建筑力学习题及答案.doc

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ii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Mmax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. FQC(左)=FQC(右)，MC(左)=MC(右) B. FQC(左)=FQC(右)-F，MC(左)=MC(右) C. FQC(左)=FQC(右)+F，MC(左)=MC(右) D. FQC(左)=FQC(右)-F，MC(左)MC(右)9工程设计中，规定了容许应力作为设计依据：。其值为极限应力 除以安全系数，其中为（ D ）。A B C110图示构件为矩形截面，截面对轴的惯性矩为（ D ）。bCZZ1ABC D11. 如图所示的矩形截面柱，受FP1和FP2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是（ D ）（）。 A2 BCD15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。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） 由得 （） 由得 （）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FQ图 （2分）AB段：梁上有均布荷载，FQ图应为一下斜直线，通过FQA右= 即可画出此段下斜直线。BC段：梁上有均布荷载，FQ图也为一下斜直线，B点有支座反力，产生突变。突变值为，通过FQB右=，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，MA=0，。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，（） （2） （2分） （3） （2分） （4） （2分） 3、图示变截面圆杆，其直径分别为： d1=20mm，d2=10mm，试求其横截面上正应力大小的比值。 ABCd1d2LL20kN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） (3)故其比值为： （2分）MP图图图 4、 求下图所示简支梁在力 P 作用下右支座处的转角 qB。Pl/2l/2ABEILL1图PABMP 图解：作 MP图及图如下 （6分）AB图11 由图乘法计算转角qB： （2分）5、用力法作下图所示刚架的弯矩图，EI=常数（AC杆的为EI， CB杆的为2EI）。解：（1）刚架为一次超静定结构，取基本结构如下图所示： (1分)X1qABCq2EIEICBAaa MP图图图MP图图图（2）写出力法方程如下： (2分)11 X1+1P= 0（3）计算系数11及自由项1P （2分） 先作图和MP图如下：11=M图1P= （4）求解多余未知力： （1分）X1=（） （5）由式M= X1+Mp 按叠加法作出M图如下： （2分）