《土木工程力学》第五次作业解析

1土木工程力学作业05任务一、单项选择题（共10道试题，共30分。）1.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2.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3.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4机动法作静定梁影响线的理论依据是（B）A.虚力原理B.虚位移原理C.位移互等定理D.叠加原理5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6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7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8图示梁截面C剪力影响线在C右侧邻近的竖标值为（C）A.0B.0.5C.1D.－19图示简支梁在移动荷载作用下，K截面的最大弯矩是（A）A.B.C.D.10图示静定梁在移动荷载作用下，的最大值（绝对值）是（C）A.B.C.D.11图示梁的某量值的影响线，其中竖坐标表示P＝1作用在（D）2A.K点产生的值B.K点产生的值C.D点产生的值D.D点产生的值12对于图示影响线竖坐标含义的论述正确的是（B）A.为P=1在C点时产生的B.为P=1在C左时产生的C.为P=1在C点时产生的D.为P=1在C左点时产生的13.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.14.图示伸臂梁的影响线为哪个量值的影响线？（B）A.QAB.C.D.315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.D.-116图示梁A截面弯矩影响线是（A）A.B.C.D.17同一结构，不考虑阻尼时的自振频率为ω，考虑阻尼时的自振频率为ωD，则（D）A.B.C.D.ω与ωD的关系不确定18.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19在动力计算中，体系自由度数N与质点个数M（D）A.总是相等B.N总是大于MC.M总是大于ND.不确定20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21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22反映结构动力特性的重要物理参数是（C）。A.初相角B.初位移C.自振频率D.振幅23在图示结构中，若要使其自振频率增大，可以（C）A.增大PB.增大mC.增大EID.增大l24在图示结构中，为使体系自振频率增大，可以（C）4A.增大PB.增大mC.增大EID.增大l25.图示体系的自振频率为（C）A.B.C.D.26不考虑杆件的轴向变形，下图所示体系的振动自由度为（A）。A.1B.2C.3D.427图示振动体系的自由度数目为（A）A.1B.2C.3D.428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.3C.4D.529图示单自由度动力体系自振周期的关系为（A）5A.B.C.D.都不等二、判断题（共10道试题，共30分。）1.图示影响线中K点的竖坐标表示P=1作用在K点时产生的K截面的弯矩。(A.错误)2.图示影响线是C截面的弯矩影响线。(B.正确)3.图示结构A截面弯矩影响线在A处的竖标为l。（A.错误）4.图示结构A截面剪力影响线在B处的竖标为1。（B.正确）65从形状上看连续梁影响线是曲线段图形。（B.正确）6弯矩影响线竖坐标的量纲是长度。（B.正确）7.影响线的横坐标是单位荷载的位置。（B.正确）8.静定结构的内力和反力影响线是直线或者折线组成。(B.正确)9.一般情况下，振动体系的振动自由度与超静定次数无关。（B.正确）10在结构动力计算中，一个质点的振动体系，其振动自由度一定为1。（A.错误）11在结构动力计算中，四质点的振动体系，其振动自由度一定为4。（A.错误）12具有集中质量的体系，其振动自由度就等于其集中质量数。（A.错误）13.自由振动过程中无外荷载作用。（B.正确）14.结构的动力位移总是要比静力位移大一些。（A.错误）15增大结构的刚度可以减小结构的位移，这句话也适用于动荷载作用下的结构。（A.错误）16无阻尼单自由度体系自由振动时，质点的速度和加速度在同一时刻达到最大值。（A.错误）17.反映结构动力特性的参数是振动质点的振幅。（A.错误）18.结构的自振频率与结构中某杆件的刚度无关。(A.错误)19结构的自振频率与结构的刚度及动荷载的频率有关。（A.错误）20结构的自振频率与质量、刚度及荷载有关。（A.错误）21由于弱阻尼，结构的自由振动不会衰减。（A.错误）22阻尼对体系的频率无影响，所以计算频率时不用考虑阻尼。（A.错误）23对于弱阻尼情况，阻尼越大，结构的振动频率越小。（B.正确）24.弱阻尼自由振动是一个衰减振动。（B.正确）25外界干扰力既不改变体系的自振频率，也不改变振幅。（A.错误）26图示结构影响线的AC段纵标为零。（B.正确）27图示体系有3个振动自由度。（A.错误）28.图示体系有1个振动自由度。（B.正确）729图示影响线是A截面的弯矩影响线。(B.正确)30.图示梁支座反力FyA的影响线与的影响线相同。（A.错误）31图示简支梁支座反力FyB的影响线是正确的。（A.错误）三、计算题（共5道试题，共40分。）1-1画图示伸臂梁KM，FRA的影响线（10分）BCK3m3m3mA解：作影响线如（空1B）示。81m1m10.5KMRAF1.5m10.51.5mKMRAF1.5m11.5mKMRAF1ABCD1m1m1KMRAF11-2画图示伸臂梁KM，FRA的影响线（10分）BCK4m4m4mA解：作影响线如（空1D）示。1m1m10.5KMRAF2m1.50.52mKMRAF4m14mKMRAFABCD2m2m1KMRAF10.51-3画图示伸臂梁KM，FRA的影响线（10分）9BCK2m2m2mA解：作影响线如（空1A）示。1m1m10.5KMRAF1.5m10.51.5mKMRAF1.5m11.5mKMRAF1ABCD1m1m1KMRAF12-1.作图示静定梁FRB的影响线（5分）ABC1m2m解：作影响线如（空1B）示。0.51B10.51DAC2-2作图示静定梁FRB的影响线（5分）ABC2m4m解：作影响线如（空1A）示。10111AB10.51CD2-3作图示静定梁FRB的影响线（5分）ABC4m8m解：作影响线如（空1D）示。0.51AB10.51CD3-1作图示静定梁左QAF的剪力影响线（5分）BC2m4mA2mD解：作影响线如（空1B）示。1A0.5B1C1D3-2作图示静定梁左QAF的剪力影响线（5分）11BC3m6mA3mD解：作影响线如（空1C）示。1A0.5B1C1D3-3作图示静定梁左QAF的剪力影响线（5分）BC5m10mA5mD解：作影响线如（空1D）示。1A2D1C1B4-1图示刚架重量W.doc图示刚架重量W=10KN都集中在横梁上，横梁刚度无穷大，h=4m,立柱2410442.5mKNEI,求刚架作水平振动时的自振频率。（10分）IEEI1h解：忽略杆件的轴向变形，横梁上各质点的水平位移相等。当横梁产生单位水平位移时，使刚架产生单位12水平位移所施加的力11k等于柱的柱端剪力，则11k（空1B）（5分）A．324hEIB．312hEIC．36hEID．33hEI所以刚架水平振动时的自振频率为mk11（空2C）（5分）A．321sB．711sC．1001sD．1411s4-2设刚架质量m都集中在横梁上，横梁刚度无穷大，立柱EI=常数。求图示体系水平振动时的自振频率。（10分）IEEI1EI1IEIEh解：忽略杆件的轴向变形，并且横梁抗弯刚度无穷大，横梁上各质点的水平位移相等。当横梁产生单位水平位移时，使刚架产生单位水平位移所施加的力11k等于柱的柱端剪力之和。11k（空1C）（5分）A．336hEIB．324hEIC．318hEID．312hEI刚架水平振动时的自振频率为（空2C）（5分）A．336mhEIB．324mhEIC．318mhEID．312mhEI4-3设刚架质量m都集中在横梁上，横梁刚度无穷大，立柱EI=常数。求图示体系水平振动时的自振频率。（10分）IEEI1IEhl解：求刚度系数。令横梁发生单位水平位移，立柱两端的剪力即为它们的侧移刚度。11k（空1A）（5分）13A．315hEIB．312hEIC．324hEID．315lEIE．312lEIF．324lEI刚架水平振动时的自振频率为（空2A）（5分）A．315mhEIB．312mhEIC．324mhEID．315mlEIE．312mlEIF．324mlEI5-1.求图示体系的自振频率，EI=常数，杆长均为l。（10分）BAmlCIEIEl解：求柔度系数。在C点加单位力，作单位弯矩图，可求得11（空1D）（5分）A．EIl343B．EIl323C．EIl1253D．EIl1273刚架水平振动时的自振频率为（空2F）（5分）A343mlEIB323mlEICmEIl343DmEIl323E3512mlEIF3712mlEI5-2求图示体系的自振频率。各杆EI常数，杆长均为l。（10分）m解：求柔度系数11（空1A）（5分）A．EIl323B．EIl333C．EIl353D．EIl373刚架水平振动时的自振频率为（空2A）（5分）A323mlEIB333mlEICmEIl353DmEIl373E353mlEIF373mlEI145-3求图示体系的自振频率。（10分）hBAmEI1lC解：求柔度系数。在C点加单位力，作单位弯矩图，可求得11（空1E）（5分）A．EIhlh332B．EIlh322C．EIh33D．EIh323E．EIlh32F．EIhl322刚架水平振动时的自振频率为（空2C）（5分）A33mhEIB323mhEIC23mlhEID223mlhEIE．hmlEI223F．)(332hlhmEI