建筑力學(xué)習(xí)題及答案

1、一、 填 空 題 （ 本 大 題 共 1 1 小 題 ， 每 空 1 分 ， 共 2 0 分 ）1、對(duì)于作用在剛體上的力，力的三要素是大小、 方向 、 作用點(diǎn) 。 2、力對(duì)矩心的矩，是力使物體繞矩心 轉(zhuǎn)動(dòng) 效應(yīng)的度量。3、桿件變形的基本形式共有 軸向拉伸（壓縮）變形 、 彎曲 、 剪切 和扭轉(zhuǎn) 四種。4、 軸力是指沿著 桿件軸線 的內(nèi)力。5、 軸向拉伸（壓縮）的正應(yīng)力大小和軸力的大小成 正比 ，規(guī)定 受 拉 為正，受壓 為負(fù)。6、兩端固定的壓桿，其長(zhǎng)度系數(shù)是一端固定、一端自由的壓桿的 4 倍。 7 、細(xì)長(zhǎng)壓桿其他條件不變，只將長(zhǎng)度增加一倍，則壓桿的臨界應(yīng)力為原來(lái)的0.25 倍。8、在力法方程中

2、，主系數(shù) 恒 大于 零。ii9、 力矩分配法的三個(gè)基本要素為轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、 分配系數(shù) 和 傳遞系 數(shù) 。10、 梁的變形和抗彎截面系數(shù)成 反 比。11、 結(jié)構(gòu)位移產(chǎn)生的原因有 荷載作用 、 溫度作用 、 支座沉降 等。 二、選擇題（本大題共 15 小題，每題 2 分，共 30 分）1 固定端約束通常有（ c ）個(gè)約束反力。（a）一 （b）二 （c）三 （d） 四2如右圖所示結(jié)構(gòu)為（ a ）。a幾何瞬變體系 b. 幾何可變體系c 幾何不變體系，無(wú)多余約束d 幾何不變體系，有一個(gè)多余約束3若剛體在二個(gè)力作用下處于平衡，則此二個(gè)力必（ a ）。a 大小相等，方向相反，作用在同一直線。b 大小相等，作用在

3、同一直線。c 方向相反，作用在同一直線。 d大小相等。4力偶可以在它的作用平面內(nèi)（ d ），而不改變它對(duì)物體的作用。 a任意移動(dòng) b既不能移動(dòng)也不能轉(zhuǎn)動(dòng)c任意轉(zhuǎn)動(dòng) d任意移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)5一個(gè)點(diǎn)和一個(gè)剛片用（ c ）的鏈桿相連，組成幾何不變體系。 a兩根共線的鏈桿 b兩根不共線的鏈桿c三根不共線的鏈桿 d三根共線的鏈桿6靜定結(jié)構(gòu)的幾何組成特征是（ d ）。a體系幾何可變 b體系幾何瞬變c體系幾何不變 d體系幾何不變且無(wú)多余約束7圖示各梁中m 為最小者是圖( d )。maxa b c d8簡(jiǎn)支梁受力如圖示，則下述正確的是( b )。a.b.f ( 左 )=f ( 右 ) ， qc qcf ( 左 )=

4、f ( 右 )-f ， qc qcm (左)=m (右) c cm (左)=m (右) c cc. f (左)=f (右)+f，m (左)=m (右)qc qc c cd. f (左)=f (右)-f，m (左)m (右)qc qc c c9工程設(shè)計(jì)中，規(guī)定了容許應(yīng)力作為設(shè)計(jì)依據(jù)：s=s0n。其值為極限應(yīng)33deil力 s 0除以安全系數(shù)n，其中n為（ d ）。a1b1c110圖示構(gòu)件為矩形截面，截面對(duì) z 軸的慣性矩為（ d1）。abh12bbh63czcbh bh4 33bz111. 如圖所示的矩形截面柱，受 f 和 f 力作用，將產(chǎn)生p1 p2（ c ）的組合變形。a. 彎曲和扭轉(zhuǎn)b.

5、斜彎曲c. 壓縮和彎曲d. 壓縮和扭轉(zhuǎn)12. 在力法典型方程的系數(shù)和自由項(xiàng)中，數(shù)值范圍可為正、負(fù)實(shí)數(shù)或零的 有（ d）。a主系數(shù) b主系數(shù)和副系數(shù)c主系數(shù)和自由項(xiàng) d副系數(shù)和自由項(xiàng)13. 位移法的基本未知量是（ a ）。a結(jié)點(diǎn)位移 b多余約束力c桿件的變形 d支座位移14圖示單跨梁的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度 s 是（ d ）（i = ）。aba2ib4 ic8 id16 i15如圖所示為四根材料相同、直徑相等的桿件。承載能力大的是( d ) 桿。a. 圖a。 b. 圖b。 c. 圖c。 d. 圖d。三、簡(jiǎn)答題（本大題共 2 小題，每題 5 分，共 10 分）1 、低碳鋼在拉伸試驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程可分為幾個(gè)階段，并簡(jiǎn)

6、單敘述每個(gè)階段 的試驗(yàn)特征。答：四個(gè)階段（1） 彈性階段：滿足胡克定律（2） 屈服階段：應(yīng)力不變，應(yīng)變迅速增大（3） 強(qiáng)化階段：金屬晶粒重組，強(qiáng)度進(jìn)一步提高（4） 頸縮階段：應(yīng)力降低，應(yīng)變?cè)龃螅谀骋晃恢贸霈F(xiàn)斷面收縮，最 終斷裂2、請(qǐng)列舉提高梁彎曲強(qiáng)度的主要途徑，并簡(jiǎn)單說(shuō)明原因。答：（1）選擇合理的截面形式：在截面積相同的情況下，選擇的截面形式 合理可以提高彎曲截面系數(shù) w。（2） 選用變截面梁：構(gòu)件上的內(nèi)力是隨著位置的變化而變化的，在內(nèi) 力大的位置選用較大的截面形式，在內(nèi)力較小的位置選用較小 的截面形式，這樣在同樣的經(jīng)濟(jì)代價(jià)之下提高梁的抗彎強(qiáng)度。（3） 合理布置梁的支座：這樣在同樣的荷載作用

7、下可以減梁的最大彎 矩值。（4） 合理布置荷載：將荷載盡量的分散，可降低梁的最大彎矩值。 四、計(jì)算題（本大題共 5 小題，每題 8 分，共 40 分）1、試畫(huà)出圖所示外伸梁的內(nèi)力圖（彎矩圖和剪力圖）。解（1）計(jì)算支座反力 （23312 12分）由 m ( f ) =0 a得2f = qlby（）由 f =0y得1f = qlay（）根據(jù)本例梁上荷載作用的情況，應(yīng)分 ab、bc 兩段作內(nèi)力圖。 （2）作 f 圖q（2 分）ab 段：梁上有均布荷載，f 圖應(yīng)為一下斜直線，通過(guò) f =q qa 右fay1= ql3即可畫(huà)出此段下斜直線。bc 段：梁上有均布荷載，f 圖也為一下斜直線，b 點(diǎn)有支座反力

8、，產(chǎn)q生突變。突變值為fby2= ql3，通過(guò) f =qb 右14ql，可畫(huà)出。（3）作 m 圖（4 分）ab 段：梁上有均布荷載，m 圖為一拋物線，m =0，am =b132ql2。bc 段：梁上有均布荷載，m 圖為一拋物線，可以畫(huà)出全梁的 m 圖。2、梁的正應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算，試求圖示梁的最大正應(yīng)力及其所在位置。 解（1）計(jì)算支座反力 （2 分）很明顯，f =f =10kn ay by（）（2）mmax=f 0.7 =7kn m ay（2 分）bh 3 120 2003（3）w =zizymax= = =8 10 h 2002 25mm3（2 分）（4） smaxm 7 10 6= max =

9、=8.75mpa w 8 10 5z（2 分）3 、圖示變截面圓桿，其直徑分別為： d =20mm，d =10mm，試求其橫截面1 2上正應(yīng)力大小的比值。n244mpl22 4 2a解：(1)桿件軸力為 n=20kn（拉）， （2 分）d1l(2)各段橫截面上的正應(yīng)力為： （4 分）(3)故其比值為： （2 分）d2cbl12pd2a a d 2 = 1 = 2 = = 2n a pd2 d 2 1 1 1a 4210 2 1= =20 2 4a20knl/4、 求下圖所示簡(jiǎn)支梁在力 p 作用下右支座處的轉(zhuǎn)角 qb。 pbeil/解：作 m 圖及 m 圖如下 pp（6 分）aa =b ypleic1bb m 圖1 1 1l pl= =ei 1 16ei由圖乘法計(jì)算轉(zhuǎn)角q：b（2分）5、用力法作下圖所示剛架的彎矩圖，ei=常數(shù)（ac 桿的為 ei， cb 桿的為 2ei）。解：（1）剛架為一次超靜定結(jié)構(gòu)，取基本結(jié)構(gòu)如下圖所示： (1 分)qqc2eib力b cx1（ 2 ）寫(xiě)出法方程如下：eia(2分)aaam2 3= 3 2 4 21p x + = 011 1 1p（3）計(jì)算系數(shù) 及自由項(xiàng) 111p（2 分）先作 圖和 m 圖如下： 1 p =111 2l2 ll2 l 7l3