結構力學第一次作業
單選題題目說明:
（10.0 分）1.
2、圖示兩結構相同的是圖（ ）
a．a：剪力
b．b：軸力
c．c：c點豎向位移
d．d：彎矩
糾錯（10.0 分）2.4、圖示對稱結構，力法求解時，未知量最少為( )
a．a：12
b．b：8
c．c：4
d．d：2
糾錯（10.0 分）3.3、圖所示體系的幾何組成為（ ）
a．a：幾何不變，無多餘約束；
b．b：幾何不變，有多餘約束；
c．c：瞬變體系；
d．d：常變體系。
糾錯（10.0 分）4.
1、圖示結構，a截面轉角方向是圖（ ）
a．a：等於0
b．b：順時針
c．c：逆時針
d．d：不能確定
糾錯判斷題
題目說明:
（10.0 分）5.2、靜定結構在非荷載外因（支座移動、溫度改變、製造誤差）作用下，不產生內力，但產生位移。
正確錯誤
糾錯（10.0 分）6.
7、引起結構變形的因素只有三種：荷載作用、溫度改變和支座位移。（ ）
正確錯誤
糾錯（10.0 分）7.3、圖示結構 ，去掉其中任意兩根支座鏈杆後餘下部分都可作為力法計算的基本體系。圖
正確錯誤
糾錯10.0 分）8.4、體系幾何組成分析中，鏈杆都能看作剛片，剛片有時能看作鏈杆，有時不能看作鏈杆。
正確錯誤
糾錯（10.0 分）9.5、體系的多餘約束對體系的計算自由度、自由度及受力狀態都沒有影響，故稱多餘約束。
正確錯誤
糾錯（10.0 分）10.
8、虛位移原理中的虛功方程等價於靜力平衡方程，虛力原理中虛功方程等價於變形協調方程。 （ ）
正確錯誤
糾錯（10.0 分）11.6、不受外力作用的任何結構，內力一定為零。（ ）
正確錯誤
糾錯（10.0 分）12.
1、力法和位移法既能用於求超靜定結構的內力，又能用於求靜定結構的內力。（ ）
正確錯誤
1、簡述剛架內力計算步驟。
答：（1）求支座反力。簡單剛架可由三個整體平衡方程求出支座反力，三鉸剛架及主從剛架等，一般要利用整體平衡和區域性平衡求支座反力。
（2）求控制截面的內力。控制截面一般選在支承點、結點、集中荷載作用點、分布荷載不連續點。控制截面把剛架劃分成受力簡單的區段。
運用截面法或直接由截面一邊的外力求出控制截面的內力值。（3）根據每區段內的荷載情況，利用"零平斜彎」及疊加法作出彎矩圖。作剛架q、n圖有兩種方法，一是通過求控制截面的內力作出；另一種方法是首先作出m圖；然後取桿件為分離體，建立矩平衡方程，由杆端彎矩求杆端剪力；最後取結點為分離體，利用投影平衡由杆端剪力求杆端軸力。
當剛架構造較複雜（如有斜桿），計算內力較麻煩事，採用第二種方法。（4）結點處有不同的杆端截面。各截面上的內力用該杆兩端字母作為下標來表示，並把該端字母列在前面。
（5）注意結點的平衡條件。
2、結構位移計算的目的：
答(1) 驗算結構的剛度。校核結構的位移是否超過允許限值，以防止構件和結構產生過大的變形而影響結構的正常使用。
(2) 為超靜定結構的內力分析打基礎。超靜定結構的計算要同時滿足平衡條件和變形連續條件。
(3) 結構製作、施工過程中也常需先知道結構的位移
3、如何確定位移法基本未知量
答：位移法的基本未知量的數目應等於結構結點的獨立角位移和線位移之和，即：
基本未知量數目＝獨立角位移數目＋獨立線位移數目。獨立線位移數目＝將所有剛結點（包括固定支座和自由端）鉸化，使之成為幾何不變體系所需新增的鏈桿數。
4、簡述力法的基本思路。
答：力法的基本思路：將超靜定結構的計算轉化為靜定結構的計算，首先選擇基本結構和基本體系，然後利用基本體系與原結構之間在多餘約束方向的位移一致性和變形疊加列出力法典型方程，最後求出多餘未知力和原結構的內力。
第一步：去掉原結構的多餘約束，代之以多餘未知力，得到靜定的基本體系。第二步：
基本體系和原結構的變形相同，特別是基本體系上與多餘未知力相應的位移與原超靜定結構上多餘約束處的位移條件一致，這是確定多餘未知力大小的依據。一般情況下，當原結構上在多餘約束處沒有支座位移時，則基本體系應滿足的變形條件是：與多餘未知力相應的位移為零。
5、簡述結構力學研究方法。
答：結構力學問題的研究手段包含理論分析、實驗研究和數值計算，本課程只進行理論分析和計算。結構力學的計算方法很多，但都要考慮以下三方面的條件：
（1）力系的平衡條件或運動條件。（2）變形的幾何連續條件。（3）應力與變形間的物理條件（本構方程）。
利用以上三方面進行計算的，又稱為"平衡-幾何」解法。採用虛功和能量形式來表述時候，則稱為"虛功-能量」解法。隨著計算機的進一步發展和應用，結構力學的計算由過去的手算正逐步由計算機所代替，本課程的學習將為進一步學習和掌握其他現代結構分析方法打下基礎。
6、簡述位移法計算超靜定剛架的一般步驟。
答：用位移法計算超靜定剛架的步驟如下：1）確定基本未知量；2）由轉角位移方程，寫出各桿端力表示式；3）在由結點角位移處，建立結點的力矩平衡方程，在由結點線位移處，建立截面的剪力平衡方程， 得到位移法方程；4）解方程，求基本未知量；5）將已知的結點位移代入各桿端力表示式，得到杆端力；6）按杆端力作彎矩圖；7）校核。
題目說明:
（10.0 分）1.
1、圖1所示體系為無多餘約束的幾何可變體系。 （ ）
正確錯誤
糾錯（10.0 分）2.6、有多餘約束的體系一定是幾何不變體系。
正確錯誤
糾錯（10.0 分）3.7、靜定結構的內力與荷載有關，而與材料的性質、截面的形狀及大小無關。
正確錯誤
糾錯（10.0 分）4.8、力矩分配法中的分配係數、傳遞係數與外來因素（荷載、溫度變化等）有關。
正確錯誤
糾錯（10.0 分）5.
2、圖2所示結構 ，去掉其中任意兩根支座鏈杆後餘下部分都可作為力法計算的基本體系。 （ ）
正確錯誤
糾錯（10.0 分）6.
5、力法和位移法既能用於求超靜定結構的內力，又能用於求靜定結構的內力。（ ）
正確錯誤
糾錯（10.0 分）7.
3、圖3（a）所示超靜定梁的變形與圖3（b）所示靜定梁的變形相同。（）
正確錯誤
糾錯（10.0 分）8.
4、 靜定結構在非荷載外因（支座移動、溫度改變、製造誤差）作用下，不產生內力，但產生位移。 （ ）
正確錯誤
1、結構的計算簡圖
用乙個簡化的圖型來代替實際圖形稱為計算簡圖 。
2、幾何不變體系
在不考慮材料應變的情況下，體系的形狀和位置是不能改變的。
3、自由度
完全確定乙個物體在空間位置所需要的獨立座標的數目，叫做這個物體的自由度。
4、約束（或聯絡）
對非自由體的某些位移預先施加的限制條件。
5、疊加原理
梁上受到幾種外力作用時的彎曲要素可以分別計算各外力單獨作用時的彎曲要素後疊加得到。
6、超靜定結構
乙個結構，如果它的支座反力和各截面內力不能完全由靜力平衡條件唯一的確定稱為超靜定結構。
7、桁架
石油連桿組成的格構體系，當荷載作用在結點上時，桿件僅承受軸向力，截面上只有均勻分布的正應力，是最理想的一種結構形式。
8、結構位移
結構在荷載、溫度變化、支座移動與製造誤差等各種因素作用下發生變形，因而結構上個點的位置會有變動。這種位置的變動稱為位移。
9、對稱荷載
載荷的大小、方向、作用位置對稱於結構的對稱軸。
10、轉動剛度 (sij)
表示杆端對轉動的抵抗能力。在數值上等於使杆端產生單位角度j=1時，在該杆端所需施加的力矩用sij表示
11、結構
建築物和工程設施中承受、傳遞荷載而起骨架作用的部分稱為工程結構,簡稱結構
12、幾何可變體系
在任意荷載的作用下，即使不考慮材料的應變，它的形狀和位置也是可以改變的。
13、剛片
平面的剛體又稱為剛片。
14、靜定結構
在幾何組成上是幾何不變、無多餘約束的體系，其全部支反力和內力均可由靜力平衡條件唯一確定。
15、形常數
由單位杆端位移引起的單跨超靜定梁的杆端力，稱為形常數
16、內力
相互作用力由於外力作用而引起的變數。
17、剛架
由若干直杆部分或全部用剛結點連線而成的幾何不變體系。
18、虛功互等定理
第一狀態外力在第二狀態位移上所做的功等於第二狀態外力在第一狀態位移上所做的功。即w12=w21
19、虛鉸
聯結兩個鋼片的兩根鏈杆的作用相當於在其交點處的乙個單鉸
20、分配係數
杆ij的轉動剛度與匯交於i結點的所有桿件轉動剛度之和的比值。
21、活載
是建築物在施工和使用期間可能存在的可變荷載，如吊車荷載、結構上的人群、風、雪等荷載。
22、剛結點
連線各桿端既不能相對移動，又不能相對轉動，既可以傳遞力，又可傳遞力矩。
題目說明:
（10.0 分）1.
1、圖4所示體系的幾何組成是（ ）圖4
a．a：無多餘約束的幾何不變體系
b．b：幾何可變體系
c．c：有多餘約束的幾何不變體系
d．d：瞬變體系
糾錯（10.0 分）2.
3、圖6所示結構，b截面轉角方向是（ ）圖6
a．a：順時針
b．b：逆時針
c．c：等於0
d．d：不能確定
糾錯（10.0 分）3.
4、圖7中圖a～圖所示結構均可作為圖7（a）所示結構的力法基本結構，使得力法計算最為簡便的基本結構是（ ）圖7
a．a：a
b．b：b
c．c：c
d．d：d
糾錯（10.0 分）4.2、圖5所示梁受外力偶作用，其正確的彎矩圖形狀應為（ ）
a．a：a
b．b：b
c．c：c
d．d：d
糾錯題目說明:
（10.0 分）5.
2、圖2所示體系是乙個靜定結構。（ ）
正確錯誤
糾錯（10.0 分）6.
8、有變形就有應力，有應力就有變形。（ ）
正確錯誤
糾錯（10.0 分）7.
3、圖3（a）所示超靜定梁m圖與圖3（b）所示靜定梁m圖相同。 （ ）圖3
正確錯誤
糾錯（10.0 分）8.
7、增加各桿剛度，則結構的結點位移就一定減少。（ ）
正確錯誤
糾錯（10.0 分）9.
5、有變形就有應力，有應力就有變形。 （ ）
正確錯誤
糾錯（10.0 分）10.
4、位移法和力矩分配法只能用於求超靜定結構的內力，不能用於求靜定結構的內力。(）
正確錯誤
糾錯（10.0 分）11.
6、結構只在荷載作用下的，力法典型方程中的係數與自由項，有的與結構的剛度有關，有的與結構的剛度無關。（ ）
正確錯誤
糾錯（10.0 分）12.
1、圖1所示體系，去掉其中任意一根支座鏈杆後，剩下部分都是幾何不變無多餘約束的體系。（ ）
正確錯誤
幾何組成分析（注意！有六個，只分析了三個）
1、對圖1所示體系進行幾何組成分析時，可把地基作為乙個剛片，當中的t字形部分bce作為乙個剛片。左邊的ab部分雖為折線，但本身是乙個剛片而且只用兩個鉸與其他部分相聯，因此它實際上與a、b兩鉸連線上的一根鏈杆，如圖中虛線所示，的作用相同。同理，右邊的cd部分也相當於一根鏈杆。
這樣，此體系便是兩個剛片用ab、cd和ef三根鏈杆相聯而組成，三桿不全平行也不同交於一點，故為幾何不變體系，而且沒有多餘約束。
2、對圖2所示體系有，去二元體debf，去二元體fbc，去二元體cb、ab桿件與地基剛接構成剛片，整個體系為無多餘約束的幾何不變體系。ab為基本部分，其它為附屬部分。
3、對圖3所示體系有，de桿件與地基構成幾何不變體系，cb剛片與地基之間用ab鏈杆和c處兩個平行鏈杆相連線，三個鏈杆不平行也不交與一點滿足二剛片規則，故cb與地基構成幾何不變體系，bd鏈杆為多餘聯絡，故整個體系為有乙個多餘約束的幾何不變體系。
（還有三個沒有解答）
題目說明:
（10.0 分）1.2、用力法計算超靜定結構時，其基本未知量是未知結點位移。
正確錯誤
糾錯（10.0 分）2.1、位移法方程的主係數可能》0或《0。
正確錯誤
糾錯（10.0 分）3.10、體系幾何組成分析中，鏈杆都能看作剛片，剛片有時能看作鏈杆，有時不能看作鏈杆。
正確錯誤
糾錯（10.0 分）4.4、簡支的斜樑，在豎向荷載作用下，其內力與等跨度且同荷載的水平簡支梁相同。
正確錯誤
糾錯（10.0 分）5.5、實際工程中的桁架結構，只有軸力，沒有彎矩和剪力。
正確錯誤
糾錯（10.0 分）6.3、當上部體系只用不交於一點也不全平行的三根鏈杆與大地相連時，只需分析上部體系的幾何組成，就能確定原體系的幾何組成。
正確錯誤
糾錯（10.0 分）7.12、不受外力作用的任何結構，內力一定為零。
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