土木工程力学本综合.docx

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土木工程力学本综合

说明:

为了帮助大家复习，这份辅导材料一共有两部分内容。

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社出版的《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内容，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内容，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内容，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）命题范围

在本课程的教案大纲和本考核说明所规定的内容和要求范围内命题，不得任意扩大考试范围。

（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、课程考核的内容和要求

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。

*说明：

：

带

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

．掌握自由度及约束的概念*2．

*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、多跨静定梁的内力计算及内力图绘制

2．掌握静定刚架的内力计算及内力图绘制

3．掌握静定平面桁架的内力计算方法

*4．了解静定组合结构内力计算方法

*5．了解三铰拱拱结构内力计算方法，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

力法章5第

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内力计算

*8．支座移动时的超静定结构的内力计算

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

．掌握用位移法计算对称结构5．

*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

．阻尼对振动的影响*5．

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、试卷类型与规范解答举例

本试卷范例只用来说明试卷的类型与难度。

考试范围参见前面的考核知识点与考核要求。

×表示错误）3分。

将判断结果填入括弧：

以√表示正确，以

（一）判断题（每小题简支梁跨中C截面弯矩影响线的物理意义是荷载作用在截面C的弯矩图形。

（）

×答案：

（二）单项选择题（每小题3分）

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

答案：

D

（三）计算（共40分）

用力法计算图示结构，并作弯矩图。

各杆相同且为常数。

（本小题15分）

解：

（1）选取基本体系

去掉支座A换成铰支座，加上多余未知弯矩X,，得到基本体系如下图所示。

1

基本体系

…………………………………………………….（2分）

（2）列出力法方程

X+△=0

1p1…………………………………………………….（2分）

（3）求系数项及自由项

作出基本结构在X＝1和荷载作用下各杆的内力图图和图。

1

图（单位：

）图（单位：

）

…………………………………………………….图（2分）

…………………………………………………….图（2分）

由图乘法可得，

…………………………………………………….（2分）

…………………………………………………….（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

…………………………………………………….（1分）

（5）求出各杆内力。

按叠加原理计算出各杆弯矩值，最后作如图所示。

．

图（单位：

）

…………………………………………………….（2分）

综合练习

一、单项选择题

1．下图所示结构的弯矩图形状应为（A）

2．下图所示结构的弯矩图形状应为（B）

3．对下图（a）所示结构，按虚拟力状态图（b）将求出（A）

A截面B的转角B截面D的转角

CBD两点间的相对移动DBD两截面间的相对转动

4．图示虚拟状态是为了求（B）

AA点线位移BA截面转角

CA点竖向位移DA点水平位移

5．图示刚架杆端弯矩M等于（A）BAA30kN·m（左侧受拉）B30kN·m（右侧受拉）

（右侧受拉）m·10kND（左侧受拉）m·10kNC．

6．图示多跨静定梁的基本部分是（B）

AAB部分BBC部分

CCD部分DDE部分

7．图示多跨静定梁的基本部分是（A）

AAB部分BBC部分

CCD部分DDE部分

8．图示桁架有几根零杆（D）

A0B2

C4D6

9．能使静定结构产生内力的外因为（A）

A荷载B温差

C支座移动DA、B、C任何一种均可

10．图示结构当支座B有沉降时产生（C）

A内力B反力C位移D变形

11．静定结构的内力与刚度（D）

A有关B比值有关

C绝对大小有关D无关

12．对称结构在正对称荷载作用下，（B）是反对称的

A弯矩图B剪力图

C轴力图D内力

13．静定结构由于温度变化，（A）

A发生变形和位移B不发生变形和位移

C不发生变形，但产生位移D发生变形，但不产生位移

14．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内力与刚度（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内力与刚度（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．超静定结构产生内力的原因（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

）D．用力法计算超静定结构时，其基本未知量为（19．

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．力法方程中的系数代表基本体系在作用下产生的（C）

AB

C方向的位移D方向的位移

22．在力法方程的系数和自由项中（B）

A恒大于零B恒大于零

C恒大于零D恒大于零

23．力法典型方程中的自由项是基本体系在荷载作用下产生的（C）

AB

C方向的位移D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）

25．图示超静定结构的次数是（B）

A5B7

C8D6

26．下图所示结构的超静定次数为（D）

A1B2

C3D4

27．图示结构的超静定次数是（D）

A2B4

C5D6

28．图示刚架的超静定次数为（C）

A1次B2次C3次D4次

29．图示结构的超静定次数是（A）

A2B4

C5D6

30．对称结构作用正对称荷载时，对称轴穿过的截面（D）

A只有轴力B只有剪力

C只有弯矩DA、C同时满足

31.关于下图所示对称结构，下列论述正确的是（D）

AA点线位移为零BAB杆无弯矩

CAB杆无剪力DAB杆无轴力

）B截面不为零的是（A下图所示对称结构32.

A水平位移B轴力

C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）

35．下图所示对称结构的等代结构为（D）

36．图示对称结构EI=常数，对称轴穿过的截面C内力应满足（B）

37．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，代表荷载在基本体系作用下产生的（C）

AB

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

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．杆端内力

C．杆端弯矩D．结点位移

44．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

45．图示超静定结构结点角位移的个数是（C）

A．2B．3

C．4D．5

46．图示超静定结构结点角位移的个数是（B）

3

．2B．A．

C．4D．5

47．图示超静定结构独立结点角位移的个数是（B）

A．2B．3

C．4D．5

48.图示结构位移法方程中的自由项=（B）

A．2B．－2

C．12D．－262

49.图示结构位移法方程中的系数＝（C）

A．3B．8

C．15D．13

50.图示结构位移法方程中的系数＝（D）

A．11B．5

C．9D．8

51．欲使图示节点A的转角＝0，应在节点A施加的力偶M＝（C）

A．-5B．5

C．D．

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i

C．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．0

C．1/2D．-1

57．一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

58．下图所示连续梁结点B的不平衡力矩为（A）

A．—10kN·mB．46kN·m

m

·28kN—．mD·18kN．C．

59．图示结构杆件BC的B端转动刚度为（D）。

A．2B．4

C．6D．8

60．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I

61．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．=4B．=

C．=3D．

62．下图所示连续梁，节点B的不平衡力矩为（A）

A．－41B．－20

C．21D．41

63．图示刚架M为（A）ADA．1kN·mB．2kN·m

C3kN·mD．0

64．图示连续梁中AB杆B端的弯矩＝（C）

A．B．

C．D．

65．图示连续梁中节点B的不平衡力矩是（D）

A．B．

C．D．

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（D）

A．B．

C．D．

67．分配弯矩是（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．QB．A

C．D．

71．由主从结构的受力特点可知：

附属部分的内力（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/

C．该量值的量值D．该量值的量纲/

73．图示梁A截面弯矩影响线是（A）

74．P＝1在梁ABC上移动，图示影响线是何量值的影响线（B）

A．B．

C．D．

75．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．-5

C．1D．-1

76．机动法作静定梁影响线的假设有（）A

．杆件为弹性杆A．杆件为刚性杆B．杆件为弹塑性杆C．杆件为塑性杆D）77．影响线的横坐标是（B

单位移动荷载的位置．截面的位置B．A．移动荷载的位置C．固定荷载的位置D（C

）79．机动法作静定梁影响线应用的原理为

B．互等定理A．变形体虚功原理．叠加原理C．刚体虚功原理D

作用在（D）80．图示梁的某量值的影响线，其中竖坐标表示P＝1K点产生的值．AK点产生的值B．点产生的值．DC．D点产生的值D

）81．对于图示影响线竖坐标含义的论述正确的是（B

C左时产生的．为A．为P=1在C点时产生的BP=1在C左点时产生的．为在C点时产生的DP=1在C．为P=1）C．图示梁截面剪力影响线在C右侧邻近的竖标值为（C82

0B．0.5

A．．1D．C1

－

．图示单自由度动力体系自振周期的关系为（83A

）．B．A．

C．D．都不等

84．在图示结构中，为使体系自振频率增大，可以（C）

m．增大PB．增大Al

EID．增大C．增大

85．忽略直杆轴向变形的影响，图示体系有振动自由度为（C）。

A．2B．3

C．4D．5

86．结构动力的基本未知量是（A）

A．质点位移B．节点位移

C．多余未知力D．杆端弯矩

87．无阻尼单自由度体系的自由振动方程为，则质点的振幅A=（D）

A．B．

C．D．

88．图示体系的自振频率为（C

）

B．A．

D．C．

89．在低阻尼体系中不能忽略阻尼对什么的影响？

（C）

．周期．频率AB．主振型C．振幅D．单自由度体系的自由振动主要计算（A）90．振型BA．频率与周期D．动力反应．频率与振型C

二、判断题

1．图示两根梁的内力相同，变形也相同。

（）╳

2．图示多跨静定梁仅AB段有内力。

（√）

3．图示多跨静定梁仅FD段有内力。

（√）

4．外力作用在基本部分上时，附属部分的内力、变形和位移均为零。

（）╳5．下图所示结构的弯矩图形状是正确的。

（）╳

6．图示刚架CD部分的内力为零（√）

7．图示刚架，AB部分的内力为零。

（√）

8．用平衡条件