(完整版)建筑力学复习题及答案

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一、填空题(本大题共11小题,每空1分,共20分)

1、对于作用在刚体上的力,力的三要素是大小、方向、作用点。

2、力对矩心的矩,是力使物体绕矩心转动效应的度量。

3、杆件变形的基本形式共有轴向拉伸(压缩)变形、弯曲、剪切和扭转四种。

4、轴力是指沿着杆件轴线的内力。

5、轴向拉伸(压缩)的正应力大小和轴力的大小成正比,规定受拉为正,受压为负。

6、两端固定的压杆,其长度系数是一端固定、一端自由的压杆的 4 倍。

7、细长压杆其他条件不变,只将长度增加一倍,则压杆的临界应力为原来的

0.25 倍。

8、在力法方程中,主系数δii恒大于零。

9、力矩分配法的三个基本要素为转动刚度、分配系数和传递系数。

10、梁的变形和抗弯截面系数成反比。

11、结构位移产生的原因有荷载作用、温度作用、支座沉降等。

二、选择题(本大题共15小题,每题2分,共30分)

1.固定端约束通常有(C)个约束反力。

(A)一(B)二(C)三(D)四2.如右图所示结构为(A)。

A.几何瞬变体系 B. 几何可变体系

C.几何不变体系,无多余约束

D.几何不变体系,有一个多余约束

3.若刚体在二个力作用下处于平衡,则此二个力必(A)。

A.大小相等,方向相反,作用在同一直线。

B.大小相等,作用在同一直线。

C.方向相反,作用在同一直线。D.大小相等。

4.力偶可以在它的作用平面内(D),而不改变它对物体的作用。

A.任意移动B.既不能移动也不能转动

C.任意转动D.任意移动和转动

5.一个点和一个刚片用(C)的链杆相连,组成几何不变体系。

A.两根共线的链杆B.两根不共线的链杆

C.三根不共线的链杆D.三根共线的链杆

6.静定结构的几何组成特征是(D)。

A.体系几何可变B.体系几何瞬变

C.体系几何不变D.体系几何不变且无多余约束

7.图示各梁中︱M︱max为最小者是图( D )。

A B C D

8.简支梁受力如图示,则下述正确的是( B )。

A. F QC(左)=F QC(右),M C(左)=M C(右)

B. F QC(左)=F QC(右)-F,M C(左)=M C(右)

C. F QC(左)=F QC(右)+F,M C(左)=M C(右)

D. F QC(左)=F QC(右)-F,M C(左)≠M C(右)

9.工程设计中,规定了容许应力作为设计依据:[]n

σ

σ=。其值为极限应力0σ除以安全系数n,其中n为(D)。

A .1≥

B .1≤

C .<1

D . >1

10.图示构件为矩形截面,截面对1Z 轴的惯性矩为( D

)。

A .123

bh

B .6

3bh

C .43bh

D .3

3bh

11. 如图所示的矩形截面柱,受F P1和F P2力作用,将产生 ( C )的组合变形。 A . 弯曲和扭转

B . 斜弯曲

C . 压缩和弯曲

D . 压缩和扭转

12. 在力法典型方程的系数和自由项中,数值范围可为正、负实数或零的有( D )。

A .主系数

B .主系数和副系数

C .主系数和自由项

D .副系数和自由项

13. 位移法的基本未知量是( A )。

A .结点位移

B .多余约束力

C .杆件的变形

D .支座位移

14.图示单跨梁的转动刚度AB S 是( D )(l

EI

i =

)。 A .2i B .i 4 C .i 8 D .i 16

15.如图所示为四根材料相同、直径相等的杆件。承载能力大的是( D )杆。

A. 图a 。

B. 图b 。

C. 图c 。

D. 图d 。

三、简答题(本大题共2小题,每题5分,共10分)

1、低碳钢在拉伸试验的整个过程可分为几个阶段,并简单叙述每个阶段的试验特征。 答:四个阶段

(1)弹性阶段:满足胡克定律

(2)屈服阶段:应力不变,应变迅速增大 (3)强化阶段:金属晶粒重组,强度进一步提高

(4)颈缩阶段:应力降低,应变增大,在某一位置出现断面收缩,最终断裂 2、请列举提高梁弯曲强度的主要途径,并简单说明原因。

答:(1)选择合理的截面形式:在截面积相同的情况下,选择的截面形式合理可以

提高弯曲截面系数W 。

(2)选用变截面梁:构件上的内力是随着位置的变化而变化的,在内力大的位

置选用较大的截面形式,在内力较小的位置选用较小的截面形式,这样在同样的经济代价之下提高梁的抗弯强度。

(3)合理布置梁的支座:这样在同样的荷载作用下可以减梁的最大弯矩值。 (4)合理布置荷载:将荷载尽量的分散,可降低梁的最大弯矩值。

b

2

h 2h

C

Z Z 1

EI 2

A

B

2/l

四、计算题(本大题共5小题,每题8分,共40分)

1、试画出图所示外伸梁的内力图(弯矩图和剪力图)。

[解](1)计算支座反力 (2分)

由0)(=∑F M A 得 ql F By 32

=(↑)

由0=∑y F 得 ql F Ay 3

1

=(↑)

根据本例梁上荷载作用的情况,应分AB 、BC 两段作内力图。

(2)作F Q 图 (2分) AB 段:梁上有均布荷载,F Q 图应为一下斜直线,通过F QA 右=ql F Ay 3

1

=

即可画出此段下斜直线。

BC 段:梁上有均布荷载,F Q 图也为一下斜直线,B 点有支座反力,产生突变。突变值为ql F By 32=

,通过F QB 右=ql 4

1

,可画出。 (3)作M 图 (4分)

AB 段:梁上有均布荷载,M 图为一抛物线,M A =0,2

32

1ql M B =。

BC 段:梁上有均布荷载,M 图为一抛物线,可以画出全梁的M 图。

2、梁的正应力强度计算,试求图示梁的最大正应力及其所在位置。

[解](1)计算支座反力 (2分)

很明显,kN 10==By Ay F F (↑)

(2)m kN 77.0⋅=⨯=Ay MAX F M (2分)

(3)353

3max

1082

20012200120212mm h bh y I W Z Z ⨯=⨯===

(2分)

(4)MPa 75.810

81075

6

max max =⨯⨯==Z W M σ (2分) 3、图示变截面圆杆,其直径分别为: d 1=20mm ,d 2=10mm ,试求其横截面上正应

力大小的比值。

解:(1)杆件轴力为N =20kN (拉), (2分)

(2)各段横截面上的正应力为: (4分)

1

1A N σ=

22A N

σ=

(3)故其比值为: (2分)

412010d d 4

d 4d A A A N A N σσ2221222

122

122121===ππ=== 4、 求下图所示简支梁在力 P 作用下右支座处的转角 θB 。

A

B C

d 1

d 2

L L

20kN

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