构均可作为图示连续梁的力法基本结构,使得力法计算最为简便的基本结构是:(A)(B)(C)(D)正确答案:C解答参考:5. 图示各结构在图示荷载作用下,不计轴向变形影响,产生弯矩的是(A)(B)(C)(D)正确答案:B解答参考:6.位移法的基本未知数是:(A) 结构上任一截面的角位移和线位移;>(B) 结构上所有截面的角位移和线位移;(C) 结构上所有结点的角位移和线位移;(D) 结构上所有结点的独立角位移和独立线位移。
正确答案:D解答参考:7. 位移法典型方程中的系数表示的是基本结构在(A)第i个结点位移产生的第j个附加约束中的反力(矩);(B)第j个结点位移等于单位位移时,产生的第j个附加约束中的反力(矩);(C) 第j个结点位移产生的第i个附加约束中的反力(矩)。
(D) 第j个结点位移产生的第j个附加约束中的反力(矩)。
正确答案:C解答参考:8.欲使图示结点A的转角=0,应在结点A施加的力偶M =(A) 5i(B) -5i(C) C.(D)正确答案:D解答参考:9.位移法的适用范围:(A) 不能解静定结构;(B) 只能解超静定结构;(C) 只能解平面刚架;(D) 可解任意结构。
北交《结构力学》在线作业二一、单选题(共 15 道试题,共 30 分。
)1.....正确答案:2.....正确答案:3.....正确答案:4. 力法典型方程的物理意义是______。
. 结构的平衡条件. 结点的平衡条件. 结构的变形协调条件. 结构的平衡条件及变形协调条件正确答案:5. 机动法作静定梁影响线应用的原理为()。
. 变形条件. 虚功原理. 平衡条件. 叠加原理正确答案:6.....正确答案:....正确答案:8. 传递系数与()有关。
. 近端的支承条件. 远端的支承条件. 杆件的线刚度. +正确答案:9.....正确答案:10.....正确答案:11.....正确答案:12.....正确答案:13.....正确答案:14. 静定结构在支座移动时,会产生()。
. 内力. 刚体位移. 变形正确答案:15.....正确答案:北交《结构力学》在线作业二二、多选题(共 20 道试题,共 40 分。
)1. 力矩分配法计算得出的结果( )。
. 一定时近似解. 可能是近似解. 是精确解. 可能是精确解正确答案:2. 活动铰支座的特点是()。
. 允许杆端转动. 只有一个约束力偶. 允许杆端沿一个方向移动. 只有一个反力正确答案:3. 关于影响线,下列叙述正确的有()。
. 影响线是研究移动荷载作用问题的基本工具. 该量值的影响线一经绘出,便可利用它解决实际移动荷载作用下对该量值而言的最不利荷载位置问题,进而求出该量值的最大值. 在绘影响线时,反映FP =1的作用范围,垂直于FP =1的直线称为基线. 通常规定其量值为正值的竖标画在基线的上方,反之,画在基线的下方正确答案:4. 计算简图主要由()决定。
. 结点构造. 结杆件截面尺寸. 荷载情况. 支承情况5. 荷载对静定结构会产生()。
. 位移. 变形. 轴力、剪力、支座反力. 弯矩正确答案:6. 常见的超静定结构类型有()。
. 超静定梁. 超静定刚架. 超静定桁架. 超静定组合结构. 铰接排架正确答案:7. 用无剪力分配法计算时,结构中的杆件应该是()。
西南交《结构⼒学A》离线作业结构⼒学A第1次作业⼀、单项选择题(只有⼀个选项正确,共10道⼩题)1. ⼒法典型⽅程的物理意义是:答:C(A) 结构的平衡条件;(B) 结点的平衡条件;(C) 结构的变形协调条件;(D) 结构的平衡条件及变形协调条件。
2. 图⽰连续梁⽤⼒法求解时, 最简便的基本结构是:答:D(A) 拆去B、C两⽀座;(B) 将A⽀座改为固定铰⽀座,拆去B⽀座;(C) 将A⽀座改为滑动⽀座,拆去B⽀座;(D) 将A⽀座改为固定铰⽀座,B处改为完全铰。
3. 在图⽰结构中,若减⼩拉杆的刚度EA,则梁内D截⾯弯矩如何?答:B(A) 不变(B) 增⼤(C) 减⼩(D) ⼤于4. 图A~D所⽰结构均可作为图⽰连续梁的⼒法基本结构,使得⼒法计算最为简便的基本结构是:答:C(A)(B)(C)(D)5. 图⽰各结构在图⽰荷载作⽤下,不计轴向变形影响,产⽣弯矩的是答:B(A)(B)(C)(D)6. 位移法的基本未知数是:答:D(A) 结构上任⼀截⾯的⾓位移和线位移; >(B) 结构上所有截⾯的⾓位移和线位移;(C) 结构上所有结点的⾓位移和线位移;(D) 结构上所有结点的独⽴⾓位移和独⽴线位移。
7. 位移法典型⽅程中的系数表⽰的是基本结构在答:C(A) 第i个结点位移产⽣的第j个附加约束中的反⼒(矩);(B) 第j个结点位移等于单位位移时,产⽣的第j个附加约束中的反⼒(矩);(C) 第j个结点位移产⽣的第i个附加约束中的反⼒(矩)。
(D) 第j个结点位移产⽣的第j个附加约束中的反⼒(矩)。
8. 欲使图⽰结点A的转⾓=0,应在结点A施加的⼒偶M =答:D(A) 5i(B) -5i(C) C.(D)9.位移法的适⽤范围:答:D(A) 不能解静定结构;(B) 只能解超静定结构;(C) 只能解平⾯刚架;(D) 可解任意结构。
10. 图⽰排架结构,横梁刚度为⽆穷⼤,各柱EI相同,则F N2=答:B(A) FP;(B) FP/2 ;(C) 0;(D) 不确定(与abc的值有关)。
结构力学课程——作业二(答案)
1.请叙述引起结构产生位移的因素。
答案:P77
2.请解释何为虚功?
答案:P78
3.请叙述力法的基本概念,并解释力法典型方程中系数的物理意义。
答案:P113,和P119-120
4.请大致叙述力法的计算超静定结构位移的步骤。
答案:P121
5.请大致叙述超静定结构的特性。
答案:P155-157
6.求图1所示简支梁最大挠度,请写明计算的步骤。
q
图1 题6
答案:
答:最大挠度应出现在梁的中心点,在中心点加单位荷载,画出虚拟状态和实际荷载作用下的弯矩图,两图图乘得最大挠度。
注意实际状态和虚拟状态均以梁中心为对称点成正对称关系,故对一侧图乘后加倍即可。
二次曲线的形心位置如图所示,具体可参加教材P104图6-14。
7.请采用力法作出图2所示刚架的M图、F S图和F N图。
图2 题7
答案:
图2 题2
X 2=1
B C
A
B
FL/2
M P
02222112=∆+⋅+⋅P X X δδ。
《构造力学-1》在线作业二试卷总分:100 测试时间:--单选题判断题、单选题(共 15 道试题,共 75 分。
)1. 超静定构造中多余约束旳选用方案()唯一旳。
A. 是B. 不是满分:5 分2. 用于实际旳力状态与虚位移状态之间旳虚功原理称为()A. 虚位移原理B. 虚力原理满分:5 分3. 计算构造旳目旳是为了验算构造旳()A. 刚度B. 强度满分:5 分4. 远端为铰支端旳传递系数为()A. 0B. 0.5C. -1D. 2满分:5 分5. 对称构造在反对称荷载作用下,反对称多余力()A. 为0B. 不为0满分:5 分6. 材料收缩虽然不一定使构造都产生应力和应变,一般来说都()使构造产生位移。
A. 不会B. 会满分:5 分7. 对称荷载作用下奇数跨刚架()A. 只产生对称旳变形及位移,故对称轴上旳截面没有转角位移和水平位移,仅有竖向位移。
B. 由于对称轴处有一根竖柱,竖柱旳轴向变形忽视不计,故截面不仅无转角和水平位移,也无竖向位移C. 只产生反对称旳变形及位移,因此对称轴上旳截面没有竖向位移,但有转角和水平位移。
D. 刚架中间柱旳总内力为中间两根分柱内力旳叠加。
由于反对称两根分柱旳弯矩和剪力相似,故总弯矩和总剪力分别为分柱旳弯矩和剪力旳两倍,而轴力为零。
满分:5 分8. 远端为固定端旳传递系数为()A. 0B. 0.5C. -1D. 2满分:5 分9. 远端为铰支端旳转动刚度为()A. 3iB. 4iC. iD. 2i满分:5 分10. 力矩分派法旳基本概念是由只有()节点角位移旳超静定构造计算问题导出旳。
A. 1B. 2C. 3D. 4满分:5 分11. 支座移动虽然不一定使构造都产生应力和应变,一般来说都()使构造产生位移。
A. 不会B. 会满分:5 分12. 力矩分派法属于()类型旳渐进解法。
A. 位移法B. 力法满分:5 分13. 下列不属于用图乘法计算位移时必须满足旳两个条件旳是()A. 杆件应是等截面直杆,EI=常数B. 两个弯矩图中至少有一种是直线图形,yo必须取自直线图形C. 两个弯矩图中至少有一种为曲线满分:5 分14. 对称构造在对称荷载作用下,构造旳内力和变形是()A. 对称旳B. 不对称旳满分:5 分15. 对称荷载作用下偶数跨刚架()A. 只产生对称旳变形及位移,故对称轴上旳截面没有转角位移和水平位移,仅有竖向位移。
结构力学第五题
1内力图包括那几个图(C )
A、扭矩图,弯矩图。
B、轴力图,弯矩图,剪力图。
C、扭矩图,轴力图,,剪力图。
D、计算简图,弯矩图。
2 . 弯矩图应画在(D )
A、结构的左边,要标正负号
B、结构的右边,不要标正负号
C、结构的上边,要标正负号
D、结构的受拉边,不要标正负号
3 . 剪力图应画在(A)
A、结构的任意边,但要标正负号
B、结构的右边,不要标正负号
C、结构的任意边,不要标正负号
D、结构的受拉边。
4 . 轴力图应画在(B )
A、结构的任意边,不要标正负号
B、结构的任意边,但要标正负号
C、结构的上边,不要标正负号
D、结构的受拉边
5 . 叠加原理应用的条件?(B )
A、弹朔性体系,小变形。
B、线弹性体系,小变形。
C、线弹性体系,大变形。
D、朔性体系。
6.什么叫对称结构(B )?
A、结构对称,截面对称,。
B、结构对称,截面对称,材料对称。
C、结构对称,材料对称。
D、结构对称,截面不对称,材料对称。
7.对称结构在对称荷载作用下(D )?
A、弯矩不对称,剪力对称,。
B、变形对称,轴力不对称,剪力对称。
C、变形不对称,轴力对称,剪力对称。
D、内力对称,变形对称。
结构力学在线作业二一、问题描述以下为结构力学在线作业二的题目,请按照要求完成每个问题的作答。
1. 刚度矩阵已知一个结构系统,其支撑条件如下图所示:支撑条件支撑条件请通过求解刚度矩阵,计算出该结构系统的刚度矩阵K。
2. 求解位移和受力已知一根长为L的杆件,材料的杨氏模量为E,截面积为A。
杆件上有一力F作用于其中一端,另一端固定。
求解出杆件的位移和受力。
3. 弹簧支座刚度计算某桥梁的主梁上设置了多个弹簧支座,用于承受桥梁的荷载。
已知每个弹簧支座的自由长度为L0,每个弹簧的刚度为k。
现在需要计算出每个弹簧支座的刚度。
二、问题解答1. 刚度矩阵在结构力学的分析中,刚度矩阵是一个非常重要的概念。
它描述了结构系统在受力作用下的刚度性质。
对于一个结构系统,我们可以通过求解刚度矩阵来分析其刚度特性。
在本题中,我们需要计算出给定结构系统的刚度矩阵K。
刚度矩阵K是一个对称矩阵,其元素由结构系统的材料特性和几何特性决定。
具体计算过程如下:1.对于每个单元,计算出该单元的刚度矩阵Ke。
2.将所有单元的刚度矩阵逐个叠加,得到整个结构系统的刚度矩阵K。
具体计算公式如下:刚度矩阵公式刚度矩阵公式其中,λ为单元的长度,A为单元的横截面面积,E为单元的杨氏模量。
2. 求解位移和受力在结构力学中,当一个结构系统受力作用时,我们需要计算出结构的位移和受力分布。
在本题中,我们需要求解杆件的位移和受力。
杆件的位移和受力可以通过以下步骤求解:1.根据材料的杨氏模量E和截面积A,计算出杆件的刚度K。
2.根据受力F和杆件的刚度K,计算出杆件的位移。
3.根据杆件的位移和杆件的长度L,计算出杆件上的应力分布。
4.根据杆件的应力分布,计算出杆件上的受力。
具体计算公式如下:•杆件的刚度K:K = (E * A) / L•杆件的位移:δ = F / K•杆件的应力分布:σ = F / A•杆件上的受力:N = σ * A3. 弹簧支座刚度计算在桥梁工程中,为了承受桥梁的荷载,常常要在桥梁的支座上设置弹簧支座。
2014年秋结构力学0729第一次作业1、简述结构几何组成分析的目的。
答:1、研究结构正确的连接方式,确保所设计的结构能承受并传递荷载,维持平衡,不至于发生刚体运动。
2、在结构计算时,可根据其几何组成情况,选择适当的计算方法;分析其组成顺序,寻找简便的解题途径。
2、简述多跨静定梁的特点。
答:1 多跨静定梁的几何组成特点从几何构造看,多跨静定梁由基本部分及附属部分组成,将各段梁之间的约束解除仍能平衡其上外力的称为基本部分,不能独立平衡其上外力的称为附属部分,附属部分是支承在基本部分的。
2 多跨静定梁的受力特点由构造层次图可得到多跨静定梁的受力特点为:作用在基本部分的力不影响附属部分,作用在附属部分的力反过来影响基本部分。
因此,多跨静定梁的解题顺序为先附属部分后基本部分。
为了更好地分析梁的受力,往往先画出能够表示多跨静定梁各个部分相互依赖关系的层次图3 多跨静定梁的计算特点为了避免解联立方程,计算多跨静定梁时,应遵守以下原则:先计算附属部分后计算基本部分。
将附属部分的支座反力反向指向,作用在基本部分上,把多跨梁拆成多个单跨梁,依次解决。
将单跨梁的内力图连在一起,就是多跨梁的内力图。
弯矩图和剪力图的画法同单跨梁相同。
1、力法和位移法既能用于求超静定结构的内力,又能用于求静定结构的内力。
(错误2、静定结构在非荷载外因(支座移动、温度改变、制造误差)作用下,不产生内力,但产生位移。
正确3、图示结构,去掉其中任意两根支座链杆后余下部分都可作为力法计算的基本体系。
图错误4、体系几何组成分析中,链杆都能看作刚片,刚片有时能看作链杆,有时不能看作链杆。
错误5、体系的多余约束对体系的计算自由度、自由度及受力状态都没有影响,故称多余约束。
错误6、不受外力作用的任何结构,内力一定为零。
(错误7、引起结构变形的因素只有三种:荷载作用、温度改变和支座位移。
(错误8、虚位移原理中的虚功方程等价于静力平衡方程,虚力原理中虚功方程等价于变形协调方程。
结构力学课程——作业一1. 荷载类型有哪些?答:荷载作用时间分为恒载和活载,按作用位置分为固定荷载和移动荷载,按荷载对结构所产生的动力效应分为静力荷载和动力荷载。
2. 简述支座和结点类型,并画出相应的计算简图。
答:A支座:(1)活动铰支座:(2)固定铰支座:(3)固定支座:(4)滑动支座:B结点:(1)铰结点:(2)刚结点:(3)组合结点:3. 名词解释:1) 自由度;2) 计算自由度;3)联系;4)瞬变体系;5)常变体系;6)刚片; 7)几何不变体系; 8)几何可变体系。
答:1)自由度:完整地描述一个力学系统的运动所需要的独立变量的个数。
2)计算自由度:计算某一统计量时,取值不受限制的变量个数。
3)联系:就是物质、能量、信息的交换和流通。
4)瞬变体系:一个几何可变体系发生微小的位移以后,成为几何不变体系。
5)常变体系:体系可发生大量的变形,位移。
6)钢片:平面体系中任何几何不变的部分都可以称为钢片。
7)几何不变体系:由两根杆件与地基组成的铰结三角形,受到任意荷载作用时,若不考虑材料的变形,则其几何形状与位置均能保持不变,这样的体系称为几何不变体系。
8)几何可变体系:铰结四边形,即使不考虑材料的变形,在很小的荷载作用下,也会发生机械运动而不能保持原有的几何形状和位置,这样的体系称为几何可变体系。
4. 画图说明何为单铰、复铰和虚铰。
答:5. 试述几何不变体系的三个基本组成规则,为什么说它们是同一规则。
答:三个基本组成规则为:三刚片规则、二元体规则和两刚片规则。
其实他们属于同一规则,即三刚片规则。
因为二元体规则和两刚片规则均是由三刚片原则演变而来的,只是在某些场合使用后两者更为方便些。
6. 简述静定结构得特征。
单铰复铰,相当于两个单铰CC 点为虚铰答:(1)梁。
梁为受弯构件,由于其截面上的应力分布不均匀,故材料的效用得不到充分发挥。
简支梁一般多用于小跨度的情况。
在同样跨度并承受同样均布荷载的情况下,悬臂梁的最大弯矩值和最大挠度值都远大于简支梁,故悬臂梁一般只宜作跨度很小的阳台、雨篷、挑廊等承重结构。
结构力学课程——作业二
1.请叙述引起结构产生位移的因素。
答:1、荷载:由于材料的应变而产生位移;
2、温度变化:热胀冷缩而产生的位移;
3、支座移动:地基沉降;
4、材料的干缩、制造误差。
2.请解释何为虚功?
答:一个原为静止的质点系,如果约束是理想双面定常约束,则系统继续保持静止的条件是所有作用于该系统的主动力对作用点的虚位移所作的功的和为零。
3.请叙述力法的基本概念,并解释力法典型方程中系数的物理意义。
答:力法的基本思路:把超静定结构的计算问题转化为静定结构的计算问题。
⑴、确定力法的基本量
力法的基本体系:含有多余未知力的静定结构。
力法的基本结构:超静定结构中束去掉多余约得到得静定结构。
力法的基本未知量:多余未知力。
⑵、力法的基本方程
基本体系上与多余未知力相应的位移与原超静定结构上多余约束处的位移条件一致。
一般情况下,支座处的力为0。
4.请大致叙述力法的计算超静定结构位移的步骤。
答:1、确定超静定次数,选取力法基本体系;
2、按照位移条件,列出力法典型方程;
3、画单位弯矩图、荷载弯矩图,用公式求出系数和自由项;
4、解方程,求出多余未知力;
5按M=∑Mi×Xi+Mp 叠加最后弯矩图。
5.请大致叙述超静定结构的特性。
答:超静定结构与静定结构相比较,其本质的区别在于,构造上有多余约束存在,从而导致在受力和变形方面具有下列一些重要特性。
一、超静定结构满足平衡条件和变形条件的内力解答才是唯一真实的解
超静定结构由于存在多余约束,仅用静力平衡条件不能确定其全部反力和
内力,而必须综合应用超静定结构的平衡条件和数量与多余约束数相等的变形协调条件后,才能求得唯一的内力解答。
二、超静定结构可产生自内力
在静定结构中,因几何不变且无多余约束,除荷载以外的其它因素,如温度变化、支座移动、制造误差、材料收缩等,都不致引起内力。
但在超静定结构中,由于这些因素引起的变形在其发展过程中,会受到多余约束的限制,因而都可能产生内力(称自内力)。
三、超静定结构的内力与刚度有关
静定结构的内力只按静力平衡条件即可确定,其值与各杆的刚度(弯曲刚度EI、轴向刚度EA、剪切刚度GA)无关。
但超静定结构的内力必须综合应用平衡条件和变形条件后才能确定,故与各杆的刚度有关。
四、超静定结构有较强的防护能力
超静定结构在某些多余约束被破坏后,仍能维持几何不变性;而静定结构在任一约束被破坏后,即变成可变体系而失去承载能力。
因此,在抗震防灾、国防建设等方面,超静定结构比静定结构具有较强的防护能力。
五、超静定结构的内力和变形分布比较均匀
静定结构由于没有多余约束,一般内力分布范围小,峰值大;刚度小、变形大。
而超静定结构由于存在多余约束,较之相应静定结构,其内力分布范围大,峰值小;且刚度大、变形小。
6.求图1所示简支梁最大挠度,请写明计算的步骤。
q
图1 题6
答:对称结构作用对称荷载,最大挠度应出现在梁的中心点,在中心战法加单位荷载,并画出虚拟状态的弯矩图,遵循教材所述图应注意的三点问题,将实际状态的弯矩图分成2个部分,左右两个三角形,三角形中心位于2/3处,得以下计算式:
△max=1/EI ×1/2×(q ×L)/4×L/2×L/4×2/3=qL 3/(48×EI)
7.请采用力法作出图2所示刚架的M 图、F S 图和F N 图。
图2 题7。