《土木工程力学(本)》作业1参考答案

1《土木工程力学（本）》作业1参考答案说明：本次作业对应于平面体系的几何组成分析和静定结构的受力分析，应按相应教学进度完成。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，（D）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（B）A自由度为3B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C几何不变体系D几何可变体系6．图示桁架有几根零杆（D）A0B2C4D6FP7．下图所示结构的弯矩图形状应为（A）FPABCD图1FP8．图示多跨静定梁的基本部分是（B）2AAB部分BBC部分CCD部分DDE部分ABCDE9．荷载作用下产生桁架位移的主要原因是（A）A轴向变形B弯曲变形C剪切变形D扭转变形10．三铰拱在集中力作用下其合理拱轴线形状是（A）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。（x）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。（x）3．两根链杆的约束作用相当于一个单铰。（o）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。（x）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。（o）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。（x）FPFP7．三铰拱的矢高f越大，水平推力也越大。（x）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。（o）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。（x）10．试判断下列弯矩图是否正确。（x）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．题2-7图题2-8图3静定结构一次超静定结构３．４．题2-9图题2-10图二次超静定结构静定结构四、绘制下图所示各结构的弯矩图。（每小题10分，共30分）AA3m3m1m10kN/m15kN6mDBCC2m20kND3mBΣX=HA-20=0HA=20KNΣMA=3VB-4×10×2-20×3=0VB=46.67KNΣMB=3VA-4×10×1+20×3=0VA=-6.67KN校核ΣY=46.67-6.67-10×4=0２．1M3m10kN/mHAＢＣ3MDVAVB20kN5kNＢM图D60kN60kN4L/2L/2LFPLFPΣX=HA-20=0HA=0ΣMA=lVB-Fl-F×l/2=0VB=3F/2(↑)ΣMB=3VA+Fl-F×l/2=0VA=-F/2(↓)校核ΣY=-F/2+3F/2-F=0３．FC段ΣMc=VF×4-20×4×2=0VF=40AB段ΣMA=6VB-40×2-40×4-40×8-20×7=0VB=140(↑)ΣMB=6VA-40×4-40×2+20×2×1+40×2=0VA=20(↑)40kN40kN20kN/m2m2m2m2m2m2mACBDElmFHAＢＣl/2FlVAVBl/2解：5校核ΣY=0四．求指定杆件的内力解：求反力VC=3PHB=4PHA=-4P由右隔离体ΣMF=a×N1-P×a+3P×a=0N1=-2PΣMD=a×N3+P×a+P×2a-3P×2a=0N3=3PΣY=V2-P-P+3P=0V2=-P40kN.m120kN.mAC20kN/mC40kN40kNABDEVFVFVBVAVCABaPPPaa1234aCAFl/4FlAl/2VBVAFll/2ＣＢHAlAHBPPP1234aCAFl/4FlAl/2VBVAFll/2ＣＢHAlHAVCDEFG1212PPN1V2N3CAFl/4FlAl/2VBVAFVC=3PEFH2DAHBaHADG22N3N461222VNPN22由左隔离体Σy=0N4=0五．计算图示桁架中指定杆件的内力。（10分）解：先求反力HA=0VA=3P/4VB=5P/4取1-1截面N2=-FN3=FFN421FPFP132DaaaVAHAVB