土木工程力学01任务

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。

一．课程性质与任务土木工程力学是建筑工程施工专业的专业基础课程。

其任务是：培养学生运用力学的基本原理，研究结构.构件在荷载等因素作用下的平衡规律与承载能力，分析.解决土木工程中简单的力学问题，为力学专业课程和继续深造提供必要的基础。

二.课程教学目标知识目标:1.理解静力学公理；2.掌握平面一般力系的平衡条件3.掌握轴向拉压杆和直粱内力计算方法及内力图规律4.熟悉轴向拉压及直粱弯曲在工程中的应用5.熟悉提高拉压杆稳定的措施能力目标1.能画出单个物体、简单物体系统的受力图，并利用平衡方程求解约束力；2.能运用平衡方程进行单个构节的受力分析及平衡问题的计算；3.能对简单结构或构节进行承载能力的计算4.能计算轴向拉压杆及梁的强度5.能运用基本的力学原理、方法分析和解决土木工程中简单的力学问题。

情感目标：1.具备良好的职业道德，养成吃苦耐劳、严谨求实的工作作风；2.树立安全生产、节能环保和产品质量等职业意识。

三.参考学时108学时。

四、课程学分6学分。

五.课程内容和要求土木工程力学基础课程内容和要求见表7。

注；1.表中未标注（*）的内容是个专业学生必修的基础性内容和应该达到的基本要求；2.表中标注（*）的内容和选学模块为较高要求及适应不同专业、地域、学校差异的选修内容。

六、教学建议（一）教学方法1.教学中应以学生为主体，建议充分利用生活实例、多媒体等教学手段，引导学生对生活及工程实例进行观察和思考，是学生通过小组实验、讨论、训练的实践活动，掌握力学基础知识和基本技能。

2.教学应贴近工程实际，通过工程案例分析，提高学生的安全意识、责任意识并提高分析问题、解决问题能力。

（二）评价方法1.考核与评价应重点考核学生运用所学知识分析和解决土木工程简单结构、基本构建受力问题的能力，并关注良好的职业到底以及安全、环保、合作、创新等职业意识养成等。

2.考核与评价的主题应多元化，坚持教师评建与学生互评、自评相结合，过程性评价与结果性评价相结合，定量考核与定性描述相结合。

土木工程力学（本）形成性考核册作业一一、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0C 多余约束数等于3D 多余约束数大于等于35．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（10．三铰拱在集中力作用下其合理拱轴线形状是（ D ）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。

（⨯）5．两刚片用三链杆相联，且三链杆平行不等长，则构成瞬变体系。

（∨）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。

（√）7．三铰拱的矢高f越大，水平推力也越大。

（⨯）8．求桁架内力时截面法所截取的隔离体包含两个或两个以上的结点。

（∨）9．某荷载作用下桁架可能存在零杆，它不受内力，因此在实际结构中可以将其去掉。

（⨯）10．试判断下列弯矩图是否正确。

（⨯）三、试对图示平面体系进行几何组成分析。

（每小题5分，共20分）１．２．３．４．1．解：由二元体分析法原结构是一个无多余约束的几何不变体系。

2．解：由二元体分析法原结构是一个无多余约束的几何不变体系。

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。

土木工程力学本科形考作业一土木工程力学是建筑工程中非常基础的一门课程，是对于工程力学的理论和应用的基础掌握。

如今，在土木工程领域中，力学的应用越来越广泛，土木工程力学在灾害预防、结构优化设计、施工安全等方面都有着不可或缺的作用。

在本科形考作业中，我们需要理解土木工程力学的基本概念、公式和应用，这是我们未来职业生涯中必不可少的一环。

作为一门基础课程，土木工程力学对于工程学生来说深入理解基本概念是十分重要的。

在学习过程中，我们需要先了解基本概念，如荷载、应力、应变、变形等。

荷载指的是系统承受的外力，应力指的是单位面积内的力，应变指的是单位长度或单位体积变形量。

这些基础概念对后面理论推导和实际应用都具有非常重要的意义。

除了基础概念的掌握，土木工程力学中的公式推导也是必备的。

在学习中，我们需要理解梁和框架的载荷分析、弯矩和剪力图、应力和应变等方面的推导公式。

弯矩和剪力图的分析是非常重要的，它们能够帮助我们确定结构设计的过程中所需要采取的一些关键决策。

在实际应用中，土木工程力学也一直扮演着重要的角色，其应用范围也逐渐扩大。

例如，在结构优化设计中，土木工程师可以通过力学原理来减少结构所需要的材料的数量，达到成本节约和提高可持续性的目的。

在土木工程中，灾害发生时是不可避免的，但是如果了解力学原理，我们可以通过设计、建设和维护安全的基础设施，减轻灾害损失。

总的来说，土木工程力学在工程领域中是非常基础和重要的一门课程，理解其基本概念、掌握公式和应用是非常必要的。

在实际应用中，土木工程力学能够帮助我们更好地设计和建造安全，可靠的建筑和基础设施，保证人们的生命和财产安全，具有重要的现实意义。

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（本）形成性考核册作业一一、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（）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（）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，（）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（）A自由度为3 B自由度等于0C 多余约束数等于3D 多余约束数大于等于35．不能作为建筑结构使用的是（）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（）7．下图所示结构的弯矩图形状应为（）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。

（⨯）题2-7图2．解： 3．解：4．解：四、绘制下图所示各结构的弯矩图。

（每小题10分，共30分） 1．⨯ ⨯作弯矩图如下：2．作弯矩图如下：3．解：作弯矩图如下：土木工程力学（本）形成性考核册作业二一、选择题（每小题2分，共10分）1．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2．力法方程中的系数ij δ代表基本体系在1=j X 作用下产生的（ ） A i XB j XC i X 方向的位移D j X 方向的位移 3．在力法方程的系数和自由项中（ ） 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．下列哪一条不是图乘法求位移的适用条件？（ ） A 直杆 B EI 为常数 C P M 、M 至少有一个为直线形 D P M 、M 都必须是直线形5．下图所示同一结构在两种不同荷载作用下，它们之间的关系是（ ） A A 点的水平位移相同 B C 点的水平位移相同 C C 点的水平位移相同 D BC 杆变形相同二、判断题（每小题2分，共10分）1．静定结构由于支座移动引起的位移与刚度无关。

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。

最新国家开放大学电大《土木工程力学（本科）》形考任务1试题及答案
活动一（寻找结构计算简图）
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。

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。

答案1：（支座）
答案2：（结点）
形成性考核作业1
一、选择填空题（每空1分，共20分）
题目1
从几何角度，结构通常可以分为三类：
（1）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）B厚度远小于其长度和宽度。

（3）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）。

一、选择填空题（每空1分，共20分）题目1从几何角度，结构通常可以分为三类：（1）回答C正确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正确厚度远小于其长度和宽度。

（3）回答A正确长、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．组合结点题目3请把文字与选项对应起来。

（1）回答B正确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正确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正确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正确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根据荷载的作用时间不同，荷载可以分为：回答B正确——永久作用在结构上的不变荷载。

回答C正确——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正确——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正确——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：回答E正确——是指满布在结构或构件某部分面积上的荷载。

回答D正确——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。