20xx年电大土木工程力学形成性考核答案

20xx年电大土木工程力学形成性考核答案内容摘要：

q q 选取基本结构如图所示， Δ1为基本未知量。 （ 2）写出位移法方程如下： k11Δ 1+ F1P= 0 （ 3）计算系数 k11 及自由项 F1P 令 EIi=L ， 则 iAD = iDE =i 作 1M 图和 MP 图如下： k11 = 4i+4i =8i 21P qLF=12 （ 4）求解位移法基本未知量 将系数及自由项代入位移法方程，得： 221P111qLF qL12k 8i 96i       E A D 1M图 1 4i 4i 2i 2i 基本结构 E A D Δ1 E A D F1P 2qL12 2qL12 MP图 （ 5）作 M 图 由对称性，得原结构的 M 图如下： 六 、 用位移法计算图示刚架 (利用对称性 )，并绘出弯矩图。 各杆 EI 相同且为常数。 （ 10 分） 解： （ 1）对称结构受对称荷载作用，可简化为如下结构： E A D 25qL48 M 图 22qL48 22qL48 2qL48 2qL()8 E A D 25qL48 M 图 22qL48 22qL48 2qL48 2qL()8 F B C 22qL48 22qL48 25qL48 2qL()8 18kN/m 6m A B 3m 6m E G 18kN/m 6m A B C D 6m 6m 6m 18kN/m E F 选取基本结构如图所示， Δ1为基本未知量。 （ 2）写出位移法方程如下： k11Δ 1+ F1P= 0 （ 3）计算系数 k11 及自由项 F1P 令 EIi=6 ， 则 iAB = iBE =i， iBG =2i 作 1M 图和 MP 图如下： k11 = 4i+4i +2i =10i F1P = 54 kNm （ 4）求解位移法基本未知量 将系数及自由项代入位移法方程，得： 1P1 11F 5 4 5 .4k 1 0 i i       （ 5）作 M 图 A B E G Δ1 G A B E 1M图 1 2i 2i 4i 4i 2i A B G E 54 MP图（ kNm） 54 A B G E M图（ kNm） (81) 由对称性，得原结构的 M 图如下： 七、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。 各杆 EI 相同且为常数。 （ 10 分） 解：计算分配系数， BABAB A B CEI3S 6μ = = 0. 42 9E I E IS + S 3 + 466 B C B Aμ 1 μ = 1 29 71    CBCBCB CDEI4S 6μ = = 0. 57 1E I E IS + S 4 + 366 C D C Bμ 1 μ = 1 71 29    分配与传递计算 作 M 图。 八、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。 各杆 EI 相同且为常数。 10 分） A B E M图（ kNm） (81) C D F (81) 9 分配系数 固端弯矩 最后弯矩 144 单位（ kNm） 9 6 分配与传递 1 0 0 144 9 0 5 5 0 0 9 1 0 27 9 8 0 5 5 0 3 7 5 4 3 A B C D 6 100.85 (216) M 图（ kNm） 48kN/m A B C D 6m 6m 3m 24kN 3m 8kN/m A B C D 6m 6m 3m 32kN 3m 3m E 24kNm 解： 梁的悬臂 DE 为一静定部分，可求得 MDE =36kN•m， FQDE = 24kN。 将结点 D 简 化为铰支端，则 MDE 与 FQDE 应作为外力作用于结点 D 右侧，因此可按下图计算： 计算分配系数 BABAB A B CEI4S 6μ = = 0. 5E I E IS + S 4 + 466 B C B Aμ 1 μ = 1     CBCBCB CDEI4S 6μ = = 0. 57 1E I E IS + S 4 + 366 C D C Bμ 1 μ = 1 71 29    分配与传递计算 （ 4）作 M 图 A B C D 6m 6m 3m 32kN 3m 24kNm 24kN 36kNm 分配系数 固端弯矩 最后弯矩 单位（ kNm） 分配与传递 0 36 0 12 36 0 18 固点反 力矩 24 0 12 6 6 M 图（ kNm） (48) 5.07 A B C D E 10.14 13.84 12.45 36 九、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。 各杆 EI 相同且为常数。 10 分） 解：此刚架 可按下图计算： 计算分配系数 B E B EBEB E B C B E B CEI4S 4i 4μ = = = 0. 57 1E I E IS + S 4i + 3i 4 + 344  B C B Eμ 1 μ = 1 71 29    分配与传递计算 10kN 32kN E B C 2m 2m 4m 20kN 20kNm 20kNm E B C 分配系数 固端弯矩 最后弯矩 单位（ kNm） 20 0 9 1 0 14 7 固点反 力矩 0 3 B E 分配与传递 20 2 7 20 3 2 10kN/m 10kN 32kN E A B C D 2m 2m 2m 2m 4m （ 4）作 M 图 十、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。 各杆 EI 相同且为常数。 10 分） 解：计算分配系数 BABA B A B C B DEI3S4μ = = 0 .2 7 3E I E I E IS + S + S3 + 4 4444     BCBCB A B C B DEI4S4μ = = 0 .3 6 4E I E I E IS + S + S3 + 4 4444     BDBDB A B C B DEI4S 4μ = = 0 .3 6 4E I E I E IS + S + S 3 + 4 4444     CBCBCB CEEI4S4μ = = 0. 5E I E IS + S4 + 444  C E C Bμ 1 μ = 1     (32) 20 E A B C D 20 M图（ kNm） 10kN/m 20kN E A B C D 4m 2m 2m 4m 分配与传递计算 作 M 图 单位（ kNm） 10 10 20 E A B C D BA BC BD CB CE DB EC E A B C D (20) 15 M图（ kNm） (20) 作业四参考答案 一、选择题 1． A 2． C 3． A 4． B 5． C 二、判断题 1．  2．  3．  4．  5．  三、 画图示伸臂梁 MK， FRA的影响线。 （ 10 分） 解： 用机动法作 影响线 如下： 四、 绘制伸臂梁 C 截面、 D 截面的弯矩影响线和剪力影响线。 （ 10 分） A B C K Ө 1 MK影响线  1 A B C Ө 1/2 FRA 影响线  1 2m 2m A B C 2m K 1m 3m D C 解： 用机动法作 影响线 如下： 五、 作图示 梁 FyA、 MC 的 影响线，并利用影响线 计算 图示荷载 作用 下的 FyA、MC值。 （ 20 分） 解： 作 FyA、 MC影响线 如下： C Ө MC 影响线  C Ө FQC影响线  Ө D Ө MD 影响线  D 1 FQD影响线 2m 2m A C 2m 1m B 12kN 12kN 8kN/m A FyA影响线  1 Ө C。