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1、作业一1、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， （ C ）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（ D ）A 自由度为 3 B 自由度等于 0C 多余约束数等于 3 D 多余约束
2、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 ）A 0 B 2 C 4 D 6FP7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 ）A AB 部分 B BC 部分 C CD 部分 D DE 部分9荷载作用下产生桁架位ABCDE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（ D ）A 折线 B 圆弧 C 双曲线 D 抛物线2、判断题（每小题 2 分，共
3、 20 分）1多余约束是体系中不需要的约束。 （ ）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。 （ ）3两根链杆的约束作用相当于一个单铰。 （ ）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。 （ ）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。 （ ）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。 （ ）FPFP7三铰拱的矢高f越大，水平推力也越大。 （ ）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。 （ ）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
4、去掉。（ ）10试判断下列弯矩图是否正确。 （ ）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）题2-7图题2-8图 题2-9图题2-10图 1解：由二元体分析法 原结构是一个无多余约束的几何不变体系。 2解：由二元体分析法 原结构是一个无多余约束的几何不变体系。 3解：显然，体系是具有两个多余约束的几何不变体系。4解：由三刚片规则，可知体系是无多余约束的几何不变体系。四、绘制下图所示各结构的弯矩图。 （每小题 10 分，共 30 分）1 弯矩图：2 作弯矩图如下：3解： 作弯矩图如下： 10kN/ m20k N3 m1 m3 mABCDABCD56060(11.25
5、 )M 图图 （kN m）L/2LABCDL/2FPFPLABCDFP LP3F L4M 图图 20kN/ m40kN2m4mABCD40kN2m2m2mEFABCEFD4040120M 图（图（kN m）五、计算图示桁架中指定杆件的内力。计算图示桁架中指定杆件的内力。解：求支座反力由 AM= 0BPPF 4aF 2aF 3a0gggP B5FF( )4由 yF = 0APPP5FFFF04P A3FF( )4用-截面将桁架截开，保留右边部分，受力如图：由 yF = 0N1PP5F sin45FF04（压）N1P2FF4 由 CM = 0PN3N15F aFaFcos45 a04gggg（拉）
6、N3P3FF2取结点 C 为研究对象，作受力图如下：显然：（压）N2PFF 作业二1、选择题（每小题 2 分，共 10 分）1 12 23 3a aABCDa aa aa aFPFPa aCDFN1FN4FN3FPP5F4CFN2FN4FPFN4 1用力法计算超静定结构时，其基本未知量为（ D ）A 杆端弯矩 B 结点角位移 C 结点线位移 D 多余未知力2力法方程中的系数代表基本体系在作用下产生的（ C ）ij1jXA B iXjXC 方向的位移 D 方向的位移iXjX3在力法方程的系数和自由项中（ B ）A 恒大于零 B 恒大于零 ijiiC 恒大于零 D 恒大于零jiiP4下列哪一条不是
7、图乘法求位移的适用条件？（ D ）A 直杆 B EI 为常数 C、至少有一个为直线形 PMMD 、都必须是直线形PMM5下图所示同一结构在两种不同荷载作用下，它们之间的关系是（ D ）A A 点的水平位移相同 B C 点的水平位移相同C C 点的水平位移相同 D BC 杆变形相同二、判断题（每小题 2 分，共 10 分）1静定结构由于支座移动引起的位移与刚度无关。 （）2反力互等定理仅对超静定结构才有使用价值。 （ ）3用力法求解超静定刚架在荷载和支座移动作用下的内力，只需知道各杆刚度的相对值。（ ）4同一结构的力法基本体系不是唯一的。 （ ）5用力法计算超静定结构，选取的基本结构不同，则典型
8、方程中的系数和自由项数值也不同。 （ ）三、求图示简支粱 C 点的竖向位移，EI =常数。 （9 分）qC 2l/3l/3解：（1）作 MP图（2）作图M（3）计算 C 点竖向位移22 Cy1 12l12l222l12l1qlqlEI 23993331892221l12l22l12l1qlql237293337292413ql( )1458EI四、计算图示刚架结点计算图示刚架结点 C 的水平位移和转角，的水平位移和转角，EI=常数。常数。1计算 C 点水平位移 解：（1）作 MP图（2）作图M（3）计算 C 点水平位移4 2 Cx12l1l1qlql()EI382248EI2计算 C 点转角（
9、1）MP图同上（2）作图M（3）计算 C 点转角ABC21ql921ql1821ql72MP图图ABC2l 91图图Mll/2qABCABC21ql8MP图图ABC1l21l2图图M1ABC图图M11（ ）3 2 C12l11qlql1EI38224EI 五、试求图示刚架点五、试求图示刚架点 D 的竖向位移，的竖向位移，EI=常数。常数。解：（1）作 MP图（2）作图M（3）计算 D 点竖向位移PP DyPF lF l1 1ll2l()lF lEI 2222232 3 P29F l( )48EI六、求图示桁架结点六、求图示桁架结点 B 的竖向位移，已知桁架各杆的的竖向位移，已知桁架各杆的 EA
10、=21 104 kN。解：（1）计算实际荷载作用下桁架各杆的轴力（2）计算虚设单位荷载作用下桁架各杆的轴力（3）计算 B 点竖向位移NPN ByF F l EAFPABCDll/2l/2EI=常数常数FP ABCDFPl FPl/2FPlMP 图图1ABCDl/2l/2图图MABCDE40kN40kN80kN 3m3m3m3m4mABCDE40kN40kN80kN- -90kN- -100kN50kN60kN60kN50kN- -100kNABCDE15 85 83 86 83 85 85 816553( 90) () 6 2 ( 100) () 5 2 505+2 606 EA8888 3
11、41612.51612.57.68 10 m7.68mm( )EA21 10七、确定下列结构的超静定次数。 （4 分）1 5 次 1 次 4 次7 次八、用力法计算图示结构，并作弯矩图。各杆八、用力法计算图示结构，并作弯矩图。各杆 EI 相同且为常数。相同且为常数。解：（1）梁为一次超静定结构，X1为多余未知力，取基本结构如下图所示：（2）写出力法方程如下：11 X1+1P= 0 （3）计算系数 11及自由项 1P作图和 MP图如下：1M11212128=4 44EI233EI 1P111160=40 44EI22EI （4）求解多余未知力：40k N2m4mABC2mABCX1基本结构基本结
12、构ABC11M图图 440k NABCMP图图 （kN m）4 01P 1 11160 EIX =3.75kN128 3EI （5）作 M 图：九、用力法计算下列刚架，并作弯矩图。九、用力法计算下列刚架，并作弯矩图。EI 为常数。为常数。解：（1）基本结构如右图所示，X1 、X2为多余未知力。 （2）写出力法方程如下：11 X1+12 X2+1P= 021 X1+22 X2+2P= 0 （3）计算系数及自由项：1111121128= ()4 444 4 44EIEI 234EI3EI (40) A BC1532.5M 图图 （kN m）6kNABCD4m4EI4EIEI4mABCDX1X2基本
13、结构基本结构 1ABCD44441M图图1ABCD4442M图图6k NABCD24MP图图 （kN m）6kNABCD6.86.87.69.6M 图图 （kN m）9.6221121208=4 444 4 44EI23EI3EI 122111140= ()4 4 44EIEI 2EI 1P11164=4 244EI23EI -2P11192=4 24 4EI2EI （4）求解多余未知力：121284064XX03EIEIEI1240208192XX0EI3EIEI解得：X1=-2.4kN X2=-4.1kN （5）作 M 图： 十、用力法计算图示结构，并作弯矩图。链杆十、用力法计算图示结构，
14、并作弯矩图。链杆 EA=。解：（1）取基本结构如右图：（2）写出力法方程如下：11 X1+1P= 0 （3）计算系数 11及自由项 1P作图和 MP图如下：1M11112212268 =2 22 26 2 56 6 (26) EI234EI233EI 1P11227P=6 6P (26)4EI23EI （4）求解多余未知力： PABCD6m4 I4 I2mIIABCDX1X1基本结构基本结构ABCD111M图图2288PABCD6PMP图图ABCD240P 6781P 134162P 67M 图图1P 1 1127P 81PEIX =268268 3EI （5）作 M 图：十一、利用对称性计算图示刚架，并绘制弯矩图。十一、利用对称性计算图示刚架，并绘制弯矩图。解： （1）对称结构受对称荷
