第1章绪论（无习题）第2章平面体系的几何组成分析习题解答习题2.1是非判断题(1) 若平面体系的实际自由度为零，则该体系一定为
几何不变体系。( ) (2) 若平面体系的计算自由度W=0，则该体系一定为无多余约束的几何不变体系。( ) (3) 若平面体系的计算自由度W＜0，则该体系
为有多余约束的几何不变体系。( ) (4) 由三个铰两
两相连的三刚片组成几何不变体系且无多余约束。( ) (5) 习题2.1(5) 图所示体系去掉二元体CEF后，剩余部
分为简支刚架，所以原体系为无多余约束的几何不变
体系。( ) AE CFBD 习题2.1(5)图(6) 习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体ABC后，成为习题2.1(6) (b)图，故原体系是几何可变体系。( ) (7) 习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体EDF后，成为习题2.1(6) (c)图，故原体系是几何可变体系。( ) B EF DAC(a)(b)(c) 习题 2.1(6)图【解】（1）正确。
（2）错误。是使体系成为几何不变的必要条件而非
充分条件。（3）错误。（4）错误。只有当三个铰
不共线时，该题的结论才是正确的。（5）错误。CEF不是二元体。（6）错误。ABC不是二元体。（7）错误。EDF不是二元体。习题2.2填空(1) 习题2.2(1)图所示体系为_________体系。
习题2.2(1)图 (2) 习题2.2(2)图所示体系为__________体系。习题 2-2(2)图(3) 习题 2.2(3)图所示4个体系的多余约束数目分别为_______、________、__________、__________。习题 2.2(3)图 (4) 习题2.2(4)图所示体系的多余约束个数为___________。习题 2.2(4)图 (5) 习题2.2(5)图所示体系的多余约束个数为___________。习题 2.2(5)图 (6) 习题2.2(6)图所示体系为_________体系，有_________个多余约束。习题 2.2(6)图 (7) 习题2.2(7)图所示体系为_________体系，有_________个多余约束。
习题2.2(7)图【解】（1）几何不变且无多余约束。左右两边L形杆及地面分别作为三个刚片。（2）几何常变。中间三铰刚架与地面构成一个刚片，其与左边倒L形刚片之间只有两根链杆相联，缺少一个约束。（3）0、1、2、3。最后一个封闭的圆环（或框）内部有3个多余约束。（4）4。上层可看作二元体去掉，下层多余两个铰。（5）3。下层（包括地面）几何不变，为一个刚片；与上层刚片之间用三个铰相联，多余3个约束。（6）内部几何不变、0。将左上角水平杆、右上角铰接三角形和下部铰接三角形分别作为刚片，根据三刚片规则分析。（7）内部几何不变、3。外围封闭的正方形框为有3个多余约束的刚片；内部铰接四边形可选一对平行的对边看作两个
刚片；根据三刚片规则即可分析。习题2.3对习题2.3图所示各体系进行几何组成分析。 (a)(b)
(c)(d)(e)(f)(g)(h)(i)(j)(k)(l)习题2.3图【解】（1）如习题解2.3(a)图所示，刚片AB与刚片I由铰A和支杆①相联组成几何不变的部分；再与刚片BC由铰B和支杆②相联，故原体系几何不变且无多余约束。 A BC21 Ⅰ习题解2.3(a)图（2）刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由不共线三铰A、B、（Ⅰ，Ⅲ）两两相联，组成几何不变的部分，如习题解2.3(b)图所示。在此部分上添加二元体C-D-E，故原体系几何不变且无多余约束。( , )ⅠⅢ∞ⅡⅢCADBE Ⅰ习题解2.3(b)图（3）如习题解2.3(c)图所示，将左、右两端的折
形刚片看成两根链杆，则刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由不共线三铰（Ⅰ，Ⅱ）、（Ⅱ，Ⅲ）、（Ⅰ，Ⅲ）两两相联，故体系几何不变且无多余约束。
( , )Ⅱ( , )ⅢⅠⅢ( , )ⅠⅡⅠⅡⅢ习题解2.3(c)图（4）如习题解2.3(d)图所示，刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由不共线的三铰两两相联，形成大刚片；该大刚片与地基之间由4根支杆相连，有一个多余约束。故原体系为有一个多余约束的几何不变体系。( , )ⅠⅡⅡⅠⅢ( , )( , )ⅠⅢⅡⅢ31 2习题解2.3(d)图（5）如习题解2.3(e)图所示，刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组成几何不变且无多余约束的体系，为一个大刚片；该大刚片与地基之间由平行的三根杆①、②、③相联，故原体系几何瞬变。Ⅱ( , )ⅠⅡⅠ3( , )ⅡⅢ( , )ⅠⅢⅢ12 习题解2.3(e)图（6）如习题解2.3(f)图所示，由三刚片规则可知，刚片Ⅰ、Ⅱ及地基组成几何不变且无多余约束的体系，设为扩大的地基。刚片ABC与扩大的地基由杆①和铰C相联；刚片CD与扩大的地基由杆②和铰C相联。故原体系几何不变且无多余约束。ⅡACⅠ1DB2 习题解2.3(f)图（7）如习题解2.3(g)图所示，上部体系与地面之间只有3根支杆相联，可以仅分析上部体系。去掉二元体1，刚片Ⅰ、Ⅱ由铰A和不过铰A的链杆①相联，故原体系几何不变且无多余约束。
11AⅠⅡ习题解2.3(g)图（8）只分析上部体系，如习题解2.3(h)图所示。去掉二元体1、2，刚片Ⅰ、Ⅱ由
4根链杆①、②、③和④相联，多余一约束。故原体
系几何不变且有一个多余约束。11232ⅡⅠ4 习题解2.3(h)图（9）刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由不共线三铰A、
B、C组成无多余约束的几何不变部分，该部分再与地基
由共点三支杆①、②、③相联，故原体系为几何瞬变
体系，如习题解2.3(i)图所示。 O BAⅡⅠC31Ⅲ 2 习
题解2.3(i)图（10）刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由共线三铰两两相连，
故体系几何瞬变，如习题解2-3(j)图所示。( , )ⅠⅢ
ⅠⅡ( , )ⅠⅡⅢ∞( , ) ⅡⅢ习题解2.3(j)图（11）
该铰接体系中，结点数j=8，链杆（含支杆）数b=15 ，
则计算自由度故体系几何
常变。（12）本题中，可将地基视作一根连接刚片Ⅰ和
Ⅱ的链杆。刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由共线的三个铰两两相联，
如习题解2.3(l)图所示。故原体系几何瞬变。
( , )ⅡⅢ( , )ⅠⅢⅢⅠⅡ( , )∞ⅠⅡ习题解2.3(l)图第3章静定结
构的内力分析习题解答习题3.1是非判断题 (1) 在使用内力图特征
绘制某受弯杆段的弯矩图时，必须先求出该杆段两端的端弯矩。（） (2) 区段叠加法仅适用于
弯矩图的绘制，不适用于剪力图的绘制。（） (3) 多跨静定梁在附属部分受竖向荷载作用时，
必会引起基本部分的内力。（） (4) 习题3.1(4)图所示多跨静定梁中，CDE和EF部分均为附属部
分。（）CAEFBD习题3.1(4)图 (5) 三铰拱的水平推力不仅与三个铰的位置有关，还与拱轴
线的形状有关。（） (6) 所谓合理拱轴线，是指在任意荷载作用下都能使拱处于无弯矩状态的
轴线。（） (7) 改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线形状也将发生改变。（） (8) 利用
结点法求解桁架结构时，可从任意结点开始。（）【解】（1）正确；（2）错误；（3）
正确；（4）正确；EF为第二层次附属部分，CDE为第一层次附属部分；0（5）错误。从
公式可知，三铰拱的水平推力与拱轴线的形状无关；H C（6）错误。荷载发生改变时，合理拱
轴线将发生变化；（7）错误。合理拱轴线与荷载大小无关；（8）错误。一般从仅包含两个未
知轴力的结点开始。习题3.2填空(1)习题3.2(1)图所示受荷的多跨静定梁，其定向联系C
所传递的弯矩M的大小为______；C截面B的弯矩大小为______，____侧受拉。FF PP F
F PP ABDEClllll习题3.2(1)图
(2) 习题3.2(2)图所示风载作用下的悬臂刚架，其梁端弯矩
M=______kN·m，____侧受拉；AB左柱B截面弯矩
M=______kN·m，____侧受拉。BC Bmm/N4km4/NkD6m4A6m习题
3.2(2)图 (3) 习题3.2(3)图所示三铰拱的水平推力F等于。
H F P a aa习题3.2(3)图 (4) 习题3.2(4)图所示桁架中有根零
杆。FF PP习题3.2(4)图【解】（1）M= 0；M= Fl，上侧受拉。
CDE部分在该荷载作用下自平衡； C C P（2）M=288kN·m，左侧
受拉；M=32kN·m，右侧受拉；ABB（3）F/2；P（4）11（仅竖
向杆件中有轴力，其余均为零杆）。F习题3.3作习题3.3图所
示单跨静定梁的M图和图。QF20kN/mPa aFFPAB2PABCDC2m4m2maa
(a) (b) FFFqPPP AB ECDABC lal/2aaa(c) (d)
10kN·m qa5kN/m20kN·m q2qa CBAED BCA2m a2m2m2m a
(e) (f) 习题3.3图解】【A40CCDBA
B40408080D4040 M图（单位：kN·m） F图
（单位：kN） Q (a) FaP F5P4F P4ABABFaFFF5aPPPP2442
M图F图 Q (b) 2ql8qlql32
8CACABB2qlql5qlql398888 M图 F图
Q (c) F2FaFPPP3ACDaCFPAEBEBFaFPPD3F2FF47PPP333
M图F图 Q (d) 2qa21.5qa2qa
qa8CBAABC2qa M图 F图 Q (e)
101010ADBABD0101010M图（单位：kN·m）F图（单
位：kN）Q (f) 习题 3.4作习题 3.4图所示单跨静定梁的内力图。
6kN8kN4kN2kN/m2kN/m8kN/m EACDFBADBC2m4m2m2m2m2m2m2m
(a) (b)8kN6kN
5kN·m10kN·m5kN·m10kN·m4kN/m12kN·m DACBEBECAD2m2m2m2m2m3m2m2m
(c) (d)习题3.4图【解】1616
16AD4ADCBCB48163620 M图（单位：kN·m）F图（单位：
kN）Q (a) 12944411DADCABBC8615kN8711kN M图（单位：kN·m）
F图（单位：kN）Q (b) 882CBDBADAC7.2616812126 M图（单位：kN·m）
F图（单位：kN）Q (c)
4BC5ACBA545844 10 M图（单位：kN·m）F图（单位：kN）
Q (d) 习题3.5作习题3.5图所示斜梁的内力图。 5kN/m BC m3A4m2m 习题
3.5图【解】BC3CB4C B201552.510A1215AA159M图（单位：kN·m）
F图（单位：kN）F图（单位：kN）QN习题3.6作习题3.6图所示多跨
梁的内力图。6kN2kN/m CDEAB2m3m3m3m(a) 6kN30kN2kN/m CADEBF
2m3m3m3m4m (b) 2kN/m5kN3kN.9kN m AFCEBD2m3m2m3m2m (c)
30kN·m40kN·m30kN·m12kN·mDAFC BE3m3m2m2m2m2m2m (d) 习题3.6图【解】
12711BDCCDEEAAB1362113 M图（单位：kN·m） F图（单位：kN） Q (a) 2113.510
41245ADEECCADBFBF4544616.5426.519.521 M图（单位：kN·m） F图（单位：kN） Q (b)
666DAFCEB2.25333922 M图（单位：kN·m） 3 3ECAFBD26 F图（单位：kN）Q (c) 42
3012ACDFBE403910306650 M图（单位：kN·m）
106DFCA BE33 F图（单位：kN）Q (d) 习题3.7 改正习题3.7图所示刚架
的弯矩图中的错误部分。FF PP BBCBCCF P AAA (a) (b) (c) F P CM CBBAA (d) (e)
(f) 习题3.7图【解】 (a) (b) (c)
(d) (e) (f) 习题3.8作习题3.8图所
示刚架的内力图。20kN6kN B4kN/m C DCD m
BCD m/Nm/mNk404k1m214AABA4m4m3m3m2m2m (a)
(b) (c) 4kN/m6kN·m q2F P DECEFA P CDC m3l l B m B2DABAllll3m3m(d)
(e) (f)习题3.8图【解】18246BBBDD96
DCCC721218kN2448kN AA48A12kN M图（单位：kN·m）F图（单
位：kN）F图（单位：kN）QN(a)1218C BBDCDBCD4.4112722.A9AA1M图（单位：kN·m）F图（单位：
kN）F图（单位：kN）QN(b)
80 DCCDDC2010 80 10203030 40 ABABAB403010M图（单位：
kN·m） F图（单位：kN） F图（单位：kN）QN
(c) ql32ql480CCACAAql4ql42qlql344DBBBDDql2ql44ql4 M
图 F图 F图QN (d)8.510.57.5
1.5E7.5D 4.5DDEECC1.54.53.53.58.51.51.5BBB1.5AAA3.58.5
M图（单位：kN·m） F图（单位：kN） F图
（单位：kN）QN (e) FFlPFlPP CEEFlPD
DCCDEFlFFPPPFFFPPPFPBBBAAAFlPFPF P M图 F
图 F图QN (f) 习题3.9作习题3.9图所示刚架
的弯矩图。
5kN/m F C P D A E FD8kN DE8kNmm l4C4ABAFG BEC B2m4m ll2m2m4m4m2m (a) (b) (c)FP FH IPDECF P mBam/NDC4FGk4B l aACABEDA4m4m ll aaaa (d) (e) (f) F E24kN6kNa3kN/m EaFPF BPmADCFD3Ema3m3ACBABFDC4m4m4m4ma
3m3m3m3m (g) (h) (i) 习题3.9图【解】40 CEDEDFlP
40 AFlF2F40 PP40 DC40 1028ABGF0A222FPBEBFlC40 PFlP1711 120FP (a) (b) （单位：
kN·m） (c)（单位：kN·m）HI Fl P3216B E3232aFDCPFGDC32FCBBE0PA8Da2FBPa2FA96P0F
00P (d) (e) (f)（单位：kN·m）
aFaPFFPa FPFPE452718549E27a6FPB9ADC6D6EF0C2760A18FB960AB27DC92718660F60F
PP (g) （单位：kN·m） (h) (i) （单位：kN·m）习题3.10试用结点
法求习题3.10图所示桁架杆件的轴力。30kN m430kN FPm4l FPlll4m(a)
(b) 习题3.10图【解】 (1) 2130kN30-60607.130kN40360-提
示：根据零杆判别法则有：根据等力杆判别法则有：。然；N13N43N24N46后分别对结点2、3、
5列力平衡方程，即可求解全部杆件的内力。 (2)
F4FF23F1PPPP030.2F0P0005F-3F7-3F-386PPP F P提示：
根据零杆判别法则有：根据等力杆判；N18N17N16N27N36N45别法则有：；。然后取结点4、5列力平衡方程，即N12N23N34N78N76N65可求解全部杆件的内
力。习题3.11判断习题3.11图所示桁架结构的零杆。FFF PPP FFF PPP
(a) (b)2F P llFF PP llll (c) 习题3.11图【解】FFF PPP 000000000000000FFF PPP (a) (b)
2F PⅠ0120000000000000000003000ⅠFF PP00 (c) 提示：(c)题需先求
出支座反力后，截取Ⅰ.Ⅰ截面以右为隔离体，由可得，3，然后再进行零杆判断。N12习
题3.12用截面法求解习题3.12图所示桁架指定杆件的轴力。F P FF PP lcbb
lac l al lllllll (a) (b) 4kN4kN a b m2b mm3a2cc m24kN4kN4kN4kN4kN
【解】
2m2m2m2m2m2m2m2m2m2m2m2m (c) (d) 习题3.12图
3132 (1) ；；N a PN b PN c P222FF提示：截取Ⅰ.Ⅰ截面可得到；根据零杆判断法则，
杆26、杆36为零杆，则通过、N b N cF截取Ⅱ.Ⅱ截面可得到。N aF PⅠⅡ1c2345ba6798ⅠⅡ
；；提示：截取Ⅰ.Ⅰ截面可得到由结点1可知；截取Ⅱ.Ⅱ截面，取
圆圈以内为脱；离体，对2点取矩，则。NcFFPP cⅡ2bⅠⅠ1Ⅱa
12kN (3) ；；
提示：先计算支座反力。
取Ⅰ.Ⅰ截面以左为脱离体，由得由，；，
得；再取结点A为脱离体，由得，。NcNbyⅠBa Fyb=FFF NNbbNbFAxbAFNcc0=FFⅠNNc4kN4kN4kN4kN4kN4kN
；；NaNbNcⅠ4kNⅢⅡ4kNb1a2ⅡⅠc31kN0Ⅲ4 7kNF提
示：先计算支座反力。取Ⅰ.Ⅰ截面以左为脱离体，
将移动到2点，再分解为x、y的
分力，由得，则；，
Na ya取Ⅱ.Ⅱ截面以左
为脱离体，由得，则；，Nb yb
取Ⅲ.Ⅲ截面以右为脱离体，注意由结点4可知，再
由得，。N34Nc1 习题 3.13选择适当方法求解习题
3.13图所示桁架指定杆件的轴力。
c m ab al3b F P m3lc24kN3m6m3m ll (a) (b) F P b lalalccbllFFFPPPlll lll (c) (d) F P FF PPal2lcbbal2lllll llll (e) (f) 10kN15kN8kN15kN amc3bmam3cb34m4m4m4m4m4m4m4m
(g) (h) 习题3.13图【解】；。；NaPNbNc提示：由，可得。则根据零杆判别原则，可知。根据结点
和结点2的构造可知，，再根据结点3的受力可知。N23N35NaP
05c46ab32F P112.73kN18.97kN18kN (2) ；。；N a N b N012.73kN提示：先计
算支座反力。取Ⅰ.Ⅰ截面以左为脱离体，由可得；，N0018kN127.3kN
取B结点为脱离体，由；由，可得得，；N BD N018.97kN取Ⅱ.Ⅱ截面以右为脱离体，
由可得。，N bCⅡⅠCAF N aFa N BD0DFb N cBⅠⅡ18kN c6kN B24kN 250
(3) 。；；N b PN c PN a3300提示：先计算支座反力。取Ⅰ.Ⅰ截面以左为脱离体，由可得；
由，N00/3/3可得；由可得；，，N12P N34P30F；可得取结点3
为脱离体，由，N0。注意取结点A为脱离体，由可得。，N c N1A N12xⅠ43b
F N c3Fa N340FA N1AcF N bF P021ABFFⅠPP F F PP1220(4)。；；
N a PN b PN c330F提示：先计算支座反力。取Ⅰ.Ⅰ截面以上为脱离体，由可得；，
N a10F取Ⅱ.Ⅱ截面以右为脱离体，由可得；，N by
取Ⅲ.Ⅲ截面以右为脱离体，注意由结点B可
知，再由得，。NBCNc3FP
Ⅲ3ⅡaⅠ12cⅠbA0BCⅢⅡFPFF PP(5) 。；NaPNbP提示：根据求得的支反力可知结构的受力具有对称性，
且结点A为K形结点，故可判别零杆
如下图所示。再取结点B为脱离体，由可得；，
F由可得。，NaPxFF
PPaB000000C00b0000AFF PP(6)；；。NaNbPNac提示：原结构可分为以下两种情况的叠加。
对于状态1，由对称性可知，则根据零杆判别法则
可知，。取Ⅰ.Ⅰ截面以右为脱离体，由
可得；，根据E、D结点的构造，根据零杆判别法
则，可得。对于状态2，根据零杆判
别法则和等力杆判别法则，易得到：；；。NaNbPNc将状态
1和状态2各杆的力相加，则可得到最终答案。
FFPPFF22PP22Ⅰ00DDFFPPc22cA0Cb0F0F0PP
00AE22CabFⅠPFaP2B002B00 F=0RB 状态1 状态；。；NaNbNc提示：
先计算支座反力。取Ⅰ.Ⅰ截面以右为脱离体，
将移动到B点，再分解为x、y的分力，由可，
得，则；Na ya根据结点B的构造和受
力，可得；取结点C为脱离体，可得。
Nc10kNⅠ8kNaBA328bKNKN3C3cⅠ2KN8KN
；。；提示：根
据整体平衡条件，可得；则该结构可视为对称结构承受
对称荷载作用，而结点D为K形结点，则可得；
根据E、C结点进一步可判断零杆如下图所示。取结
点F为脱离体，由
可得；由可得。，，NaNcyx15kN15kN
CDAcF00a0bBFE HB0 习题3.14求解习题3.14图所示组
合结构链杆的轴力并绘制梁式杆的内力图。
qa DEF10kN/m AqE a BDCm1BACFG3m3m3m3maa (a) (b) F P CBDAE l llll (c) 习题3.14图【解】(1)提示：首先计算支反力。再沿
铰C和FG杆将原结构切开，取某部分为脱离体，可
计算FFF得到，然后取结点F为脱离体，可计算得到
和，最后取ABC为脱离体可求NFGNFBNFAF得和铰
C传递的剪力。 NAC4545 M图（单位：kN·m）30303030 F图（单位：kN）Q-180-180-60-
60178.99.871180 F图（单位：kN）
提示：取DEF为脱离
体，由由可得；可得；，，NDANDBxE由可得。，NEB y
2qaqa DDDEE0FEFF0-2qaqaqaqa02BCCBB0AAAC02qaqa82 M图 F
图 F图提示：由整体平衡，可得，则原结构可化为以下状态
1和状态2的叠加。对于状态1，利用对称性可知铰结点传递的剪力为0，即，
然后取ABC为隔离体，由，可得；取F结点为隔离体，
可得，然后yFPANBFP考虑到对称性并对整体结构列方程，可得。
对于状态2，利用对称性并考虑结点F的构造和受力，可得；然后取
为隔离体，由可得；则根据对称性，可知。，
CyAPyEP最后将两种状态叠加即可得到最终结果。FFFFPPPP2
2220EEAACDBDBC00FFPP00FF44FP 状态1 状态2 FlFFPPP4
42EEEAAACDDDBB BCCFFF22PlPPFF4PP2244FFF M图 F图
F图QN 习题3.15求习题3.15图所示三铰拱支反力和指定截面K的内力。已知轴
线方程。2l4kN/m y KCm4xAB5m3m8m
习题 3.15图【解】;;
;;KNKQK 习题3.16求习题3.16(a)
图所示三铰拱支反力和(b)图中拉杆内力。 Cq10kN m2DEm r3ABAB4m6m rr (a) (b) 习题3.16图【解】；VAVBHAHBFF结构和荷载具有对
称性，则、等于半个拱荷载的竖向分量：VAVB
VAVB0再取左半拱为隔离体，由，可得C
，则拉力
(2) ；；NDEVAVB习题3.17求习题3.17图所示三铰拱的合理拱轴线方程，并绘出
合理拱轴线图形。 q3kN/m==F12kN P C ym4ABx4m4m4m习题3.17图
0M(x)y(x)【解】由公式可求得
习题 3.18试求习题 3.18图所示带拉杆的半圆三铰拱截面K的内力。
CmmK0/N1=kR2AB拉杆2m习题 3.18图【解】
；；KNKQK提示：取下图所示脱离体进行计算。yFM
NKKφm/KFNQKkm26A x15KN5KN在图示坐标系下，拱轴线方程为。则
截面K处切线斜率为： 4'由AK段的平衡条件，即可求得截面K的
内力。第4章静定结构的位移计算习题解答习
题4.1是非判断题 (1) 变形体虚功原理仅适用于弹性体系，不适用于非弹性体系。（）
(2) 虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。（）(3)
功的互等定理仅适用于线弹性体系，不适用于非线弹性体系。
（）(4) 反力互等定理仅适用于超静定结构，不适用于静定
结构。（）(5) 对于静定结构，有变形就一定有内力。（）(6) 对于静定结构，有位移就一定有变形。（） (7) 习题4.1(7)图所示体系中各杆EA相同，则两图中C点的水平位移相等。（）(8) M图，图如习题4.1(8)图所示，EI=常数。下列图乘结果是正确的：MP2ql12l（）EI384 (9) M图、图如习题
4.1(9)图所示，下列图乘结果是正确的：MP11（）
101202303EIEI12 (10) 习题4.1(10)图所示结构的两个平衡
状态中，有一个为温度变化，此时功的互等定理不成立。（）
FFCCPP llll(a)(b) 习题 4.1(7)图q A2A12ql3A1
8l EIEI12(a)M图(a)M图PP11yyy020103l/4(b)M图(b)M图
习题 4.1(8)图习题 4.1(9)图
F Pt1t2 (a)(b) 习题
4.1(10)图【解】（1）错误。变形体虚功原理适用于弹性和非弹性的所有体系。（2）错误。只有一个状态是虚设的。（3）正确。（4）错误。反力互等定理适用于线弹性的静定和超静定结构。（5）错误。譬如静定结构在温度变化作用下，有变形但没有内力。（6）错误。譬如静定结构在支座移动作用下，有位移但没有变形。（7）正确。由桁架的位移计算公式可知。y（8）错误。由于取的图为折线图，应分段图乘。M0（9）正确。（10）正确。习题4.2填空题习题4.2(1)图所示刚架，由于支座B下沉所引起D点的水平位移=______。DH (2) 虚功原理有两种不同的应用形式，即_______原理和_______原理。其中，用于求位移的是_______原理。 (3) 用单位荷载法计算位移时，虚拟状态中所加的荷载应是与所求广义位移相
应的________。 (4) 图乘法的应用条件是：__________且M 与图中至少有一个为直线图形。 MP (5) 已知刚架在荷载作用下的M图如习题4.2(5)图所示，曲线为二次抛物线，横梁的P 抗弯刚度为2EI，竖杆为EI，则横梁中点K的竖向位移为________。(6) 习题4.2(6)图所示拱中拉杆AB比原设计长度短了1.5cm，由此引起C点的竖向位移为________；引起支座A 的水平反力为________。习题4.2(7)图所示结构，当C点有F=1(↓)作用时，D点竖向位移等于(↑)，当PE点有图示荷载作用时，C点的竖向位移为________。11 (8) 习题4.2(8)图（a）所示连续梁支座B的反力为，则该连续梁在支座
下沉=1时（如图（b）所示），D点的竖向位
移=________。B D
K24249aDm6aABCB13m3m3a2a习题 4.2(1)图习题4.2(5)图C CmDEM=13ABBAa6m6maaa习题 4.2(6)图
习题 4.2(7)图F=1PACACDBB1D=D B FRBl/2l/2l(b)(a) 习题 4.2(8)图
【解】（1）。根据公式计算。R3（2）虚位移、虚力；虚力。（3）广义单位力。（4）EI 为常数的直线杆。（5）。先在K点加单位力并绘图，然后利用图乘法公式计算。
M EI（6）；0。C点的竖向位移用公式计算；制造误差不会引起静定N
结构产生反力和内力。（7）。由位移互等定理可知，C点作用单位力时，E点沿M方向的位移为。则E点作用单位力M=1时，C点产生的位移为。
（8）。对（a）、（b）两个图示状态，应用功的互等定理可得结果。习题4.3分别用积分法和图乘法求习题4.3图所示各指定位移。EI为常数。CV【解】1）求CV
FF=1PPxx ABBBEICCCAA1l/2l/21F llP44M（a）（b）
图（c）图M P 习题4.3(1)图（1）积分法M绘M 图，如习题 4.3（1）(b)图所示。在C点加竖向单位力F=1，并绘图如习题PP4.3（1）(c)图所示。由于该两个弯矩图对称，可计算一半，再将结果乘以2。 AC段弯矩为11，PP22则
3Fl111l/2CVPEI2248EI0
（2）图乘法3FlFl11l2l
CVEI2423448EI2)求CV16021020kN/m140 CCEIACBABABxx2m2m M（a）（b）m）图（kN·（c）图 M P习题4.3(2)图（1）积分法M绘M图，如习题4.3（2）(b)图所示。在C点加竖向单位力并绘图，如习题4.3P（2）(c)图所示。以C点为坐标原点，x轴向左为正，求得AC段（0≤x≤2）弯矩为
，P则
168022CVEI3EI0（2）
图乘法由计算位移的图乘法公式，得
3)求C V12ql124qlqF=ql/28P AACCBBEIEIxqlxll/24M（a）（b）图P l21ACBxx12（c）图M习题4.3(3)图（1）积分法M绘M图，如习题 4.3（3）(b)图所示。在C点加竖向单位力并绘图，如习题 4.3P（3）(c)图所示。根
据图中的坐标系，两杆的弯矩（按下侧受拉求）分别为AB杆 1ql1
，P242CB杆ql，P2则2M xM x qx
411ql11qlql ll/22x x qx d x x x d x()
C V EI22EI4224EI00（2）图乘法
222411ql2l2ql1l1qll2lql l l(
4)求A q1AB2EIEI1/32ql/822qlql/22ll1M（b）)C V EI243238222423224EI
图（a）（c）图M P习题4.3（4）图（1）积分法M绘M图，如习题 4.3（4）(b)图所示。在A点加单位力偶并绘图，如习题 4.3（4）P
(c)图所示。以A为坐标原点，x轴向右为正，弯矩表达式（以
下侧受拉为正）为131，P3l22则
CV2EIEI02l
（）8EI（2）图乘法由计算位移
的图乘法公式，得
A23333232
（）8EI习题4.4分别用积分法和图乘
法求习题4.4(a)图所示刚架C点的水平位移。已知CH EI=常数。2qlx习题4.4图 l D21【解】1）积分法CDCCD2qll M M2、图分别如习题4.4（b）、（c）图所示，建立坐标系如（c）图所示。各杆的弯Pq12qlll8矩用x表示，分别为x CD杆，P2ll AB杆(b)(a) M图(c)M图P1，P2
代入公式计算，得
31111ll4
dx CH8EIEIEI22002）图乘法
习题4.5习题4.5(a)图所
示桁架各杆截面均为A=2×10m，E=2.1×10kN/m，F=30kN，
d=2m。试求C点的竖向位移。
P P DE2PF√
P2F2FCCPP2×d2×d2FP(a)(b) 图F2×d2×d NP(a)(b) 图
F NP
/22√DE2√ABd√
/2
0.5C0.51d1FFcd（）图（）图NNd2√ 习题 4.5图 FFdc（）图（）图NNF【解】绘图，如习
题4.5(b)图所示。NP F在C点加竖向单位力，并绘图，如习题
4.5(c)图所示。N FF由桁架的位移计算公式，求得
EA CVPEA习题4.6分别用
图乘法计算习题4.3和习题4.4中各位移。（见以上各题）习题
4.7用图乘法求习题4.7（1）、（2）、（3）、（4）图所示各结构的
指定位移。EI为常数。【解】1）求CV
1ql2q16q14BCEI m4EI=q347l Al=4m3m M（a）（b）图（c）图M P习题 4.7
（1）图MM绘图，如习题4.7（1）(b)图所示；在C点加竖向单位力，并绘图，如习题
4.7P（1）(c)图所示。由计算位移的图乘法公式，得
q q
C V232333EI AB ql l ql l
EI BC q 3EI2）求D22ql22qlql17/8/8 EIBC2ql/81q2EI/l1D2EI12/l1A2ql13/8l M（a）（b）图（c）图M P 习题 4.7（2）图MM绘和图，分别如习题4.7（2）(b)、(c)图所示。P由计算位移的图乘法公式，
得111317111l ql ql ql l ql
D2EI288EI ql（）12EI3）求A、B两截面的相对转角AB
22qlq21ql/8212ql1A2EIBEI l CClM（a）（b）图（c）图M P 习题 4.7（3）图MM绘和图，分别如习题4.7（3）(b)、(c)图所示。P由计算位移的图乘法公式，得
3（）
24EI4）求C、D两点间的相对线位移及铰C左右两侧截面C、C之间的相对转角 12CC CD12CCC12CFFFlFlPPPPlD/2FlEIP/2Fl/2Fl/2FlPPPlBABAllll
M（a）（b）图P112√11C111C1DDBAAB（c）图（c）图 MM 习题 4.7（4）
图MM绘图，如习题4.7（4）(b)图所示。分别加一对单位力和单位力偶，并绘图，
如P习题 4.7（4）(c)、(d)图所示。由计算位移的图乘法公式，得
32Fl P24EI111112
CC P EI2321212（）P6EI习题4.8求习题4.8(a)图所示刚架A、B两点间水平相对位移，并勾绘变形曲线。已知EI=常数。
2/lABAB2q2/2qlql/8l/242ql/24qql(a)(b)M图P11ABABl/2l/2l/2(c)(d)变形曲线M图习题 4.8图M M【解】绘和图，分别如习题 4.8(b)、(c)图所示。则
P1l21l11l4l12222
AB2522423824244ql()60EI变形曲线如习题4.8(d)图所示，需注意图中A、B两点以上为直线。习题4.9习题4.9(a)图所示梁的EI=常数，在荷载F 作用下，已测得截面B的角位移为P0.001rad（顺时针），试求C点的竖向位移。FF
PP3F P ABBACC 3m3m6m3m3m(a)(b)M 图P11 B (c) M 图
习题 4.9图 M
M 【解】绘图，在B 点加单位力偶并绘图，分别如习题4.9(b)、(c)图所示。图乘P 得 3F
B EI 令，得。 PB3 下面求（在图中令即为对应之图）：
习题4.10 习题
4.10(a)图所示结构中，EA=4×10kN ，EI=2.4×10kN·m 。为使D 点竖向位移不超过1cm ，所受荷载q 最大能为多少？
Aq7.52.5EA-0.5q1.5mEA2q23q12qEICDB4m2m FM （a ） （b ） 图、图（c ） 图、 图FM PNPN 习题 4.10图M F 【解】绘梁杆的图、桁杆的图，如习题 4.10(b) 图所示。 PNP F M 在D 点加竖向单位力，绘梁杆的图、桁杆的图，如习题 4.10(c)图所示。
N 由组合结构的位移计算公式，求得为
0.5) 令，解得
32.04kN/m 即q 不超过时，D 点竖向位移不超过1cm 。 习题4.11 试计算由于习题4.11(a)图所示支
座移动所引起C 点的竖向位移及铰B 两CV 侧截面间的相对转角。 BB12
B BB 12a2a =3F R2AAC
C a1010.02rad.0=1F R12aa （a ）（b ）B 11 =0F R2=0F R1（c ） 习题 4.11图【解】在C 点加一竖向单位力，求出支座移动处的反力，如习题
4.11(b) 图所示。则
在铰B 两侧截面加一对单位力偶，求出支座移动处的反力，如习
题4.11(c) 图所示。则 习题4.12 习题4.12(a)、(b)图所示刚架各杆为等截面，截面高度h=0.5m ，=10，
刚架内侧温度升高了40℃，外侧升高了10℃。试求：
图（a ）中A 、B 间的水平相对线位移。 图（b ）中的B 点的水平位移。 BH+10℃B+10℃ m4℃℃℃ABm+40℃0001411++++40℃m4A+10℃4m4m4m (a)(b) =1F =1=1FDF4C41NNN4
1FN44 （c ） 图、 图（d ） 图、 图 FF MMNN 习题 4.12图
【解】1）求图（a ）中 AB FM 在A 、B 两点加一对单位力，
绘图和图，如习题 4.12(c ) 图所示。按如下公式计
算 AB AB0Nh 因AC ，BD 杆两侧温度均升高了40℃，对
上式无影响。其他四边代入上式计算结果相
互抵消，故。 AB 2）求图（b ）中的 BH FM 在B 点加一水平单位力，绘图和图，
如习题 4.12(d) 图所示。
BHh22习题4.13由于制造误差，习题4.13(a)图所示桁架中HI杆长了0.8cm，CG杆短了0.6cm，试求装配后中间结点G的水平偏
离值。= 0.5FN Gm6EF=1HIFNm6BA4×6m(a)(b)习题 4.13图F【解】在G点
加一水平单位力，解出HI，CG杆的轴力，如习题 4.13(b)图所
示。则N习题4.14 求习题4.14(a)
图所示结构中B点的水平位移。已知弹性支座的刚度系数BH3k=EI/l，k=2EI/l。12qql B1B kEIC22ql/8=Fql/2=0FR2R2EI l A2qllk1l2=Fl=FqlR1R1M（a）（b）图（c）图M P习题 4.14图M F【解】（1）绘图，并求支反力，如习题4.14(b)图所示。P R FM（2）在B点加一水平单位力，绘图，并求支反力，如习题4.14(c)图所示。R
（3）由公式，得
EIk4112l4ql22BHEI23EI3EI
第5章力法习题解答习题5.1是非判断题（1）习题5.1(1)图所示结构，当支座A发生转动时，各杆均产生内力。（）+t℃
1+t℃1℃℃11tt++ABC 习题5.1(1)图习题5.1(2)图（2）习题5.1(2)图所示结构，当内外侧均升高t℃时，两杆均只产生轴力。（）1（3）习题5.1(3)图(a)和(b)所示两结构的内力相同。（）qq EIEI2EI2EIllll(a)(b) 习题5.1(3)图（4）习题5.1(3)图(a)和(b)所示两结构的变形相同。（）【解】（1）错误。BC部分是静定的附属部分，发生刚体位移，而无内力。（2）错误。刚结点会沿左上方发生线位移，进而引起所连梁柱的弯曲。（3）正确。两结构中梁两跨的抗弯刚度比
值均为1:1，因此两结构内力相同。（4）错误。两结构内力相同，但图(b)结构的刚度是图(a)的一倍，所以变形只有图(a)的一半。习题5.2 填空题（1）习题5.2(1) 图(a)所示超静定梁的支座A发生转角，若选图(b)所示力法基本结构，则力法方程为_____________，代表的位移条件是______________，其中=_________；1c若选图(c)所示力法基本结构时，力法方程为____________，代表的位移条件是______________，其中=_________。1c
X1AAAX12l(a)(b)(c)习题5.2(1)图（2）习题5.2(2)图(a)所示超静定结构，当基本体系为图(b)时，力法方程为
，=________；当基本体系为图(c)时，力法方程为___________，=________。1PqqqX1kkXEI1X1EI l l(a)(b)(c) 习题5.2(2)图（3）习题5.2(3)图(a)所示结构各杆刚度相同且为常数，AB杆中点弯矩为________，____侧受拉；图(b)所示结构M =________，____侧受拉。BCq AB2M/l ACBEIEI2/lll(b)qa(a) 习题5.2(3)图（4）连续梁受荷载作用时，其弯矩图如习题5.2(4)图所示，则D点的挠度为________，位移方向为____。2424EID EIEI362m4m4m2m 习题 5.2(4)图
【解】（1），沿X的竖向位移等于零，－2l；，沿X的1111转角等于，0。
X34（2），；，。
[0729]《结构力学》 1、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点 A. 单个 2、固定铰支座有几个约束反力分量 B. 2个 3、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是 A. 无多余约束的几何不变体系 4、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成 A. 瞬变体系 5、定向滑动支座有几个约束反力分量 B. 2个 6、结构的刚度是指 C. 结构抵抗变形的能力 7、桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点 B. 最少两个 8、对结构进行强度计算的目的，是为了保证结构 A. 既经济又安全 9、可动铰支座有几个约束反力分量 A. 1个 10、固定支座(固定端)有几个约束反力分量 C. 3个 11、改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线不变。 A.√ 12、多余约束是体系中不需要的约束。 B.× 13、复铰是连接三个或三个以上刚片的铰 A.√
、结构发生了变形必然会引起位移，结构有位移必然有变形发生。14．B.× 15、如果梁的截面刚度是截面位置的函数，则它的位移不能用图乘法计算。 A.√ 16、一根连杆相当于一个约束。 A.√ 17、单铰是联接两个刚片的铰。 A.√ 18、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。 B.× 19、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。 B.× 20、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。 A.√ 21、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力，所以不能作为结构使用。 A.√ 22、一个无铰封闭框有三个多余约束。 A.√ 23、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关，还与拱轴线的形状有关。 B.× 24、三铰拱的主要受力特点是：在竖向荷载作用下产生水平反力。 A.√ 25、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。 B.× 26、不能用图乘法求三铰拱的位移。 A.√ 27、零杆不受力，所以它是桁架中不需要的杆，可以撤除。 B.× 28、用图乘法可以求等刚度直杆体系的位移。 A.√
1、数据结构和机器的数据表示之间是什么关系？确定和引入数据表示的基本原则是什么？ 答：数据表示是能由硬件直接识别和引用的数据类型。数据结构反映各种数据元素或信息单元之间的结构关系。数据结构要通过软件映象变换成机器所具有的各种数据表示实现，所以数据表示是数据结构的组成元素。不同的数据表示可为数据结构的实现提供不同的支持，表现在实现效率和方便性不同。数据表示和数据结构是软件、硬件的交界面。 除基本数据表示不可少外，高级数据表示的引入遵循以下原则：（1）看系统的效率有否提高，是否养活了实现时间和存储空间。（2）看引入这种数据表示后，其通用性和利用率是否高。 2、标志符数据表示与描述符数据表示有何区别？描述符数据表示与向量数据表示对向量数据结构所提供的支持有什么不同？ 答：标志符数据表示指将数据类型与数据本身直接联系在一起，让机器中每个数所都带类型樗位。其优点是：（1）简化了指令系统和程序设计；（2）简化了编译程序；（3）便于实现一致性校验；（4）能由硬件自动变换数据类型；（5）支持数据库系统的实现与数据类型无关；（6）为软件调试和应用软件开发提供支持。缺点是：（1）会增加程序所点的主存空间；（2）在微观上对机器的性能（运算速度）不利。 数据描述符指数据的描述与数据分开存放，描述所访问的数据是整块还是单个的，及访问该数据块或数据元素的地址住处它具备标志符数据表示的优点，并减少了标志符数据表示所占的空间，为向量和数组结构的实现提供支持。 数据描述符方法优于标志符数据表示，数据的描述与数据分开，描述所访问的数据是整块还是单个的，及访问该数据块或数据元素的地址信息，减少了樗符数据表示所占的窨。用描述符方法实现阵列数据的索引比用变址方法实现要方便，且便于检查出程序中的阵列越界错误。但它不能解决向量和数组的高速运算问题。而在有向量、数组数据表示的向量处理机上，硬件上设置有丰富的赂量或阵列运算指令，配有流水或阵列方式处理的高速运算器，不仅能快速形成向量、数组的元素地址，更重要的是便于实现把向量各元素成块预取到中央处理机，用一条向量、数组指令流水或同时对整个向量、数组高速处理．如让硬件越界判断与元素运算并行。这些比起用与向量、阵列无关的机器语言和数据表示串行实现要高效的多。 3、堆栈型机器与通用寄存器型机器的主要区别是什么？堆栈型机器系统结构为程序调用的哪些操作提供了支持？ 答：有堆栈数据表示的机器称为堆栈机器。它与一般通用寄存器型机器不同。通用寄存器型
《计算机系统结构》习题解答 第一章(P33) 1.7 (1)从指定角度来看，不必要了解的知识称为透明性概念。 1.8见下表，“√”为透明性概念，“P ”表示相关课文页数。 1.12 已知Se=20 , 求作Fe-Sn 关系曲线。 将Se 代入Amdahl 定律得 e n F S 20 19 11 -= 1.13 上式中令Sn=2，解出Fe=10/19≈0.526 1.14 上式中令Sn=10，解出Fe=18/19≈0.947 1.15 已知两种方法可使性能得到相同的提高，问哪一种方法更好。 (1)用硬件组方法，已知Se=40，Fe=0.7，解出Sn=40/12.7≈3.1496（两种方法得到的相同性能） (2)用软件组方法，已知Se=20，Sn=40/12.7，解出Fe=27.3/38≈0.7184（第二种方法的百分比） (3)结论：软件组方法更好。因为硬件组需要将Se 再提高100%（20→40），而软件组只需将Fe 再提高1.84%（0.7→0.7184）。 Sn 20 1
1.17 57.34 .15 5 9.01.01≈= + = n S 1.18 记f ── 时钟频率，T=1/f ── 时钟周期，B ── 带宽（Byte/s ）。 方案一：)/(44 11s Byte f T B =?= 方案二：)/(5.3421 %252%752s Byte f T B =??+?= 1.19 由各种指令条数可以得到总条数，以及各百分比，然后代公式计算。 ∑===4 1 510i i IC IC (1)∑==?+?+?+?=? = 4 1 55.108.0215.0232.0245.01)(i i i IC IC CPI CPI (2)806.2555.140 10 55.11040106 66≈=??=?=CPI f MIPS (3)（秒）003876.040055 .110 6 ≈=?= MIPS IC T 1.21 (1)24.21.0812.0418.026.01=?+?+?+?=CPI (2)86.171024.21040106 6 6≈??=?= CPI f MIPS 1.24 记Tc ── 新方案时钟周期，已知CPI = CPI i = 1 原时间 = CPI × IC × 0.95Tc = 0.95IC ×Tc 新时间 = （0.3×2/3+0.7）× IC × Tc = 0.9IC ×Tc 二者比较，新时间较短。 第二章(P124) 2.3（忽略P124倒1行 ～ P125第8行文字，以简化题意）已知2种浮点数，求性能指标。 此题关键是分析阶码、尾数各自的最大值、最小值。 原图为数据在内存中的格式，阶码的小数点在其右端，尾数的小数点在其左端，遵守规格化要求。
名师整理优秀资源 1：[论述题] 1、（本题10分）作图示结构的弯矩图。各杆EI相同，为常数。图 参考答案： 先对右下铰支座取整体矩平衡方程求得左上活动铰支座反力为0，再对整体竖向投影平衡求得右下铰支座竖向反力为0；再取右下直杆作为隔离体可求出右下铰支座水平反力为m/l（向右），回到整体水平投影平衡求出左下活动铰支座反力为m/l（向左）。反力求出后，即可绘出弯矩图如图所示。图 2：[填空题]2、（本题3分）力矩分配法适用于计算无结点超静定刚 架。参考答案：线位移 3：[单选题]
7、（本题3分）对称结构在对称荷载作用下，内力图为反对称的是 ：弯矩图和剪力图D：轴力图C：剪力图B：弯矩图A 名师整理优秀资源 参考答案：B 4：[填空题]1、（本题5分）图示梁截面C的弯矩M = （以下侧受拉C 为正）图 参考答案：aF P5：[判断题]4、(本小题2分)静定结构受外界因素影响均产生内力，内力大小与杆件截面尺寸无关。参考答案：错误 6：[判断题]3、(本小题 2分)在温度变化与支座移动因素作用下静定与超静定结构都有内力。 参考答案：错误 7：[判断题]1、(本小题2分)在竖向均布荷载作用下，三铰拱的合理轴线为圆弧线。 参考答案：错误 8：[论述题]2、（本小题10分）试对下图所示体系进行几何组成分析。 参考答案：结论：无多余约束的几何不变体系。 9：[单选题]1、(本小题3分）力法的基本未知量是 A：结点角位移和线位移B：多余约束力C：广义位移D：广义力 参考答案：B 10：[单选题]2、（本小题3分）静定结构有温度变化时 A：无变形，无位移，无内力B：有变形，有位移．无内力 C：有变形．有位移，有内力D：无变形．有位移，无内力 参考答案：B 11：[判断题]2、(本小题2分)几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。参考答案：错误 12：[判断题]5、(本小题2分) 按虚荷载原理所建立的虚功方程等价于几何方程。参考答案：正确
第3章总线、中断与输入输出系统 3.1．简要举出集中式串行链接，定时查询和独立请求3种总线控制方式的优缺点。同时分析硬件产生故障时通讯的可靠性。 答：集中式串行链连接方式。其过程为： ①所有部件都经公共的“总线请求”线向总线控制器发使用总线申请。 ②当“总线忙”信号未建立时，“总线请求”才被总线控制器响应，送出“总线可用”信号，它串行地通过每个部件。 ③如果某部件未发过“总线请求”，则它将“总线可用”信号往下一部件转，如果某部件发过“总线请求”，则停止“总线可用”信号的传送。 ④该部件建立“总线忙”，并除去“总线请求”，此时该部件获得总线使用权，准备传送数据。 ⑤数据传送期间，“总线忙”维持“总线可用”的建立。 ⑥传送完成后，该部件去除“总线忙”信号和“总线可用”信号。 ⑦当“总线请求”再次建立时，就开始新的总线分配过程。 优点：①选择算法简单；②控制总线数少；③可扩充性好；④可靠性高。 缺点：①对“总线可用”线及其有关电路失效敏感，②不灵活；③总线中信号传送速度慢。 集中式定时查询方式，过程： ①总线上每个部件通过“总线请求”发请求。 ②若“总线忙”信号未建立，则计数器开始计数，定时查询个部件，以确定是谁发的请求。 ③当查询线上的计数值与发出请求的部件号一致时，该部件建立“总线忙”，计数停止，查询也停止。除去“总线请求”，该部件获得总线使用权。 ④“总线忙”维持到数据传送完毕。 ⑤数据传送完，去除“总线忙”。 ⑥当“总线请求”线上有新的请求，就开始下一个总线分配过程。 优点：①优先次序灵活性强；②可靠性高。 缺点：①控制线数较多；②扩展性较差；③控制较为复杂；④总线分配受限于计数信号，不能很高。 集中式独立请求方式，过程：
15 结构的动力计算判断题 体系的振动自由度等于集中质量数。（） 图示体系具有1个振动自由度。（） 图示体系具有2个振动自由度。（） 图示体系具有3个振动自由度。（）
图示体系具有2个振动自由度。（） 图示体系具有2个振动自由度。（） 结构的自振频率除与体系的质量分布状况、杆件刚度有关外，还与干扰力有关。（）自由振动是指不受外界干扰力作用的振动。（） 自由振动是由初位移和初速度引起的，缺一不可。（）
有阻尼单自由度体系的阻尼比越大，自振频率越小。（） 临界阻尼现象是指起振后振动次数很少且振幅很快衰减为零的振动。（）惯性力并不是实际加在运动质量上的力。（） 计算一个结构的自振周期时，考虑阻尼比不考虑所得的结果要大。（）临界阻尼振动时质点缓慢地回到平衡位置且不过平衡点。（） 阻尼力总是与质点加速的方向相反。（）
在某些情形下建立振动微分方程式时，不考虑重力的影响是因为重力为恒力。（） 图示结构的自振频率为w，在干扰力P(t)=P sin qt作用下，不管频率q怎样改变，动位移y(t)的方向总是和P(t)的方向相同。（） 计算图示振动体系的最大动内力和动位移时可以采用同一个动力系数。（） 不论干扰力是否直接作用在单自由度体系的质量m上，都可用同一个动力系数计算任一点的最大动位移。（） 单自由度体系受迫振动的最大动位移的计算公式y max=my j中，y j是质量m的重量所引起的静位
移。（） 多自由度体系作自由振动，一般包括所有的振型，不可能出现仅含某一主振型的振动。（）解得图(a)所示两个自由度体系的两个主振型为图(b)和图(c)，此解答是正确的。（） 图(a)与图(b)所示梁的自由振动频率w A、w B相比，w A>w B。（） 填空题 动力荷载是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿荷载。
习题一 1、解释下列术语 计算机系统的外特性：通常所讲的计算机系统结构的外特性是指机器语言程序员或编译程序编写者所看到的外特性，即由他们所看到的计算机的基本属性（概念性结构和功能特性）。 计算机系统的内特性：计算机系统的设计人员所看到的基本属性，本质上是为了将有关软件人员的基本属性加以逻辑实现的基本属性。 模拟：模拟方法是指用软件方法在一台现有的计算机上实现另一台计算机的指令系统。 可移植性：在新型号机出台后，原来开发的软件仍能继续在升级换代的新型号机器上使用，这就要求软件具有可兼容性，即可移植性。可兼容性是指一个软件可不经修改或只需少量修改，便可由一台机器移植到另一台机器上运行，即同一软件可应用于不同环境。 Amdahl 定律：系统中对于某一部件采用某种更快的执行方式所能获得的系统性能改进程度，取决于这种执行方式被使用的频度或占总执行时间的比例。 虚拟机（Virtual Machine ）：指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。 6、 7、假定求浮点数平方根的操作在某台机器上的一个基准测试程序中占总执行时间的20%，为了增强该操作的性能，可采用两种不同的方法：一种是增加专门的硬件，可使求浮点数平方根操作的速度提高为原来的20倍；另一种方法是提高所有浮点运算指令的速度，使其为原来的2倍，而浮点运算指令的执行时间在总执行时间中占30%。试比较这两种方法哪一种更好些。 答：增加硬件的方法的加速比23.120 /2.0)2.01(1 1=+-= p S , 另一种方法的加速比176.12 /3.0)3.01(1 2=+-=p S ，经计算可知Sp1>Sp2第一种方 法更好些。 9、假设高速缓存Cache 的工作速度为主存的5倍，且Cache 被访问命中的概率
《结构力学》 1、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点 A. 单个 2、固定铰支座有几个约束反力分量 B. 2个 3、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是 A. 无多余约束的几何不变体系 4、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成 A. 瞬变体系 5、定向滑动支座有几个约束反力分量 B. 2个 6、结构的刚度是指 C. 结构抵抗变形的能力 7、桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点 B. 最少两个 8、对结构进行强度计算的目的，是为了保证结构 A. 既经济又安全 9、可动铰支座有几个约束反力分量 A. 1个 10、固定支座(固定端)有几个约束反力分量 C. 3个 11、改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线不变。 A.√ 12、多余约束是体系中不需要的约束。 B.× 13、复铰是连接三个或三个以上刚片的铰 A.√ 14、结构发生了变形必然会引起位移，结构有位移必然有变形发生。
B.× 15、如果梁的截面刚度是截面位置的函数，则它的位移不能用图乘法计算。 A.√ 16、一根连杆相当于一个约束。 A.√ 17、单铰是联接两个刚片的铰。 A.√ 18、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。 B.× 19、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。 B.× 20、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。 A.√ 21、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力，所以不能作为结构使用。 A.√ 22、一个无铰封闭框有三个多余约束。 A.√ 23、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关，还与拱轴线的形状有关。 B.× 24、三铰拱的主要受力特点是：在竖向荷载作用下产生水平反力。 A.√ 25、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。 B.× 26、不能用图乘法求三铰拱的位移。 A.√ 27、零杆不受力，所以它是桁架中不需要的杆，可以撤除。 B.× 28、用图乘法可以求等刚度直杆体系的位移。 A.√
第1章计算机系统结构的基本概念 (1) 第2章指令集结构的分类 (10) 第3章流水线技术 (15) 第4章指令级并行 (37) 第5章存储层次 (55) 第6章输入输出系统 (70) 第7章互连网络 (41) 第8章多处理机 (45) 第9章机群 (45) 第1章计算机系统结构的基本概念 1.1 解释下列术语 层次机构：按照计算机语言从低级到高级的次序，把计算机系统按功能划分成多级层次结构，每一层以一种不同的语言为特征。这些层次依次为：微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，高级语言机器级，应用语言机器级等。 虚拟机：用软件实现的机器。 翻译：先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序，然后再在这低一级机器上运行，实现程序的功能。
解释：对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。执行完后，再去高一级机器取下一条语句或指令，再进行解释执行，如此反复，直到解释执行完整个程序。 计算机系统结构：传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。 在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。 计算机组成：计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。 计算机实现：计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。 系统加速比：对系统中某部分进行改进时，改进后系统性能提高的倍数。 Amdahl定律：当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。 程序的局部性原理：程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的，而是相对地簇聚。包括时间局部性和空间局部性。
一、判断题(共223小题） 1。结构的类型若按几何特征可分为平面结构和空间结构。(A) 2、狭义结构力学的研究对象是板、壳结构(B)。 3 单铰相当于两个约束。(A) 4、单刚节点相当于三个约束。(A) 5、静定结构可由静力平衡方程确定全部约束力和内力。A 6、超静定结构可由静力平衡方程确定全部约束力和内力B。 7 无多余约束的几何不变体系是静定结构。A 8 三刚片规则中三铰共线为可变体系。B 9 两刚片用一个单铰和一个不通过该铰的链杆组成的体系为静定结构。A 10 两刚片用一个单铰和一个不通过该铰的链杆组成的体系为超静定结构B。 11链杆相当于两个约束。B 12 平面上的自由点的自由度为2 A 13 平面上的自由刚体的自由度为3 A 14 铰结点的特征是所联结各杆可以绕结点中心自由转动。A 15 有多余约束的几何不变体系是超静定结构。A 16 无多余约束的几何可变体系是超静定结构。B 17、无多余约束的几何可变体系是静定结构。B 18刚结点的特征是当结构发生变形时汇交于该点的各杆端间相对转角为零。A 19 三刚片规则中三铰共线为瞬变体系。A 20三个本身无多余约束的刚片用三个不共线的单铰两两相连，则组成的体系为静定结构。A 21 一个刚结点相当于3个约束。 22 一个连接3个刚片的复铰相当于2个单铰。A 23 一个铰结三角形可以作为一个刚片。A 24 一个铰结平行四边形可以作为一个刚片。B 25 一根曲杆可以作为一个刚片。A 26 一个连接４个刚片的复铰相当于2个单铰．B 27 任意体系加上或减去二元体，改变体系原有几何组成性质。B 28 平面几何不变体系的计算自由度一定等于零。B 29 平面几何可变体系的计算自由度一定等于零。B 30 三刚片体系中若有1对平行链杆，其他2铰的连线与该对链杆不平行，则该体系为几何不变体系。A 31 三刚片体系中，若有三对平行链杆，那么该体系仍有可能是几何不变的。B 32 三刚片体系中，若有２对平行链杆，那么该体系仍有可能是几何不变的。A 33 一个单铰相当于一个约束。B 34 进行体系的几何组成分析时，若体系通过三根支座链杆与基础相连，可以只分析体系内部。B 35 三刚片体系中，若有两个虚铰在无穷远处，则该体系一定为几何可变。B 36 有多余约束的体系为静定结构。B 37 静定结构一定几何不变。A 38 超静定结构一定几何不变．A 39 几何不变体系一定是静定结构。B 40几何不变体系一定是超静定结构。B 41力是物体间相互的机械作用。A 42 力的合成遵循平行四边形法则。A 43 力的合成遵循三角形法则。A 44 力偶没有合力。A 45 力偶只能用力偶来平衡。A 46 力偶可以和一个力平衡。B 47 力偶对物体既有转动效应，又有移动效应。B 48 固定铰支座使结构在支承处不能移动也不能转动。B 49 可动铰支座使结构在支承处能够转动，但不能沿链杆方向移动。A 50 结点法求解桁架内力应按照结构几何组成相反顺序来求解。A 51 将一个已知力分解为两个力可得到无数解答。A 52 作用力和反作用力是作用在同一物体上的两个力。B 53 作用力和反作用力是作用在不同物体上的两个力。A 54 两个力在同一轴上的投影相等，此两力必相等 B 55 力偶对平面内任一点的矩等于力偶矩A 56 力偶在坐标轴上的投影的代数和等于零A 57 一个固定铰支座相当于两个约束。A 58三个本身无多余约束的刚片用三个不共线的单铰两两相连，则组成的体系为超静定结构B 59 桁架是“只受结点荷载作用的直杆、铰结体系”。A 60桁架结构的内力有轴力。A 61 拱的合理拱轴线均为二次抛物线。B 62无铰拱属于超静定结构。A 63 三铰刚架和三铰拱都属于推力结构。A 64 简支刚架属于推力结构。B 65 三铰拱属于静定结构。A 66 相同竖向载荷作用下，同跨度拱的弯矩比代梁的弯矩大得多。B 67 桁架结构中，杆的内力有轴力和剪力。B 68 竖向载荷作用下，简支梁不会产生水平支反力．A 69 竖向载荷作用下，拱不会产生水平支反力。B 70 竖向载荷作用下，拱的水平推力与拱高成正比。B
结构力学 1：[论述题] 简答题 1、简述刚架内力计算步骤。 参考答案： 答：（1）求支座反力。简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力，三铰刚架及主从刚架等，一般要利用整体平衡和局部平衡求支座反力。（2）求控制截面的内力。控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的区段。运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。（3）根据每区段内的荷载情况，利用"零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。作刚架Q、N图有两种方法，一是通过求控制截面的内力作出；另一种方法是首先作出M 图；然后取杆件为分离体，建立矩平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。当刚架构造较复杂（如有斜杆），计算内力较麻烦事，采用第二种方法。（4）结点处有不同的杆端截面。各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示，并把该端字母列在前面。（5）注意结点的平衡条件。 2：[论述题] 简答题 2、简述力法的基本思路。 参考答案： 答：力法的基本思路：将超静定结构的计算转化为静定结构的计算，首先选择基本结构和基本体系，然后利用基本体系与原结构之间在多余约束方向的位移一致性和变形叠加列出力法典型方程，最后求出多余未知力和原结构的内力。第一步：去掉原结构的多余约束，代之以多余未知力，得到静定的基本体系。第二步：基本体系和原结构的变形相同，特别是基本体系上与多余未知力相应的位移与原超静定结构上多余约束处的位移条件一致，这是确定多余未知力大小的依据。一般情况下，当原结构上在多余约束处没有支座位移时，则基本体系应满足的变形条件是：与多余未知力相应的位移为零。 3：[论述题] 简答题 3、简述结构力学研究方法。 参考答案： 答：结构力学问题的研究手段包含理论分析、实验研究和数值计算，本课程只进行理论分析和计算。结构力学的计算方法很多，但都要考虑以下三方面的条件：（1）力系的平衡条件或运动条件。（2）变形的几何连续条件。（3）应力与变形间的物理条件（本构方程）。利用以上三方面进行计算的，又称为"平衡-几何”解法。采用虚功和能量形式来表述时候，则称为"虚功-能量”解法。随着计算机的进一步发展和应用，结构力学的计算由过去的手算正逐步由计算机所代替，本课程的学习将为进一步学习和掌握其他现代结构分析方法打下基础。 4：[论述题] 简答题 4、简述位移法计算超静定刚架的一般步骤。 参考答案： 答：用位移法计算超静定刚架的步骤如下：1）确定基本未知量；2）由转角位移方程，写出各杆端力表达式；3）在由结点角位移处，建立结点的力矩平衡方程，在由结点线位移处，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）将已知的结点位移代入各杆端力表达式，得到杆端力；6）按杆端力作弯矩图；7）校核。 5：[单选题]
试卷1 一、是非题（每题2分，共10分） 1．功的互等定理仅适用于线性变形体系。() 2. 对图2中a图所示桁架用力法计算时，取图b作为基本体系(杆AB被去掉),则 其典型方程为：。（） 图2 图3 3．图3所示梁在一组移动荷载组作用下，使截面K产生最大弯矩的最不利荷载 位置如图（a）所示。（） 4. 图示结构用位移法求解时，基本未知量数目为3，用力法求解，则基本未知量 数目为5。（） 5.位移法典型方程的右端项一定为零。（） 二、填空题（共18分） 1．图1所示体系是________________体系，它有______个多余约束。（4分） 图1 图2 2．图2所示桁架杆1的内力为。（4分）
3．力法方程中柔度系数代表，自由项代表。（4分） 4．已知荷载作用下结构的M图如图所示，画出其剪力图。（6分） 图4 M图 Q图 三、作图示结构的M、Q图。d=2m。（20分） 四、用力法计算，并作图示对称结构M图。EI=常数。（20分） 五、用位移法计算图示刚架，并画出M图。（20分）
六、作图示梁的 的影响线，并利用影响线求给定荷载作用下的 值。(12分) 课程名称：结构力学I （样卷解答） 考试班级： 土木02（1、2、3、水建） 一、是非题（每题2分，共10分） 1．( √ ) 2. ( ? ) 3． ( ? ) 4． ( ? ) 5． ( √ ) 二、填空题（共18分） 1．_几何不变体系（3分）， 0 （1分） 2． 0 （4分） 3． 基本结构在 1=j X 作用下产生的沿i X 的位移（2分） 基本结构在仅荷载作用下产生的沿i X 的位移（2分） 4． 5ql/ 8 （6分） 正负号各1分 三、（20分） 支座反力20KN →, 10KN ↑, 20KN ↓, 10KN ↑ 每个图形10分，每根杆2分
习题四 1.教材P88 存储层次的访问效率e计算公式。 e=T A1/(H T A1+(1-H) T A2) e H T A1+ e(1-H) T A2= T A1 H T A1+ (1-H) T A2= T A1/ e H T A1 -H T A2= T A1/ e- T A2 H (T A1 - T A2) = T A1/ e- T A2 H = T A1/ e- T A2/ (T A1 - T A2) H = T A1(1/ e- T A2/ T A1)/ T A1 (1- T A2/ T A1) H = (1/ e- T A2/ T A1)/ (1- T A2/ T A1) 把题意的条件带入，命中率H=(1/ e- T A2/ T A1)/ (1- T A2/ T A1) =(1/ 0.8- 10-2/ 10-7)/ (1- 10-2/ 10-7) =0.999999975 实际上，这样高的命中率是极难达到的。 在主辅存之间增设一级存储器，让其速度介于主存辅存之间，让主存与中间级的访问时间比为1：100，中间级与辅存之间的访问时间比为1：1000，将它们配上相应辅助软硬件，组成一个三级存储层次，这样，可以使第1级主存的命中率降低到 H=(1/ 0.8- 10-5/ 10-7)/ (1- 10-5/ 10-7) =0.997 1.教材P84 每个存储周期能访问到的平均字数 B=(1-(1-λ)m)/λ=(1-0.7532)/0.25 ≈4 既每个存储周期能访问到的平均字数为4。 若将λ=25%，m=16代入得
B=(1-(1-λ)m)/λ=(1-0.7516)/0.25 =3.96 既每个存储周期能访问到的平均字数为3.96。 可见，模数m不宜太大，否则性能改进不大。 3．教材P81。m个存储体并行的最大频宽B m=W*m/T M，根据题意，实际频宽要低于最大频宽。即实际频宽≤0.6最大频宽。 4*106B/s≤0.6*4 B*m/(2*10-6 s) 4≤0.6* m*4/2 2≤0.6* m 3.333≤ m m取2的幂，即m为4。 4.教材P91。根据题意，画出页表。 虚存页号实页号装入位 0 3 1 1 1 1 2 2 0 3 3 0 4 2 1 5 1 0 6 0 1 7 0 0 ⑴发生页面失效的全部虚页号就是页映像表中所有装入位为0的行所对应的虚页号的集合。本题为2，3，5，7。 ⑵按以下虚地址计算主存实地址的情况列表 虚地址虚存 页号页内位移装入 位 实页号页内位移实地址 0 0 0 1 3 0 （3*1024+0）3072 3728（3*1024+656） 3 656 0 页面失效页面失效无 1023（0*1024+1023）0 1023 1 3 1023 （3*1024+1023）4095 1024（1*1024+0） 1 0 1 1 0 （1*1024+0）1024 2055（2*1024+7） 2 7 0 页面失效页面失效无 7800（7*1024+632）7 632 0 页面失效页面失效无
计算机体系结构课后答案
计算机体系结构课后答案 【篇一：计算机体系结构习题(含答案)】 1、尾数用补码、小数表示，阶码用移码、整数表示，尾数字长p=6（不包括符号位），阶码字长q=6（不包括符号位），为数基值rm=16，阶码基值re=2。对于规格化浮点数，用十进制表达式写出如下数据（对于前11项，还要写出16进值编码）。 （1）最大尾数（8）最小正数 （2）最小正尾数（9）最大负数 （3）最小尾数（10）最小负数 （4）最大负尾数（11）浮点零 （5）最大阶码（12）表数精度 （6）最小阶码（13）表数效率 （7）最大正数（14）能表示的规格化浮点数个数 2．一台计算机系统要求浮点数的精度不低于10-7.2，表数范围正数不小于1038，且正、负数对称。尾数用原码、纯小数表示，阶码用移码、整数表示。 (1) 设计这种浮点数的格式 (2) 计算（1）所设计浮点数格式实际上能够表示的最大正数、最大负数、表数精度和表数效率。 3．某处理机要求浮点数在正数区的积累误差不大于2-p-1 ，其中，p是浮点数的尾数长度。 (1) 选择合适的舍入方法。
(2) 确定警戒位位数。 (3) 计算在正数区的误差范围。 4．假设有a和b两种不同类型的处理机，a处理机中的数据不带标志符，其指令字长和数据字长均为32位。b处理机的数据带有标志符，每个数据的字长增加至36位，其中有4位是标志符，它的指令数由最多256条减少到不到64条。如果每执行一条指令平均要访问两个操作数，每个存放在存储器中的操作数平均要被访问8次。对于一个由1000条指令组成的程序，分别计算这个程序在a处理机和b处理机中所占用的存储空间大小（包括指令和数据），从中得到什么启发？ 5．一台模型机共有7条指令，各指令的使用频率分别为35%，25%，20%，10%，5%，3%和2%，有8个通用数据寄存器，2个变址寄存器。 (1) 要求操作码的平均长度最短，请设计操作码的编码，并计算所设计操作码的平均长度。 6．某处理机的指令字长为16位，有双地址指令、单地址指令和零地址指令3类，并假设每个地址字 段的长度均为6位。 (1) 如果双地址指令有15条，单地址指令和零地址指令的条数基本相同，问单地址指令和零地址指令各有多少条？并且为这3类指令分配操作码。 (2) 如果要求3类指令的比例大致为1：9：9，问双地址指令、单地址指令和零地址指令各有多少条？并且为这3类指令分配操作码。 7．别用变址寻址方式和间接寻址方式编写一个程序，求c=a+b，其中，a与b都是由n个元素组成的一维数组。比较两个程序，并回答下列问题： (1) 从程序的复杂程度看，哪一种寻址方式更好？
2 结构的几何组成分析 判断题 几何不变且无多余约束的体系其自由度必定等于零。( ) 体系的自由度小于或等于零是保证体系为几何不可变的必要和充分条件。( ) 三个刚片之间只要用三个铰两两相连，就能构成无多余约束的几何不变体系。( ) 在任何情况下，在几何不变体系上去掉一个二元体，所余体系仍然是几何不变的。( ) 一个点与一个刚片之间用两根链杆相连，则一定构成几何不变体系。( ) 在某些特殊情况下，几何可变体系加上一个二元体后可以变为几何不变体系。( ) 如体系在去掉某个约束后能承受特殊荷载而平衡，说明原体系中该约束为多余约束。( ) 超静定结构中的多余约束是为保持杆件体系的几何不变性而设置的。( ) 超静定结构设置多余约束的目的之一是调整结构的内力分布。( ) 填空题 一个点在平面上有＿＿＿个自由度；一个刚片在平面上有＿＿＿个自由度。 一个平面体系中有两个刚片，用单铰相联，则其自由度为＿＿＿＿。 图示支座简图各相当于几个约束，在各图上标出可能出现的约束反力。
(a)＿＿＿个约束；(b)＿＿＿个约束。 (a) 图示支座简图各相当于几个约束，在各图上标出可能出现的约束反力。 (a)＿＿＿个约束；(b)＿＿＿个约束。 (b) 图示结构一共设置了五个支座链杆，对于保持其几何不变来说有＿＿＿个多余约束，其中第＿＿＿根链杆是必要约束。 在任何情况下，几何可变体系上增加一个二元体后构成的体系总是＿＿＿＿＿＿＿体系。 若两刚片由三根链杆相连构成无多余约束的几何不变体系，则三根链杆的空间位置必须满足＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 指出图示体系的几何组成性质。答案＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 指出图示体系的几何组成性质。答案＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
3.某模型机有10条指令I1～I10，它们的使用频度分别为0.3，0.24，0.16，0.12，0.07，0.04，0.03，0.02， 0.01，0.01。 (1)计算采用等长操作码表示时的信息冗余量。 (2)要求操作码的平均长度最短，试设计操作码的编码，并计算所设计操作码的平均长度。 (3)只有二种码长，试设计平均码长最短的扩展操作码编码并计算平均码长。 (4)只有二种码长，试设计平均码长最短的等长扩展码编码并计算平均码长。 3.(1)采用等长操作码表示时的信息冗余量为33.5%。 (2)操作码的Huffman编码法如表2.2所示，此种编码的平均码长为2.7位。 表2.2 操作码的Huffman编码法、2-5扩展码和2-4等长扩展码编码法 (4)操作码的2-4等长扩展码编码法如表2.2所示，此种编码的平均码长为2.92位。 5.若某机设计有如下格式的指令： 三地址指令12种，一地址指令254种，设指令字的长度为16位，每个地址码字段的位数均为4位。若操作码的编码采用扩展操作码，问二地址指令最多可以设计多少种？ 5.二地址指令最多可以设计48种。 6.一台模型机共有9条指令I1～I9，各指令的使用频度分别为30%，20%，20%，10%，8%，6%，3%，2%，1%。该模型机有8位和16位两种指令字长。8位字长指令为寄存器-寄存器（R-R）二地址类型，16位字长指令为寄存器-存储器（R-M）二地址变址寻址类型。 (1)试设计有二种码长的扩展操作码，使其平均码长最短，并计算此种编码的平均码长。 (2)在(1)的基础上，该机允许使用多少个可编址的通用寄存器？ (3)若采用通用寄存器作为变址寄存器，试设计该机的两种指令格式，并标出各字段的位数。 (4)计算变址寻址的偏移地址范围。 6.(1)操作码的2-5扩展码编码法如表2.3所示，此种编码的平均码长为2.9位。 表2.3 操作码的Huffman编码法和2-4等长扩展码编码法
1. 求图示体系的计算自由度，并分析其几何构造。 答W=-4，有多余约束的不变体系。 2. 求图示多跨静定梁的弯矩和剪力图。 rm 3. 试作下图所示结构的弯矩图。 lin 2iii lin I Jin
答. 4 . 答. L L L L Bl c d L ni/ L 利用静定结构的一般性质求图示桁架结构的内 力。 在F P作用下，只有右柱受了压力，而其它杆件的内力均为零。 5.用静力法求作图示多跨连续梁甩、RD M、F QE的影响线。 O D L h 4 C
A 支座往下位移了 b , B 支座往右位移了 a ,求 C 点的竖向位移 A cv 和C 1 , I b a —X b — — — — （向下） 2 4 2 4 下 7.试利用力法求解图示超静定结构，作出弯矩图，并求 答. R A 影响线 F D 影响线 M E 影响线 F QE 影响线 点的相对转角 2KN/in 6.图示三铰刚架 C 点水平位移。
答. 取BC 杆的轴力为基本未知量 X i , 则 X i =-3/2 M Dc =6KN- m （左侧受拉） C 点水平位移: 用位移法求解图示结构。 ￥ 牛1 J U llll II 1 zl t H 确定未制量, (2)尸斓穹範表达式 基本方程: II X I IP 0, 求得: 11 128 近T 仃 64 E? " ■ 6x2/ ,也 I 匚片=旳刊 —xA- — … 12J',空尸 3/ 、r M U gH + Al 虻=0 心+討 V F = O 卜g _打眩— 9/ 27/ 、&L L n 句 —H + - X uA — — Fp =0 h h … la If 2 9.试利用弯矩分配法求图示超静定结构，作出弯矩图。 EI=常数。 -m AB =n BA =30KN- m c =-20KN ?m 6麻N JL BC=3/7 2QKN/D] B J I J J I J Jc X 2 in lb 4in 20KN 最终弯矩: M A B =10KN- m (左侧受拉) Xr
第1章 计算机系统结构的基本概念 试用实例说明计算机系统结构、计算机组成与计算机实现之间的相互关系。 答：如在设计主存系统时，确定主存容量、编址方式、寻址范围等属于计算机系统结构。确定主存周期、逻辑上是否采用并行主存、逻辑设计等属于计算机组成。选择存储芯片类型、微组装技术、线路设计等属于计算机实现。 计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。计算机实现是计算机组成的物理实现。一种体系结构可以有多种组成。一种组成可以有多种实现。 计算机系统设计中经常使用的4个定量原理是什么？并说出它们的含义。 答：（1）以经常性事件为重点。在计算机系统的设计中，对经常发生的情况，赋予它优先的处理权和资源使用权，以得到更多的总体上的改进。（2）Amdahl 定律。加快某部件执行速度所获得的系统性能加速比，受限于该部件在系统中所占的重要性。（3）CPU 性能公式。执行一个程序所需的CPU 时间 = IC ×CPI ×时钟周期时间。（4）程序的局部性原理。程序在执行时所访问地址的分布不是随机的，而是相对地簇聚。 计算机系统中有三个部件可以改进，这三个部件的部件加速比为： 部件加速比1=30； 部件加速比2=20； 部件加速比3=10 （1） 如果部件1和部件2的可改进比例均为30%，那么当部件3的可改进比例为多少时，系统加速比才可以达到10？ （2） 如果三个部件的可改进比例分别为30%、30%和20%，三个部件同时改进，那么系统中不可加速部分的执行时间在总执行时间中占的比例是多少？ 解：（1）在多个部件可改进情况下，Amdahl 定理的扩展： ∑∑+-= i i i n S F F S )1(1 已知S 1＝30，S 2＝20，S 3＝10，S n ＝10，F 1＝，F 2＝，得： ） （）（10/20/0.330/0.30.30.3-11 1033F F +++++= 得F 3＝，即部件3的可改进比例为36%。 （2）设系统改进前的执行时间为T ，则3个部件改进前的执行时间为：（++）T = ，不可改进部分的执行时间为。 已知3个部件改进后的加速比分别为S 1＝30，S 2＝20，S 3＝10，因此3个部件改进后的执行时间为： T T T T T n 045.010 2.020 3.0303.0'=++= 改进后整个系统的执行时间为：Tn = + = 那么系统中不可改进部分的执行时间在总执行时间中占的比例是： 82.0245.02.0=T T 假设某应用程序中有4类操作，通过改进，各操作获得不同的性能提高。具体数据如下表所示： 操作类型 程序中的数量 （百万条指令） 改进前的执行时间 （周期） 改进后的执行时间 （周期）
总计（300题） 一、名词解释（抽4题，每题5分）。 1、线弹性体： 2、结构力学基本假设： 3、影响线： 4、影响量： 5、一元片： 6、二元片： 7、二刚片法则： 8、三刚片法则： 9、零载法： 10、梁： 11、刚架： 12、桁架： 13、拱： 14、静定结构： 15、超静定结构： 16、绘制桁架中“K”，“X”, “T”型组合结构并说明受力特点： 17、二力构件： 18、临界荷载： 19、临界位置： 20、危险截面：
21、包络线： 22、绝对最大弯矩： 23、虚功原理： 24、虚力原理： 25、虚位移原理： 26、图乘法： 27、功互等定律： 28、位移互等定律： 29、反力互等定律： 30、反力位移互等定律： 31、力法方程： 32、对称结构的力法方程（写三次超静定结构） 33、结构正对称力正对称结构的受力、变形特点： 34、结构正对称力反对称结构的受力、变形特点： 35、将一般对称结构受力分解为正对称和反对称受力结构: 36、奇数跨超静定结构的受力特点： 37、偶数跨超静定结构的受力特点： 二、判断题（抽5题，每题2分） （O）1、在任意荷载下，仅用静力平衡方程即可确定全部反力和内力的体系是几何不变体系。 2、图中链杆1和2的交点O可视为虚铰。（X）
1 2 3 4 5 3、在图示体系中，去掉1—5，3—5， 4—5，2—5，四根链杆后， 得简支梁12 ，故该体系为具有四个多余约束的几何不变体系 。（X ） 1 2 3 4 5 4、几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系 ，因而可以用作工程结构。（X ） 5、有多余约束的体系一定是几何不变体系。（X ） 6、图示体系按三刚片法则分析，三铰共线，故为几何瞬变体系。（O ） 7、计算自由度W 小于等于零是体系几何不变的充要条件。（X ） 8、两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中，不仅指明了必需的约束数目，而且指明了这些约束必须满足的条件。（O ） 9、在图示体系中，去掉其中任意两根支座链杆后，所余下部分都是几何不变的。（X ） 10、静定结构的全部内力及反力，只根据平衡条件求得，且解答是唯一的。（O ） 11、静定结构受外界因素影响均产生内力，内力大小与杆件截面尺寸无关。 （ X ） 12、静定结构的几何特征是几何不变且无多余约束。 （O ）