[工学]工程力学形成性考核册.doc

工程力学 中央广播电视大学人才培养模式改革与开放教育试点工程力学形 成 性 考 核 册学生姓名： 学生学号： 分校班级： 中央广播电视大学 编制使 用 说 明本考核手册是中央广播电视大学水利水电工程（专科起点本科）专业“工程力学”课程形成性考核的依据，与工程力学（专起本）教材（主编 白新理，中央广播电视大学出版社出版，2003）配套使用。形成性考核是课程考核的重要组成部分，是强化教学管理，提高教学质量，反馈学习信息，提高学员综合素质和能力的重要保证。“工程力学”课程是水利水电工程专业的主要技术基础课，其特点是既具有丰富的理论，又具有很强的实践性，而且基本概念多，公式多，系数多，学员有时感到抓不住重点。通过形成性考核有助于学员理解和掌握本课程的基本概念、基本理论、基本计算方法，明确应掌握的课程重点。同时，形成性考核对于全面测评学员的学习效果，督促和激励学员完成课程学习，培养学员自主学习和掌握知识的能力也具有重要作用。本课程以计分作业方式进行形成性。全部课程要求完成4次计分考核作业，分别对应于文字教材的03章、4章、56章、712章。学员应按照教学进度按时完成各次计分作业，教师根据学员完成作业的情况评定成绩，每次作业以100分计，并按4次作业的平均成绩计算学员的形成性考核成绩。形成性考核成绩占课程总成绩的20%，终结性考试成绩占课程总成绩的80%。课程总成绩满分为100分，60分为及格。姓 名：学 号：得 分：教师签名：工程力学 作业一说明：本次作业对应于文字教材第03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。1三刚片组成几何不变体系的规则是（ ）A 三链杆相连，不平行也不相交于一点 B 三铰两两相连，三铰不在一直线上C 三铰三链杆相连，杆不通过铰 D 一铰一链杆相连，杆不通过铰2在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（ ）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图示体系为（ ）A 瞬变体系B 常变体系C 有多余约束的几何不变体系D 无多余约束的几何不变体系4下图所示平面杆件体系是何种杆件体系（ ）A 常变B 瞬变C 不变且无多余联系D 不变且有一个多余联系5图示桁架有几根零杆（ ）A 0B 2C 4D 66图1所示结构的弯矩图形状应为（ ）7图示结构中C截面弯矩等于（ ）A （上拉）； B （上拉）C （下拉）； D （下拉）8图示刚架杆端弯矩MBA等于（ ）A 30kN·m（左侧受拉）B 30kN·m（右侧受拉）C 10kN·m（左侧受拉）D 10kN·m（右侧受拉）9下图所示伸出梁弯矩图的正确形状为（ ）10图示刚架截面C右的弯矩等于（ ）A （上侧受拉） B （下侧受拉）C （下侧受拉） D 011图示多跨静定梁的基本部分是（ ）A AB部分 B BC部分 C CD部分 D DE部分12悬臂梁两种状态的弯矩图如图所示，图乘结果是（ ）A B C D 13对图（a）所示结构，按虚拟力状态图（b）将求出（ ）A 截面B的转角B 截面D的转角C BD两点间的相对移动D BD两截面间的相对转动14悬臂梁两种状态的弯矩图如图所示，图乘结果是（ ）A B C D 15图示虚拟状态是为了求（ ）A A点线位移B A截面转角C A点竖向位移D A点水平位移二、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“”。1两刚片用三链杆相连，且三链杆平行不等长，则构成瞬变体系。 （ ）2两刚片之间以三根链杆相连均能组成无多余约束的几何不变体系。 （ ）3图示体系，三刚片以共线的三个铰（A、B、C）相连，故构成几何瞬变体系（ ）4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。（ ）5三铰拱水平推力的大小，不仅与拱高f有关，而且与拱轴线形状有关 （ ）6判断下列M图形状对否。（ ）7尽管拱高f，跨度l相同，但荷载不同，三铰拱的合理拱轴线也不同。（ ）8试判断下列弯矩图是否正确。（ ）9静定桁架位移的计算可以把积分公式改成求和运算，而静定刚架则不能（ ）10图示两根梁的内力相同，变形也相同。（ ）三、填空题 （每空2分，共20分）1定向支座的反力分量是一个力和 。2连接两个刚片的单铰相当于 个约束。3平面内一点有 个自由度。4不能作为结构使用的是几何常变体系和 体系。5图示多跨静定梁C截面弯矩= 。6在竖向荷载作用下，拱愈扁平，水平推力 。7图2所示刚架支反力FVA= 。图28判断图3所示桁架结构有 根零杆。图39求图3所示桁架a杆的内力FNa= （ ）。10位移计算公式是由 推出来的。四、计算题 （共40分）1作下图刚架的弯矩图（8分）2作下图刚架的弯矩图（8分）3绘图示刚架的弯矩图（8分）4绘制图示静定刚架弯矩图（8分）5试作图示刚架的剪力图与弯矩图（本题8分）。姓 名：学 号：得 分：教师签名：工程力学 作业二说明：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（ ）A 杆端弯矩B 结点角位移C 结点线位移D 多余未知力2超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度（ ）A 无关 B 相对值有关 C 绝对值有关 D 相对值绝对值都有关3图4所示结构的超静定次数为 （ ）A 1 B 2 C 3 D 4图44力法方程中的系数代表基本体系在作用下产生的（ ）A 次开发 B C 方向的位移 D 方向的位移5在力法方程的系数和自由项中（ ）A 恒大于零 B 恒大于零 C 恒大于零 D 恒大于零6图5所示对称结构的等代结构为（ ）7超静定结构在支座移动作用下产生的内力与刚度（ ）A 无关 B 相对值有关 C 绝对值有关 D 相对值绝对值都有关8力法典型方程中的自由项是基本体系在荷载作用下产生的（ ）A B C 方向的位移 D 方向的位移9下图所示对称结构的等代结构为（ ）10一结构的超静定次数等于结构中（ ）A 约束的数目 B 多余约束的数目C 结点数 D 杆件数11力法的基本体系是（ ）A 一组单跨度超静定梁 B 瞬变体系C 可变体系 D 几何不变体系12撤去一单铰相当于去掉了多少个约束（ ）A 1个 B 3个 C 2个 D 4个13图示刚架的超静定次数为（ ）A 1次； B 2次； C 3次； D 4次14用力法计算超静定结构时，其基本未知量为（ ）A 杆端弯矩 B 结点角位移 C 结点线位移 D 多余未知力15力法方程中的系数代表基本体系在作用下产生的（ ）A B C 方向的位移 D 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“”。1超静定次数一般不等于多余约束的个数。 （ ）2力法计算的基本体系不能是可变体系。 （ ）3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。（ ）4同一结构的力法基本体系不是唯一的。 （ ）5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。 （ ）6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。（ ）7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。（ ）8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。 （ ）9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。 （ ）10图示结构有两次超静定。 （ ）三、填空题 （每空2分，共20分）1确定超静定结构的次数时，若撤去一个单铰，相当于去掉 约束。2超静定结构的几何组成特征是 。3温度改变对超静定结构 内力和反力。4力法基本结构是 。5超静定结构的内力不仅满足平衡条件，而且还要满足 条件。6静定结构的反力和内力用 可全部求出。7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 条件建立的。8对称结构在对称荷载作用下内力 。9力法的基本体系是 。10力法的基本方程使用的是 条件；该方法只适用于解 结构。四、计算题 （共40分）1对下面图a所示的超静定结构，选图b所示的力法基本体系，要求（1）列出力法典型方程；（2）画，图；（3）求出各系数及自由项。（10分）2用力法计算图示刚架（求出系数及自由项列出方程即可）（10分）3建立图示结构的力法方程（不求解）。（10分）4用力法计算图示对称结构，并作弯矩图（EI=常数）。（10分）姓 名：学 号：得 分：教师签名：工程力学 作业三说明：本次作业对应于文字教材第56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图示超静定结构结点角位移的个数是（ ）A 2 B 3 C 4 D 52用位移法求解图示结构时，基本未知量的个数是（ ）A 8 B 10 C 11 D 123图示超静定结构，结点线位移（独立）的个数是（ ）A 0 B 1 C 2 D 34位移法典型方程实质上是（ ）A 平衡方程 B 位移条件 C 物理关系 D 位移互等定理5位移法典型方程中的系数代表在基本体系上产生的（ ）A B C 第i个附加约束中的约束反力 D 第j个附加约束中的约束反力6图6所示结构的位移法基本未知量数目为（ ）A 2 B 3 C 4 D 67位移法基本方程中的自由项，代表荷载在基本体系作用下产生的（ ）A B C 第i个附加约束中的约束反力 D 第j个附加约束中的约束反力8图示超静定结构结点角位移的个数是（ ）A 2 B 3 C 4 D 59用位移法求解图示结构时，基本未知量个数是（ ）A 1 B 2 C 3 D 410用位移法计算超静定结构时，其基本未知量为（ ）A 多余未知力 B 杆端内力 C 杆端弯矩 D 结点位移11在位移法计算中规定正的杆端弯矩是（ ）A 绕杆端顺时针转动 B 绕结点顺时针转动C 绕杆端逆时针转动 D 使梁的下侧受拉12力矩分配法的直接对象是（ ）A 杆端弯矩 B 结点位移 C 多余未知力 D 未知反力13汇交于一刚结点的各杆端弯矩分配系数之和等于（ ）A 1 B 0 C 1/2 D -114一般情况下结点的不平衡力矩总等于（ ）A 汇交于该结点的固定端弯矩之和 B 传递弯矩之和C 结点集中力偶荷载 D 附加约束中的约束力矩15下图所示连续梁结点B的不平衡力矩为（ ）A -10kN·m B 46 kN·mC 18 kN·m D -28 kN·m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“”。1位移法典型方程中的主系数恒为正值，付系数恒为负值。（ ）2图示结构有三个位移法基本未知量。 （ ）3位移法典型方程中的主系数恒为正值，付系数可正可负。（ ）4位移法可用来计算超静定结构也可用来计算静定结构。 （ ）5位移法只能用于超静定结构。 （ ）6在力矩分配法中，结点各杆端分配系数之和恒等于1。 （ ）7图示结构中MAB=8kN·m上拉。 （ ）8在力矩分配中，当远端为定向支座时，其传递系数为0 （ ）9在多结点结构的力矩分配法计算中，可以同时放松所有不相邻的结点以加速收敛速度。 （ ）10位移法只能用于静定结构。 （ ）三、填空题 （每空2分，共20分）1位移法基本体系是一组 。2单跨超静定梁的形常数是指由杆端位移引起的 。3图示刚架有 个角位移。4位移法的基本方程使用的是 条件；该方法可解 结构与 结构。5在力矩分配法中，当远端为铰支座时，其传递系数为 。6力矩分配法适用于连续梁和 。7在力矩分配法中，当远端为定向支座时，其传递系数为 。8图1所示连续梁BC杆件B端分配系数BC= 。图19图1所示连续梁B点各梁分配系数之和BA+BC= 。10图1所示连续梁BC杆件B端弯矩向C端传递的传递系数CBC= 。四、计算题 （共40分）1用位移法计算图示刚架并画M图（10分）2用位移法计算图示刚架并画弯矩图（10分）3用力矩分配法计算连续梁画M图（10分）4用力矩分配法计算图示连续梁并画弯矩图（10分）姓 名：学 号：得 分：教师签名：工程力学 作业四说明：本次作业对应于文字教材第712章，应按相应教学进度完成。一、单项选择题（每小题3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绘制影响线采用的是（ ）A 实际荷载B 移动荷载C 单位荷载D 单位移动荷载2静定结构的影响线的形状特征是（ ）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3单元刚度矩阵中第一列元素的物理意义是（ ）A 各杆端产生单位位移时，在1端产生的力B 1杆端产生单位位移时，在各杆端产生的力C 各杆端产生单位位移时，在各杆端产生的力D 1杆端产生单位位移时，在1端产生的力4单元刚度矩阵表示的是（ ）A 杆端力与荷载之间的刚度关系B 杆端力与杆端位移之间的刚度关系C 杆端力与结点力之间的刚度关系D 杆端力与结点位移之间的刚度关系5单元刚度矩阵中某元素Kij的物理意义是（ ）A i端产生单位位移时，在j端产生的力B j端产生单位位移时，在i端产生的力C i端产生单位位移时，在i端产生的力D j端产生单位位移时，在j端产生的力6在弹性力学平面应力问题（xy平面）中，下列结论不正确的是（ ）。A. ；B. ；C. ；D. ；7在弹性力学平面应变问题（xy平面）中，下列结论不正确的是（ ）。A. ；B. ；C. ；D. 和均为0。 8在弹性力学平面问题的几何方程中，正应变与位移分量的关系为A ； B ； C ； D 。9在弹性力学平面问题的几何方程中，正应变与位移分量的关系为A ； B ； C ； D 10 在弹性力学平面问题的几何方程中，剪应变与位移分量的关系为A ； B ； C ； D 二、判断题 （共10分） 你认为正确的在题干后括号内划“”，反之划“”。1图示伸臂梁影响线如图示。（ ）（4分）2刚度矩阵中各元素的物理意义是单位力（偶）引起的位移。（ ）（4分）3 在弹性力学平面问题中，圆孔的孔边应力集中，不是因为圆孔的存在使得平板的截面面积减小所致。（ ）（2分）三、填空题 （每空2分，共20分）1单跨静定梁影响线的作法是（机动法），撤去相应约束，正向内力引起的 。2从形状上看连续梁影响线是 图形。3简支梁的剪力影响线为两条 直线。4弯矩影响线竖标的量纲是 。5单元刚度矩阵是 与 间的关系矩阵。6矩阵位移法是适应 要求，用矩阵分析表达的位移法。7单位杆端位移产生的单跨超静定梁的杆端力称为 。8 弹性力学平面问题一般分为 问题和 问题。9 按应力求解弹性力学问题时，一般用 和 两种方法。10 在弹性力学中求解问题，有三种基本方法，即按 求解，按 求解和混合求解。四、计算题 （共40分）1画图示伸臂梁，FRA的影响线（6分） 2作图示静定梁的影响线（6分）3作图示静定梁FRB的影响线（6分） 4画图示伸臂梁，FQK的影响线（6分）5绘制伸臂梁C截面弯矩影响线和D截面剪力影响线。（8分）6已知多跨梁支座B的反力影响线（见图a）。设有一组荷载在多跨梁上移动（见图b）。现利用支座B的反力影响线，求支座B的最大支座反力（荷载的最不利位置是把FP2置于影响线的顶点位置）。该荷载组FP1=FP3=150kN，FP2=300kN。（8分）34