试确定图示各结构的超静定次数
结构力学章节习题及参考答案
习题3.1是非判断题
(1) 在使用内力图特征绘制某受弯杆段的弯矩图时，必须先求出该杆段两端的端弯矩。（ ）
(2) 区段叠加法仅适用于弯矩图的绘制，不适用于剪力图的绘制。（ ）
(3) 多跨静定梁在附属部分受竖向荷载作用时，必会引起基本部分的内力。（ ）
(4)习题3.1(4)图所示多跨静定梁中，CDE和EF部分均为附属部分。（ ）
(7) 习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体EDF后，成为习题2.1(6) (c)图，故原体系是几何可变体系。( )
习题 2.1(6)图
习题2.2填空
(1) 习题2.2(1)图所示体系为_________体系。
习题2.2(1)图
(2) 习题2.2(2)图所示体系为__________体系。
习题 2-2(2)图
（4）习题5.1(3)图(a)和(b)所示两结构的变形相同。（ ）
习题7.2填空题
（1）习题5.2(1)图(a)所示超静定梁的支座A发生转角，若选图(b)所示力法基本结构，则力法方程为_____________，代表的位移条件是______________，其中1c=_________；若选图(c)所示力法基本结构时，力法方程为____________，代表的位移条件是______________，其中1c=_________。
(3) 习题7.2(3)图所示刚架各杆的线刚度为i，欲使结点B产生顺时针的单位转角，应在结点B施加的力矩MB=______。
习题 7.2(1)图习题 7.2(2)图 习题 7.2(3)图
(4) 用力矩分配法计算习题7.2(4)图所示结构（EI=常数）时，传递系数CBA=________，CBC=________。
2022年一级注册建筑师考试《建筑结构》真题及答案解析
2022年一级注册建筑师考试《建筑结构》真题及答案解析单项选择题（每题1分。
每题的备选项中，只有1个最符合题意）1．图示结构的超静定次数为（）。
题1图A．1次B．2次C．3次D．4次【答案】C【解析】方法一：去掉任何一个铰支座和一根水平链杆，即形成由一个铰支座和一根竖向链杆约束的静定刚架结构，总共去掉了3个约束，因此该结构超静定次数为3次。
方法二：计算结构的计算自由度W。
该结构有1个刚体（3个自由度）、3个铰支座（6个自由度），计算自由度W＝3－6＝－3，因此结构超静定次数为3次。
2．下图所示结构中，属于拱结构的是（）。
题2图A．Ⅰ＋ⅡB．Ⅰ＋ⅢC．Ⅱ＋ⅢD．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ【答案】B【解析】拱结构是一种主要承受轴向压力并由两端推力维持平衡的曲线或折线形构件。
拱结构由拱圈及其支座组成。
拱结构与梁结构的区别，不仅在于外形不同，更重要的还在于在竖向荷载作用下是否产生水平推力。
为避免产生水平推力，有时在三铰拱的两个拱脚间设置拉杆来消除支座所承受的推力。
图（Ⅰ），是标准的静定三铰拱结构。
图（Ⅱ），在竖向荷载作用下，右侧支座不能约束水平位移，因此结构不能维持平衡。
故图（Ⅱ）是一个简支梁结构，不是拱结构。
图（Ⅲ），可看做先在拱内加一根拉杆用于消除支座所承受的水平推力，因此图（Ⅲ）也是拱结构。
选择B项。
3．图示结构的零杆个数是（）。
题3图A．0B．1C．2D．3【答案】D【解析】零杆判别方法包括：①两杆结点上无荷载作用时，则该两杆的内力都等于零，N1＝N2＝0。
②三杆结点上无荷载作用时，如果其中有两杆在一直线上，则另一杆必为零杆，N3＝0。
③“K”形结点上无荷载作用且结构受对称荷载作用时，在同一直线上的两杆内力相同，N1＝N2（受拉或受压），不在同一直线上的两杆内力为0，N3＝N4＝0。
如题3解图所示，由零杆判别法②可知，3根腹杆在竖直方向的结点上都没有力，所以均为零杆。
因此零杆数量为3，选择D项。
题3解图4．图示结构的零杆数量是（）。
超静定结构的概念和超静定结构次数的确定
图3中的固定端改为图4中的铰支座；图5中的刚性结点改为。
在确定超静定次数时，还应注意以下两点:
（1)不要把原结构拆成一个几何可变体系。所以要特别注意非多余约束不能去掉，比如(a）中的水平链杆支座不能去掉.
超静定结构的概念和超静定结构次数的确定
1。 超静定结构的概念
从几何组成分析的角度来看，结构可以分为
静定结构：几何不变，无多余约束.
超静定结构：几何不变，有多余约束.
例：如图1所示,有一个多余约束：可去掉任一根支座链杆。
支座反力和内力仅由静力平衡条件无法全部唯一确定的、几何不变但有多余约束的体系,就是超静定结构
多余约束
多余约束的选取方案并不一定是唯一的，但是总数目是不变的。
多余未知力(多余力）
多余约束中产生的约束力是多余力,多余力的大小不能由静力平衡条件确定。
2.超静定次数的确定
多余约束的数目就是超静定次数
判断方法：去掉多余约束使原结构变成静定结构的方法。
去掉一根支座链杆或切断一根链杆:去掉一个约束.
去掉一个铰支座或联结两钢片的单铰:去掉两个约束。如图2所示.
(2）要把所有多余约束全部去掉。如图8（a）所示结构，如果只去掉一根水平链杆支座得到如图8 （b）所示结构，则其中的闭合框仍具有三个多余约束，必须把闭合框再切开一个截面,如图8 (c)所示才成为静定结构,所以故原结构共有四个多余约束，是四次超静定。
图8(a）图8（b）图8（c）
这部分是后面力法的基础。大家要熟练掌握.如果给出一个超静定结构，要会判断结构的超静定次数.
结构力学课后习题答案
习题及参考答案【习题2】【习题3】【习题4】【习题5】【习题6】【习题8】【习题9】【习题10】【习题11】【习题12】【习题13】【习题14】【参考答案】习题22-1～2-14试对图示体系进行几何组成分析，如果是具有多余联系的几何不变体系，则应指出多余联系的数目。
题2-1图题2-2图题2-3图题2-4图题2-5图题2-6图题2-7图题2-8图题2-9图题2-10图题2-11图题2-12图 题2-13图 题2-14图习题33-1 试作图示多跨静定梁的M 及Q 图。
(b)(a)20kN40kN20kN/m40kN题3-1图3-2 试不计算反力而绘出梁的M 图。
(b)5kN/m40kN(a)题3-2图习题44-1 作图示刚架的M 、Q 、N 图。
(c)(b)(a)20kN /m2kN /m题4-1图4-2 作图示刚架的M 图。
P(e)(d)(a)(b)(c)20k N /m4kN题4-2图4-3 作图示三铰刚架的M 图。
(b)(a)题4-3图4-4 作图示刚架的M 图。
(a)题4-4图4-5 已知结构的M 图，试绘出荷载。
(b)(a)题4-5图4-6 检查下列刚架的M 图，并予以改正。
(e)(g)(h)P(d)(c)(a)(b)(f)题4-6图习题55-1 图示抛物线三铰拱轴线方程x x l lfy )(42-=，试求D 截面的内力。
题5-1图5-2 带拉杆拱，拱轴线方程x x l lfy )(42-=，求截面K 的弯矩。
C题5-2图 题5-3图5-3 试求图示带拉杆的半圆三铰拱截面K 的内力。
习题66-1 判定图示桁架中的零杆。
(c)(b)题6-1图6-2 用结点法计算图示桁架中各杆内力。
(b)题6-2 图6-3 用截面法计算图示桁架中指定各杆的内力。
(b)题6-3图6-4 试求图示组合结构中各链杆的轴力并作受弯杆件的M 、Q 图。
(a)题6-4图6-5 用适宜方法求桁架中指定杆内力。
(c)(b)(a)题6-6图习题88-1 试作图示悬臂梁的反力V B 、M B 及内力Q C 、M C 的影响线。
2020年国家开放大学电大考试土木工程学试题题库及答案
土木工程力学（本）试题一、单项选择题（每小题3分，共30分）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（ D ）。
A. 杆端弯矩B. 结点角位移C.结点线位移D.多余未知力S为（ B ）。
3. 图示结构杆件BA的B端转动刚度BAA．2 B．3 C．4 D．64. 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1B. 分配结点之间传递系数小于1C. 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 ）。
A. 质点的质量B. 自振频率C. 振幅D. 干扰力的大小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 ）。
A. 外力矩B.附加刚臂中的约束反力矩C.杆端固端弯矩D.杆端的传递弯矩7. 影响线的纵坐标是（ D ）。
A. 固定荷载的数值B. 移动荷载的数值C.不同截面的某一量值D.指定截面的某一量值8. 受弯杆件截面内力有（ D ）。
A. 弯矩B.剪力C. 轴力D. A 、B 、C9. 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 ）。
A ．1B ．2C ．3D ．410. 力法典型方程是（ B ）。
A. 结构的物理方程B. 多余约束处的位移协调条件C. 力的平衡条件D. A 、B 两个条件二、判断题（将判断结果填入括弧，以√表示正确，以×表示错误。
每小题3分，共30分）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i S AB 3 时， 杆件的B 端为固定支座。
（ × ）14. 温度变化时静定结构中的杆件发生变形。
力法
＝
P
P X1
P
△1X1 X1
＝
X1
＋
△1P
变形协调方程： △1X1＋ △1P＝0 △1X1 ＝ δ11X1 一次超静定结构力法的基本方程为：
δ11
δ11X1＋△1P＝0
X1=1
二次超静定结构力法的基本方程为：
11 X 1 12 X 2 1P 0 21 X 1 22 X 2 2 P 0
二、基本结构 去掉超静定结构的多余约束所得的静定结构为力法的基本结构 基本结构一定是无多余约束的几何不变体系。同一个超静定结 构，由于去掉的多余约束不同，所得的基本结构也不同，因此力法 解题的基本结构不是唯一的，可有多种选择。 【例8－2】力法解图 (a)所示超静定刚架，试选择基本结构。 P2
B
P1
基本未知量： X1=RB
（2）去掉固定端A的转动约束，得基本结构如图 (2)所示； 基本未知量： X1= mA
【例8－2】力法解图 (a)所示超静定刚架，试选择基本结构。 P2 P2 P2
B
B B
P1
RB
A
P1
A
P1 （3） X1=YA XA
A
XA
YA
（a） mA
（4）
（3）去掉固定端A的竖向约束，得基本结构如图 (3)所示； 基本未知量： X1= YA
对称轴 对称轴
2EI
P 对称轴
P
P
P 对称轴
P
P EI
2EI
2EI
对称结构、对称荷载 P 对称轴 P
等代结构 P
对称结构、反对称荷载 P 对称轴 P
等代结构 P
对称结构、对称荷载
等代结构
结构的超静定次数.
例7-4-2
计算图示桁架的内力，各杆EＡ=常数。
解：１）力法基本体系，基本方程：d11x1+ D1P
x2
x3
x4
x3
x1 x2
x5
x6
x4
x5 x7
x6
§7-2
力法基本概念
一、力法基本思路 有多余约束是超静定与静定的根本区别，因此，解决多余约束中的 多余约束力是解超静定的关键。
D1=0 D11=d11x1
D11 + D1P =0 d11x1+ D1P =0
1、力法基本未知量 结构的多余约束中产生的多余未知力（简称多余力）。 2、力法基本体系 力法基本结构，是原结构拆除多余约束后得到的静定结构；力法基 本体系，是原结构拆除多余约束后得到的基本结构在荷载（原有各种 因素）和多余力共同作用的体系。 3、力法基本方程 力法基本体系在多余力位置及方向与原结构位移一致的条件。 方程中的系数和自由项均是静定结构的位移计算问题，显然，超静 定转化为静定问题。
(a)
d11x1+ d12x2+ D1P + D1D =0
d21x1+ d22x2+ D2P + D2D = - DB
有支座移动因素时，力法方程的右边项可能不为零。
(a)
该式为两次超静定结构在荷载和支座位移共同作用下的力法方程。
根据位移互等定理，有：d12=d21
二、力法典型方程 n次超静定结构的力法方程： d11x1+ d12x2+…d1ixi+ d1jxj+… d1nxn+ D1P + D1D= D1 d21x1+ d22x2+…d2ixi+ d2jxj+… d2nxn+ D2P + D2D= D2 … … di1x1+ di2x2 +…diixi + dijxj+ …dinxn + DiP + DiD = Di dj1x1+ dj2x2 +…djixi + djjxj+… djnxn + DjP + DjD = Dj … … dn1x1+dn2x2+…dnixi+ dnjxj+… dnnxn+ DnP + DnD= Dn 系数、自由项的物理意义： dii —基本结构在xi= 1作用下，沿xi 方向的位移； dij —基本结构在xj= 1作用下，沿xi 方向的位移； DiP —基本结构在荷载作用下，沿xi 方向的位移； DiD —基本结构在支座移动下，沿xi 方向的位移； Di —基本结构沿xi 方向的总位移＝原结构在xi 方向上的实际位 移。
地质大学远程网络继续教育结构力学习题集以及答案解读
1、杆系结构中梁、刚架、桁架及拱的分类，是根据结构计算简图来划分的。
(正确)2、定向支座总是存在—个约束反力矩(正确)和一个竖向约束反力。
(错误)3静力和动力荷载的区别，主要是取决于它随时间变化规律、加载速度的快慢。
其定性指标由结构的自振周期来确定。
(正确)4、铰结点的特性是被连杆件在连接处既不能相对移动，(正确)又不能相对转动。
(错误)5、线弹性结构是指其平衡方程是线性的，(正确)变形微小，(正确)且应力与应变之间服从虎克定律。
(正确)1、学习本课程的主要任务是：研究结构在各种外因作用下结构内力与（）计算，荷载作用下的结构反应；研究结构的（）规则和（）形式等问题。
正确答案：位移，动，组成，合理2、支座计算简图可分为刚性支座与弹性支座，其中刚性支座又可分为（）、（）、（）和（）。
正确答案：链杆，固定铰支座，固定支座，滑动支座3、永远作用在结构上的荷载称为固定荷载，暂时作用在结构上的荷载称为（）它包括（）、（）、（）、（）和（）等正确答案：活载，风，雪，人群，车辆，吊车4、刚节点的特性是被连接的杆件载连接处既无（）又不能相对（）；既可传递（），也可传递（）正确答案：移动，转动，力，力矩第二章平面体系的几何构成分析1、图中链杆1和2的交点O可视为虚铰。
（）O正确答案：正确2、两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中，不仅指明了必需的约束数目，而且指明了这些约束必须满足的条件。
（）正确答案：正确3、在图示体系中，去掉1-5，3-5，4-5，2-5，四根链杆后，的简支梁12，故该体系具有四个多余约束的几何不变体系。
（）12345正确答案：错误4、几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。
（）正确答案：错误5、图示体系是几何不变体系。
()正确答案：错误2-2几何组成分析1．正确答案：几何不变，且无多余联系。
2．(图中未编号的点为交叉点。
)A B CDEF正确答案：铰接三角形BCD视为刚片I，AE视为刚片II，基础视为刚片III；I、II间用链杆AB、EC构成的虚铰(在C点)相连，I、III间用链杆FB和D处支杆构成的虚铰(在B点)相联，II、III 间由链杆AF和E处支杆构成的虚铰相联3．(图中未画圈的点为交叉点。
超静定系统1
试题内容：图示带有中间铰的多跨梁为超静定系统。
（）试题答案：答：非试题内容：图示梁是一次超静定梁。
（）试题答案：答：是试题内容：图示梁带有中间铰，是2次超静定系统。
（）试题答案：答：非试题内容：当系统的温度升高时，图示结构不会产生温度应力。
（）试题答案：答：非试题内容：当系统的温度升高时，图示结构会产生温度应力。
（）试题答案：答：是试题内容：图示梁，当温度升高时，不会产生温度应力。
（）试题答案：答：非试题内容：图示结构是内力超静定结构。
（）试题答案：答：是试题内容：图示外伸梁BC段的内力，可以仅用静力平衡方程求得。
（）试题答案：答：是试题内容：图示结构为2次超静定桁架。
（）试题答案：答：非试题内容：求解图示超静定结构中各杆的内力时，除静力平衡方程外，还需建立3个补充方程。
（）试题答案：答：是试题内容：求解超静定结构时，若取不同的静定基，则补充方程不同，但解答结果相同。
（）试题答案：答：是试题内容：求解超静定结构时，若取不同的静定基，则补充方程和解答结果都不同。
（）试题答案：答：非试题内容：在图示叠梁中，若梁1、2的材料和横截面均相同，则在力F作用下二梁的最大应力和挠度均相同。
（）试题答案：答：是试题内容：图示梁在支座B偏左或偏右的情况下，不会产生装配应力。
（）试题答案：答：是试题内容：图示直梁在截面C 承受e M 作用。
则截面C 转角不为零，挠度为零。
（ ）试题答案： 答：是试题内容：图示等截面直梁承受均匀载荷q 作用，在截面C 上有剪力，无弯矩。
（ ）试题答案： 答：非试题内容：等截面直梁及其受力状态如图所示。
若利用其反对称性从截面C 截开选取静定基，则该问题可简化为一次超静定问题，其中多余约束力为C F S ，变形协调条件为0 c w 。
（ ）试题答案： 答：是试题内容：图示4次超静定对称梁承受反对称均布载荷q 作用，可将其简化为一次超静定问题。
（ ）AM e Cl /2Bl/2答：是试题内容：设图示刚架在水平对称轴上A 点、右下角B 点上的弯矩分别为A M 和B M ，则由对称原理可知0=A M ，0≠B M 。
材料力学的习地的题目及答案详解
材料力学-学习指导及习题答案第一章绪论1-1 图示圆截面杆，两端承受一对方向相反、力偶矩矢量沿轴线且大小均为M的力偶作用。
试问在杆件的任一横截面m-m上存在何种内力分量，并确定其大小。
解：从横截面m-m将杆切开，横截面上存在沿轴线的内力偶矩分量M x，即扭矩，其大小等于M。
1-2 如图所示，在杆件的斜截面m-m上，任一点A处的应力p=120 MPa，其方位角θ=20°，试求该点处的正应力σ与切应力τ。
解：应力p与斜截面m-m的法线的夹角α=10°，故σ＝p cosα=120×cos10°=118.2MPaτ＝p sinα=120×sin10°=20.8MPa1-3 图示矩形截面杆，横截面上的正应力沿截面高度线性分布，截面顶边各点处的正应力均为σmax=100 MPa，底边各点处的正应力均为零。
试问杆件横截面上存在何种内力分量，并确定其大小。
图中之C点为截面形心。
解：将横截面上的正应力向截面形心C简化，得一合力和一合力偶，其力即为轴力F N=100×106×0.04×0.1/2=200×103 N =200 kN其力偶即为弯矩M z=200×(50-33.33)×10-3 =3.33 kN·m1-4 板件的变形如图中虚线所示。
试求棱边AB与AD的平均正应变及A点处直角BAD的切应变。
解：第二章轴向拉压应力2-1试计算图示各杆的轴力，并指出其最大值。
解：(a) F N AB=F, F N BC=0, F N，max=F(b) F N AB=F, F N BC=－F, F N，max=F(c) F N AB=－2 kN, F N2BC=1 kN, F N CD=3 kN, F N，max=3 kN(d) F N AB=1 kN, F N BC=－1 kN, F N，max=1 kN2-2 图示阶梯形截面杆AC，承受轴向载荷F1=200 kN与F2=100 kN，AB段的直径d1=40 mm。
§6-1 超静定结构的组成和超静定次数
q
B
l
=
q A B q A
X1
B
Δ1P
=
Δ1 ＝Δ11＋Δ1P＝0
——变形协调方程
+
Δ11 ——由多余未知力X1单独作用时， A 基本结构B点沿X1方向产生的位移
Δ11
B
Δ1P ——由荷载 q 单独作用时，基本结构 B点沿X1方向产生的位移。
X1
由于未知量X1在方程中没有显现， 为此令： △11= δ11 X1
2 3
3
12 21
1
1 1 2 a a a EI 2 2EI
3
2P
FP a FP a 1 a EI 2 2 4EI
3
1P
5 3 FP a 1 2 FP a 1 a FP a 5 a a 2EI 2 2 2 6 EI 2 96 EI
自由项Δi P ——荷载单独作用于基本体系时，所引起Xi方向 的位移，可正、可负或为零。
（3）最后弯矩
M X1M 1 X 2M
2
X n M
n
M
P
§6-3 超静定刚架和排架
1. 刚架 (以图示刚架为例) (1) 判定超静定次数， 选择基本体系 原结构为二次超静定; 选基本体系如图所示。 (2) 根据变形调条件， 建立力法方程。
q
（1）确定超静定次数
——具有一个多余约束，原结构为一 次超静定结构。
A
B
l
（原结构） q A B
（2）取基本体系
——去掉多余约束（链杆B），代之 以多余未知力X1。
X1
— 称为力法的基本未知量
国开电大《土木工程力学(本)》形考任务1-5作业答案
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。
超静定次数的确定及基本结构的取法
11
2l 3 3EI
1p
ql 4 8EI
x1
1p 11
3ql 16
M M 1x1 M P
l
MP
1 ql 2 2
5 ql 2 16
3 ql 16
M
.
例题： B
P C
2EI
EI
L
A L/2 L/2
x1 1
.
P x1 x2
P PL/4
MP 6 PL 80
x2 1
3
M
M1
M2
PL 80
11x1 1C 0
x1
3）、求系数和自由项。
x1 1 x1 1
11
l3 EI
1C RiCi l
x1
1C 11
3EI l2
3i l
其中： i EI ——线刚度 l
4）、 M M 1x1
结论：对于超静定结构，支座位移引起的内力几支反力与刚度成正比。 对于静定结构，支座位移不产生内力。
解：（1）
11 x1 21x1
12 x2 22 x2
1p 2p
0 0
11
L 2EI
12
21
L 6EI
22
L 3EI
1P
PL2 32 EI
2P 0
x1
6PL 80
x2
3PL 80
M M1x1 M 2 x2 M P
(2)、求剪力，轴力。
M Q
6 PL 80
QBA
QAB
QBA
x3 0
.
解法 2：
x1 x2 x3
.
11x1 12 x2 13 x3 2
x1 24
21x1 22 x2 23 x3 1
超静定次数的确定
对不同结构选取不同项计算。系数和自由项求得后，
代入典型方程即可解出各多余未知力。
返 回14
§7—5 力法的计算步骤和示例
1. 示例
n=2(二次超静定)
选择基本结构如图示
力法典型方程为：
（1）确定原结构的超静定次数。
（2）选择静定的基本结构(去掉多余联系，
以多余未知力代替)。
（3）写出力法典型方程。
（4）作基本结构的各单位内力图和荷载内力
图，据此计算典型方程中的系数和自由项。
（5）解算典型方程，求出各多余未知力。
（6）按叠加法作内力图。
17
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例 7—1 用力法分析两端固定的梁，绘弯矩图。EI=常数。
例 7—4 分析图示刚架。
解这是：一个对称结构，为四次超静定。
选取对称的基本结构 如图示， 只有反对称多余未知力X1
为计算系数和自由项分别作 和MP图(见图)。
由图乘法可得
EI11=(1/2×3×3×2) ×4 +（3×6×3）×2 =144
6m
6m
10kN
10kN
X1
EI=常数
6m
3
……………………………………………………………
n1X1+ n2X2+ … + niXi+ … + nnXn+△nP=0
这便是n次超静定结构的力法典型(正则)方程。式中
Xi为多余未知力， i i为主系数，i j(i≠j)为副系数, △iP 为常数项（又称自由项）。
12
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3. 力法方程及系数的物理意义
确定超静定次数
确定超静定次数1、确定下列各结构的超静定次数。
答案：1次
2、确定下列各结构的超静定次数。
答案：6次
3、确定下列各结构的超静定次数。
答案：4次
4、确定下列各结构的超静定次数。
答案：3次
5、确定下列各结构的超静定次数。
答案：7次
6、确定下列各结构的超静定次数。
答案：5次
7、确定下列各结构的超静定次数。
答案：7次
8、确定下列各结构的超静定次数。
答案：10次
9、确定下列各结构的超静定次数。
答案：2次
10、确定下列各结构的超静定次数。
答案：1次
11、确定下列各结构的超静定次数。
答案：4次
12、确定下列各结构的超静定次数。
答案：9次
13、确定下列各结构的超静定次数。
答案：2次
14、确定下列各结构的超静定次数。
答案：9次
15、确定下列各结构的超静定次数。
答案：1次
16、确定下列各结构的超静定次数。
答案：内部4次
17、确定图示各结构用位移法计算的基本未知量（θ，Δ）的数目。
答案：θ=2，Δ=1。
超静定结构的概念和超静定次数的确定
第5章力法5.1 超静定结构的概念和超静定次数的确定1.超静定结构的概念前面讨论的是静定结构，从本章开始我们讨论超静定结构的受力情况。
关于结构的静定性可以从两个方面来定义从几何组成的角度来定义静定结构就是没有多余联系的几何不变体系；从受力的角度来定义，静定结构就是只用静力平衡方程就能求出全部反力和力的结构。
现在，我们要讨论的是超静定结构。
它同样可以从以上两个方面来定义，从几何组成的角度来定义，超静定结构就是具有多余联系的几何不变体系；从受力的角度来定义，超静定结构就是只用静力平衡方程不能求出全部的反力或力的结构。
如图5.1(a)所示的简支梁是静定的，当跨度增加时，其力和变形都将迅速增加。
为减少梁的力和变形，在梁的中部增加一个支座，如图5.1(b)所示，从几何组成的角度分析，它就变成具有一个多余联系的结构。
也正是由于这个多余联系的存在，使我们只用静力平衡方程就不能求出全部4个约束反力F ax、F ay、F by、F cy和全部力。
具有多余约束、仅用静力平衡条件不能求出全部支座反力或力的结构称为超静定结构。
图5.1(b)和图5.2所示的连续梁和刚架都是超静定结构。
图5.3给出了工程中常见的几种超静定梁、刚架、桁架、拱、组合结构和排架。
本章讨论如何用力法计算这种类型的结构。
图5.1 图5.2. . . w d .图5.32.超静定次数的确定力法是解超静定结构最基本的方法。
用力法求解时，首先要确定结构的超静定次数。
通常将多余联系的数目或多余未知力的数目称为超静定结构的超静定次数。
如果一个超静定结构在去掉n个联系后变成静定结构，那么，这个结构就是n次超静定。
显然，我们可用去掉多余联系使原来的超静定结构(以后称原结构)变成静定结构的方法来确定结构的超静定次数。
去掉多余联系的方式，通常有以下几种：(1)去掉支座处的一根支杆或切断一根链杆，相当于去掉一个联系。
如图5.4所示结构就是一次超静定结构。
图中原结构的多余联系去掉后用未知力x1代替。
材料力学-学习指导及习题答案
材料力学-学习指导及习题答案第一章绪论1-1 图示圆截面杆，两端承受一对方向相反、力偶矩矢量沿轴线且大小均为M的力偶作用。
试问在杆件的任一横截面m-m上存在何种内力分量，并确定其大小。
解：从横截面m-m将杆切开，横截面上存在沿轴线的内力偶矩分量M x，即扭矩，其大小等于M。
1-2 如图所示，在杆件的斜截面m-m上，任一点A处的应力p=120 MPa，其方位角θ=20°，试求该点处的正应力ζ与切应力η。
解：应力p与斜截面m-m的法线的夹角α=10°，故ζ＝p cosα=120×cos10°=118.2MPaη＝p sinα=120×sin10°=20.8MPa1-3 图示矩形截面杆，横截面上的正应力沿截面高度线性分布，截面顶边各点处的正应力均为ζmax=100 MPa，底边各点处的正应力均为零。
试问杆件横截面上存在何种内力分量，并确定其大小。
图中之C点为截面形心。
解：将横截面上的正应力向截面形心C简化，得一合力和一合力偶，其力即为轴力F N=100×106×0.04×0.1/2=200×103 N =200 kN其力偶即为弯矩M z=200×(50-33.33)×10-3 =3.33 kN·m1-4 板件的变形如图中虚线所示。
试求棱边AB与AD的平均正应变及A点处直角BAD的切应变。
解：第二章轴向拉压应力2-1试计算图示各杆的轴力，并指出其最大值。
解：(a) F N AB=F, F N BC=0, F N，max=F(b) F N AB=F, F N BC=－F, F N，max=F(c) F N AB=－2 kN, F N2BC=1 kN, F N CD=3 kN, F N，max=3 kN(d) F N AB=1 kN, F N BC=－1 kN, F N，max=1 kN2-2 图示阶梯形截面杆AC，承受轴向载荷F1=200 kN与F2=100 kN，AB段的直径d1=40 mm。
中央电大土木工程力学(本)(历届试题)
试卷代号：1129（1884）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（每小题3分，共30分）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（ D ）。
A. 杆端弯矩B. 结点角位移C.结点线位移D.多余未知力S为（ B ）。
3. 图示结构杆件BA的B端转动刚度BAA．2 B．3 C．4 D．64. 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1B. 分配结点之间传递系数小于1C. 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 ）。
A. 质点的质量B. 自振频率C. 振幅D. 干扰力的大小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 ）。
A. 外力矩B.附加刚臂中的约束反力矩C.杆端固端弯矩D.杆端的传递弯矩7. 影响线的纵坐标是（ D ）。
A. 固定荷载的数值B. 移动荷载的数值C.不同截面的某一量值D.指定截面的某一量值8. 受弯杆件截面内力有（ D ）。
A. 弯矩B.剪力C. 轴力D. A 、B 、C9. 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 ）。
A ．1B ．2C ．3D ．410. 力法典型方程是（ B ）。
A. 结构的物理方程B. 多余约束处的位移协调条件C. 力的平衡条件D. A 、B 两个条件二、判断题（将判断结果填入括弧，以√表示正确，以×表示错误。
每小题3分，共30分）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i S AB 3 时， 杆件的B 端为固定支座。