《《工程力学》作业2参考答案（2020年12月16日整理）.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《工程力学》作业2参考答案（2020年12月16日整理）.pptx（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、工程力学作业 2 参考答案 说明：本次作业对应于文字教材第 4 章，应按相应教学进度完成。 一、单项选择题（每小题 2 分，共 30 分） 在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。不 选、错选或多选者，该题无分。 1力法计算的基本未知量为（D ） A杆端弯矩 B结点角位移 C 结点线位移 D多余未知力 超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度（ B） 无关 相对值有关 绝对值有关 相对值绝对值都有关 图 4 所示结构的超静定次数为 （ D） 1 2 3 4,图 4,DX j 方向的位移,力法方程中的系数 ij 代表基本体系在 X j 1作用下产生的（C ） AX
2、i 次开发BX jCXi 方向的位移 在力法方程的系数和自由项中（B）,DiP 恒大于零,A ij 恒大于零B ii 恒大于零 6图 5 所示对称结构的等代结构为（A,C ji 恒大于零 ）,q,q,q,q,q,q,C,D,图5AB 超静定结构在支座移动作用下产生的内力与刚度（C ） 无关 相对值有关,1,绝对值有关 相对值绝对值都有关 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） AXiBX jCXi 方向的位移DX j 方向的位移 下图所示对称结构的等代结构为（ D）,FP,FP,AB,C,D,FP,FP,FP,FP,10一结构的超静定次数等于结构中（B ）,A约束的数
3、目 C结点数,B多余约束的数目 D杆件数 ）,11力法的基本体系是（ D A一组单跨度超静定梁 C可变体系,B瞬变体系 D几何不变体系,12撤去一单铰相当于去掉了多少个约束（ C）,14用力法计算超静定结构时，其基本未知量为（D ）,2,A杆端弯矩 C结点线位移,B结点角位移 D多余未知力,15力法方程中的系数 ij 代表基本体系在 X j 1作用下产生的（C） AXiBX jCXi 方向的位移DX j 方向的位移 二、判断题 （每小题 1 分，共 10 分） 你认为正确的在题干后括号内划“”，反之划“”。 超静定次数一般不等于多余约束的个数。（ ） 力法计算的基本体系不能是可变体系。（ ）,
4、同一结构选不同的力法基本体系，所得到的力法方程代表的位移条件相同。（） 同一结构的力法基本体系不是唯一的。（ ） 同一结构选不同的力法基本体系所得到的最后结果是相同的。（） 图示超静定结构去掉杆件、后为一静定梁，故它是三次超静定结构。（ ）, 用力法计算超静定结构，选取的基本结构不同，所得到的最后弯矩图也不同。（ ） 用力法计算超静定结构，选取的基本结构不同，则典型方程中的系数和自由项数值也不 同。 （ ） 在荷载作用下，超静定结构的内力分布与各杆刚度的绝对值有关。（ ） 图示结构有两次超静定。（ ）,三、填空题（每空 2 分，共 20 分） 确定超静定结构的次数时，若撤去一个单铰，相当于去掉
5、 两个约束。 超静定结构的几何组成特征是 有多余约束的几何不变体系。 温度改变对超静定结构 产生内力和反力。 力法基本结构是 无多余约束的几何不变体系 静定结构 。 超静定结构的内力不仅满足平衡条件，而且还要满足 位移协调条件。 静定结构的反力和内力用 静力平衡条件可全部求出。 力法的基本未知量是多余未知力，其典型方程是根据多余未知力处的 位移条件建 立的。 对称结构在对称荷载作用下内力中 弯矩、轴力是对称的， 剪力是反对称的 。 力法的基本体系是无多余约束的几何不变体系。 力法的基本方程使用的是 位移协调条件；该方法只适用于解 超静定 结构。 四、计算题（共 40 分） 对下面图 a 所示的
6、超静定结构，选图 b 所示的力法基本体系，要求 列出力法典型方程； 画M1 ， M 2 ， MP 图； 求出各系数及自由项。（10 分）,3,q,EI,EI,q,X2,X1 X1,图a,L,L,21 122 22 P,x x 0,解：（1）列出力法典型方程：,图b 11x1 12 x2 1P 0,（2） M1 ， M 2 ， MP 图如下； q,1,x1,1,x1=1,X2,x2=1,M1 图,M 2 图,1,（3）求出各系数及自由项。（10 分）,2l 3EI,11,l 3EI,22,l 6EI,1221, ,ql 3,F,M 图,1F 24 EI 2F 0,2用力法计算图示刚架（求出系数及
7、自由项列出方程即可）（10 分） 20kN/m I=2.4 I=1,3m,3m,20kN/m,1,4,x1,x1=1,x2,基本体系,M1 图,x 2=1,M 2 图,1,21x1 22 x2 2 P 0,（2）列出力法典型方程： ,解：（1）图示刚架为两次超静定结构，选力法基本体系如图， 11x1 12 x2 1P 0,22.5 kN m,（3）作M1 ， M 2 ， MP 图，求出各系数及自由项。,MF 图,3,11, 3 1.417,3 2.43,1221,623,22, - 3 - 1; 3 1,2.432, 1 2 22.5 3 1 9.375,1F,; 0,2F,12, x 0,(
8、4) 力法典型方程为： 0.5x,1.417 x1 0.5x2 9.375 0,l,3建立图示结构的力法方程（不求解）。（10 分） q EI=常数,l l 解：（1）这是一个对称刚架，取半结构如图所示。,q,l,l l,EI=常数,L,EI,EI,q,L,（2）半刚架为两次超静定结构，选力法基本体系如图，,q,21x1 22 x2 2 P 0,（3）列出力法典型方程： ,11x1 12 x2 1P 0,x1,（4）作MP ， M1 ， M 2 图，求出各系数及自由项。,2l 3EI,11,l 3EI,22,l 6EI,1221, ,X2,基本体系,24 EI,1F,3 ql, 0,2F,5,
9、1 1 x1=1,ql 2 8,MF 图,M1 图,x2=1,M 2 图,1,（5）力法典型方程简化为：,12 4x1 8x2 0,16 x 4x ql 2 0,4用力法计算图示对称结构，并作弯矩图（EI=常数）。（10 分）,A,D,4m,15kN B,C 15kN,3m 3m 解：（1）这是一个对称刚架，取半结构如图（）所示。 （2）半刚架为一次超静定结构，选力法基本体系如图，,15 kN,15 kN,3m,x1,x1=1,半刚架,基本体系,M1 图,MF 图,3m,60 kN m,图（a）图（b） （3）列出力法典型方程： 11x1 1F 0 (4) 作M1 ， MP 图，求出各系数及自由项。 24,24,EI,11,EI 2, 1 1 3 3 2 3 4 3 45,EI, EI,3 4 30360,1F ,M 图（ kN m ),360 45,11,1, ,1F,(5)解方程得 x , 8 kN36,36,(6)用叠加法作弯矩图M M1 x1 MF,6,
