土木工程力学(本)综合练习

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识。

理解是较高层次的要求，凡是属于理解的部分容，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)命题围在本课程的教案大纲和本考核说明所规定的容和要求围命题，不得任意扩大考试围。

(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%。

(3)试卷中各种层次要求的比例为：了解：10%，理解：30%，掌握60%。

6．终结性考试试卷类型和结构试卷类型分两类：第一类：选择题和判断题。

占60%。

第二类：计算题。

占40%。

7．终结性考试答题时限终结性考试为半开卷笔试，答题时限为90分钟。

8．其它学员考试时可带钢笔、绘图工具和计算器。

三、课程考核的容和要求说明：：带*的知识点将只在形成性考核中进行考核，终结性考试不再涉及。

第1章绪论考核知识点*1．结构力学的研究对象*2．常见工程结构类型及计算简图，荷载的分类考核要求*1．了解荷载的分类方法第2章平面体系的几何组成分析考核知识点*1．刚片、自由度、约束、虚铰、几何可变体系、几何不变体系、几何瞬变体系等基本概念*2．两刚片规则、三刚片规则、二元体规则等简单组成规则*3．平面体系的几何组成分析考核要求*1．理解刚片、虚铰、几何可变体系、几何不变体系、几何瞬变体系等基本概念*2．掌握自由度及约束的概念*3．掌握利用简单的几何组成规则分析体系的几何组成性质第3章静定结构的受力分析考核知识点1．单跨、多跨静定梁的受力分析2．静定刚架受力分析3．静定平面桁架受力分析*4．静定组合结构受力分析*5．静定拱结构受力分析考核要求1．掌握单跨、多跨静定梁的力计算及力图绘制2．掌握静定刚架的力计算及力图绘制3．掌握静定平面桁架的力计算方法*4．了解静定组合结构力计算方法*5．了解三铰拱拱结构力计算方法，了解三铰拱的合理轴线第4章静定结构的位移计算考核知识点*1．变形体系的虚功原理*2．位移计算的一般公式3．静定结构在荷载作用下的位移计算4．图乘法*5．温度变化时静定结构的位移计算*6．支座位移时静定结构的位移计算*7．线弹性结构的互等定理8．静定结构的基本力学特性考核要求*1．了解变形体系的虚功原理及其应用形式*2．理解静定结构位移计算的一般公式3．掌握静定梁和刚架在荷载作用下的位移计算方法*4．掌握静定桁架、组合结构和拱在荷载作用下的位移计算方法5．理解图乘法的适用条件，掌握图乘法的应用*6．掌握静定结构（梁、刚架、桁架、组合结构和拱）在温度变化时和支座位移时的位移计算方法*7．了解线弹性结构的互等定理8．理解静定结构的基本力学特性第5章力法考核知识点1．超静定次数2．力法基本原理、力法基本未知量、力法基本结构、力法典型方程3．用力法计算超静定梁和刚架*4．用力法计算超静定桁架和组合结构*5．用力法计算超静定拱6．利用结构和荷载的对称性简化计算*7．温度变化时的超静定结构的力计算*8．支座移动时的超静定结构的力计算9．超静定结构的基本特性考核要求1．掌握超静定次数的判断2．掌握力法基本原理、力法基本未知量，掌握力法基本结构的选取，力法典型方程3．掌握用力法计算一次及二次超静定超静定梁和刚架*4．掌握用力法计算一次及二次超静定桁架和组合结构*5．了解用力法计算超静定拱6．掌握用对称性简化结构计算的方法*7．掌握温度变化时用力法计算超静定结构*8．掌握支座移动时用力法超静定结构9．理解超静定结构的基本特性第6章位移法考核知识点1．结点位移，附加刚臂，附加链杆，附加约束力矩，附加约束力等基本概念*2．等截面直杆的转角位移方程3．位移法基本原理、位移法基本未知量、位移法基本结构、位移法典型方程4．用位移法求解具有一个及两个结点位移的梁和刚架5．用位移法计算对称结构*6．用直接平衡法建立位移法方程*7．位移法与力法的区别考核要求1．了解结点位移，附加刚臂，附加链杆，附加约束力矩，附加约束力等基本概念2．理解等截面直杆的转角位移方程3．掌握位移法基本结构的选取，理解位移法基本原理，位移法典型方程4．掌握用位移法计算具有一个及两个结点位移的梁和刚架5．掌握用位移法计算对称结构*6．理解用直接平衡法建立位移法方程*7．了解位移法与力法的区别第7章用力矩分配法计算超静定结构考核知识点*1．力矩分配法的适用条件2．转动刚度，分配系数，传递系数等基本概念3．用力矩分配法计算连续梁*4．用力矩分配法计算无结点线位移的刚架考核要求*1．理解力矩分配法的适用条件2．掌握转动刚度、分配系数、传递系数的计算3．掌握用力矩分配法计算连续梁（一个或两个分配结点）*4．掌握用力矩分配法计算无结点线位移刚架（一个或两个分配结点）第8章影响线及其的应用考核知识点1．影响线的概念2．静力法做直接荷载作用下单跨静定梁影响线3．机动法做直接荷载作用下单跨静定梁的影响线*4．间接荷载作用下单跨梁的影响线5．影响线的应用考核要求1．理解影响线的概念2．掌握用静力法做直接荷载作用下单跨静定梁的弯矩、剪力、支座反力的影响线3．掌握用机动法做直接荷载作用下单跨静定梁弯矩、剪力、支座反力的影响线*4．了解如何做间接荷载作用下的影响线5．掌握利用影响线求固定荷载作用下的量值，*掌握利用影响线确定最不利荷载的位置第9章结构动力计算考核知识点1．体系动力自由度2．单自由度体系自由振动*3．单自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动*4．两个自由度体系自由振动*5．阻尼对振动的影响 考核要求1．掌握体系动力自由度的判断 2．掌握单自由度体系的自振频率的计算 3．了解单自由度体系的运动方程的建立*4．理解单自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动的动力解 *5．了解两个自由度体系的运动方程的建立*6．了解阻尼对振动的影响四、试卷类型与规解答举例本试卷例只用来说明试卷的类型与难度。

考试围参见前面的考核知识点与考核要求。

(一)判断题（每小题3分。

将判断结果填入括弧：以√表示正确，以×表示错误） 简支梁跨中C 截面弯矩影响线的物理意义是荷载1=P 作用在截面C 的弯矩图形。

（ ） 答案：×(二)单项选择题（每小题3分）A 杆端弯矩C 结点线位移答案：D(三)计算（共40分）解：(1)选取基本体系去掉支座A基本体系……………………………………………………. （2分） (2)列出力法方程 11δX 1+△1p =0……………………………………………………. （2分） (3)求系数项及自由项作出基本结构在X 1＝1和荷载作用下各杆的力图1M 图和p M 图。

CBACB1A451M 图(单位：m ) p M 图(单位：m kN ⋅)…………………………………………………….1M 图（2分） …………………………………………………….p M 图（2分） 由图乘法可得，EIEI ds EI M 2132162112111=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯==∑⎰δ …………………………………………………….（2分）EIEI s d EIM M 45314516211p 1p 1-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯-==∆∑⎰…………………………………………………….（2分）(4)求基本未知量 将求出的系数项和自由项代入力法方程，可以求得 kN X P5.221111=∆-=δ…………………………………………………….（1分）(5)求出各杆力。

按叠加原理p M X M M +=11计算出各杆弯矩值，最后作如图所示。

kN M A 5.2205.221=+⨯=45CB22.5AM 图(单位：m kN ⋅)…………………………………………………….（2分）综合练习一、单项选择题8．图示桁架有几根零杆（ D ）A 0B 2C 4D 614．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15．超静定结构在荷载作用下产生的力与刚度（A ）A 相对值有关 B绝对值有关C 无关D 相对值绝对值都有关16．超静定结构在支座移动作用下产生的力与刚度（ C ）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17．超静定结构产生力的原因（ 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18．力法典型方程是根据以下哪个条件得到的（ B ）A结构的平衡条件B多余约束处的位移协调条件C结构的变形条件D同时满足A、B两个条件19．用力法计算超静定结构时，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20．力法的基本体系是（ D ）A 一组单跨度超静定梁B 瞬变体系C 可变体系D 几何不变体系21．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（ C ）A i XB j XC i X 方向的位移D j X 方向的位移 22．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 ∆恒大于零23．力法典型方程中的自由项iP ∆是基本体系在荷载作用下产生的（ C ）A i XB j XC i X 方向的位移D j X 方向的位移24．用力法计算图示结构时，不能作为基本结构的是图（ A ）C 3D 4C剪力 D 弯矩33.下图所示对称结构A截面不为零的是（ C ）A 竖向位移 B弯矩C转角 D轴力34．下图所示对称结构的等代结构为（ A ）A B C D F P F P F P F P F P F P ABCDF P F PF PF PF PF P0 0,= ,0 D 0 0,= ,0 C N Q N Q ≠≠≠=F F M F F M37．图示刚架在节点集中力偶作用下，弯矩图分布是（ D ） A 各杆都不产生弯矩 B 各杆都产生弯矩 C 仅AB 杆产生弯矩 D 仅AB 、BE 杆产生弯矩38．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39．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40．位移法基本方程中的自由项iP F ，代表荷载在基本体系作用下产生的（ C ）A i ∆B 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 41．位移法典型方程中的系数ij k 代表1=∆j 在基本体系上产生的（ C ）A ．i ∆B ．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 42．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43．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48.图示结构位移法方程中的自由项P 1=( B )10A ． 2 m kN ⋅B ．－2 m kN ⋅C ．12m kN ⋅D ．－262 m kN ⋅ 49.图示结构位移法方程中的系数11k ＝（ C ）A ．3iB ．8iC ．15iD ．13i50.图示结构位移法方程中的系数11k ＝（ D ）A ．11iB ．5iC ．9iD ．8i51．欲使图示节点A 的转角＝0，应在节点A 施加的力偶M ＝（ C ）A ．-5iB ．5iC ．4Pl -D ．4Pl 52．图示结构横梁刚度为无穷大，柱子弯矩图形状正确的是（ D ）A ．B ．C ．D ．53．图示结构横梁刚度为无穷大，柱子弯矩图形状正确的是（ B ）A ．B ．C ．D ． 54．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iC ． 近端支承D ． 远端支承55．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56．汇交于一刚结点的各杆端弯矩分配系数之和等于（ A ）A ． 1B ． 0ABCm3m3i = 1i = 260．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I61．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 ）A ．AB M =4i B ．AB M =iC ．AB M =3iD ．i M iAB 43<<62．下图所示连续梁，节点B 的不平衡力矩为（ A ）A ．－41m kN ⋅B ．－20m kN ⋅C ．21m kN ⋅D ．41m kN ⋅63．图示刚架M AD 为（ A ）A ． 1kN ·mB ． 2 kN ·mC 3 kN ·mD ． 0A ．M -B ．MC ．)(M BA -μD ．M BA μ65．图示连续梁中节点B 的不平衡力矩是（D ）A ．2MB ．212M M -C ．2221M M -D ．21M M -66．图示结构各杆EI 和杆长相同，用力矩分配法计算时，分配系数=AB μ( D )A ．31B ．21 C ．113D ．7467．分配弯矩AB M 是（ B ）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 68．绘制影响线采用的是（ D ）A ．实际荷载B ．移动荷载C ．单位荷载D ．单位移动荷载69．静定结构的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70．图示伸臂梁的影响线为哪个量值的影响线？（ B ）A ． Q AB ． 右A QC ． 左A QD ． A R71．由主从结构的受力特点可知：附属部分的力（反力）影响线在基本部分上（A ）A ． 全为零B ．全为正C ． 全为负D ．可正可负 72．结构上某量值的影响线的量纲是（ B ）A ． 该量值的量纲B ．该量值的量纲/[]力 C ． 该量值的量值[]力⨯D ．该量值的量纲/[]长度73．图示梁A 截面弯矩影响线是（A ）llAB C D74．P ＝1在梁ABC 上移动，图示影响线是何量值的影响线（B ）A ．B Q B ．B MC ．K MD ．C M75．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 ( C )A ． 5B ． -5C ．1D ． -176．机动法作静定梁影响线的假设有 （ A ）A ．杆件为刚性杆B ．杆件为弹性杆C ．杆件为塑性杆D ．杆件为弹塑性杆 77．影响线的横坐标是（ B ）A ．截面的位置B ． 单位移动荷载的位置C ．固定荷载的位置D ．移动荷载的位置 79．机动法作静定梁影响线应用的原理为（ C）A ．变形体虚功原理B ．互等定理C ．刚体虚功原理D ．叠加原理80．图示梁的某量值的影响线，其中竖坐标D y 表示P ＝1作用在（ D ）A ．K 点产生的D Q 值B ．K 点产生的D M 值C ．D 点产生的K Q 值D ．D 点产生的K M 值81．对于图示影响线竖坐标含义的论述正确的是（ B ）F Q C 影响线A ．a 为P=1在C 点时产生的左C QB ．a 为P=1在C 左时产生的C Q C ．b 为P=1在C 点时产生的右C QD ．b 为P=1在C 左点时产生的左C Q 82．图示梁截面C 剪力影响线在C 右侧邻近的竖标值为（ C ） A ．0 B ．0.5C ．1D ． －183．图示单自由度动力体系自振周期的关系为（ A）A ．(a)(b)=B ．(a)(c)=C ．(b)(c)=D ．都不等88．图示体系的自振频率ω为（C）A ．()243EI mh /B ．()123EI mh / C ．()63EI mh/D ．()33EI mh /89．在低阻尼体系中不能忽略阻尼对什么的影响？（ C ）A．频率B．周期C．振幅 D．主振型90．单自由度体系的自由振动主要计算（A ）A．频率与周期B．振型C．频率与振型 D．动力反应二、判断题23．在荷载作用下，超静定结构的力分布与各杆刚度的绝对值有关。