2014年一级注册建筑师执业资格考试《建筑结构》力学真题与答案14-1、图示平面体系的几何组成为:A、几何可变体系B、几何不变体系,无多余约束C、几何不变体系,有1个多余约束D、几何不变体系,有2个多余约束【解析】如题14-1解图所示,ABC是一个三铰拱,是属于静定结构,而铰链D和链杆E 也是一个静定结构。
FG可以看做一个二力杆,属于多余约束。
【答案】C14-2、图示结构的超静定次数为A、1次B、2次C、3次D、4次【解析】如题14-2解图所示,去掉2个二力杆AB和CD,就可以得到两个悬臂刚架AE和BG,故有2个多余约束,是2次超静定。
【答案】B14-3、图示几何不变体系,其多余约束为:A、1次B、2次C、3次D、4次【解析】如题14-3解图所示,去掉一个链杆AB,就得到一个由标准铰接三角形组成的静定桁架结构,与地面以简支梁的方式连接,故AB杆为多余约束,是1次超静定。
【答案】A14-4、图示结构的超静定次数为:A、1次B、2次C、3次D、4次【解析】如题14-4解图所示去掉一个支座链杆A,相当于去掉一个约束,再从刚结点B处截开,相当于去掉3个约束,就可以得到一个静定的悬臂结构。
故有4个多余约束,是4次超静定结构。
【答案】D14-5、图示对称桁架,在两种荷载作用下,内力不同的杆件数量为:A、1根B、3根C、5根D、7根【解析】首先由整体受力分析可知,结构对称、荷载对称,支座反力是对称的,两个桁架支座反力相同。
因此两个支座联系的4根杆件内力相同。
其余5根杆件受力不同,内力也不同。
【答案】C14-6、图示结构在外力P作用下,零杆数量为:A、0B、1根C、2根D、3根【解析】首先,对整个结构进行受力分析,可知其支座反力的方向如题14-6解图所示。
其中A点可以看作是无外力作用的三杆节点。
由桁架结构的零杆判别法可知,AD杆是零杆。
把零杆AD杆去掉之后,再看D点则是无外力作用的两杆节点。
由零杆判别法可知,CD杆和BD杆均为零杆。
共有3根零杆。
【答案】D14-7、图示结构在外力P作用下,BC杆有:A、拉力B、压力C、变形D、位移【解析】图中C点可看作是一个二杆节点无外力作用,因此BC杆是零杆,无外力作用,也无内力作用,故无变形。
但AB杆是一个悬臂梁,在集中力P作用下会发生弯曲变形如题14-7解图所示。
由于B 点有向下的挠度变形和位移BB',所以带动杆BC 有一个向下的位移。
【答案】D14-8、图示静定结构在外力作用下,支座C 反力为:A、R C =0B、R C =P/2C、R C =PD、R C =2P【解析】取CD 杆(含铰链D)为研究对象,如题14-8解图所示。
由0D M =∑,2c a R a P ⨯=⨯可得:2c P R =【答案】B14-9、图示结构在外力P作用下,正确的剪力图形是:【解析】首先分析右半部分,可知右下角支反力为零,右半部分无外荷载作用,也无反力作用,可以去掉不要。
左半部分横梁上也无剪力,只有左半部分竖杆上有剪力。
【答案】A14-10、图示结构在外力M作用下,正确的弯矩图形是:【解析】首先分析右边竖杆上无外力作用,故无弯矩。
再用求弯矩的直接法可求得横梁和左边竖杆上的弯矩都是M,为一个常数,故其弯矩图都是一条水平线。
应选C。
【答案】C14-11、图示两结构材质相同,在外力P作用下,下列相同项是:A、内力B、应力C、位移D、变形【解析】图示两结构都是静定结构,都是简支刚架。
只是刚度不同。
静定结构的内力只与外荷载P和结构尺寸l有关,与刚度无关,故两结构内力相同,而应力、位移、变形与刚度有关,两结构不同。
【答案】A14-12、四跨连续梁,各跨材料及截面相同,在下图荷载布置下,各跨跨中点弯矩最大的是:A、M1B、M2C、M3D、M4【解析】对于多跨连续梁,产生各跨跨中点弯矩最不利的位置是本跨和隔跨布满荷载。
图中第2跨和第4跨都属于这种情况,但是第2跨有左边相邻第一跨的荷载有利于缓解第2跨的跨中弯矩,而相对于第4跨的缓解作用就小的多,故第4跨弯矩最大。
【答案】D14-13、图示支架在两种荷载作用下,跨中点弯矩值的关系为:A、M Ⅰ=1/2M ⅡB、M Ⅰ=M ⅡC、M Ⅰ=2M ⅡD、M Ⅰ=4M Ⅱ【解析】如题14-13解图所示,在图I 中由对称性2A B ql F F ==1C 点22248A I l ql l ql M F =-= 在图II 中,由0A M =∑,224B l l F l q ⎛⎫⨯=⨯⨯ ⎪⎝⎭,得4B ql F =2C 点228II B l ql M F =⨯=所以I IIM M =【答案】B14-14、图示刚架,各杆件刚度相同,若BC 杆均匀加热,温度上升t℃,AB、CD 两杆温度无变化,其正确的弯矩图为:【解析】这是一个超静定刚架,在温度变化时横梁必定有弯矩产生,同时在两个竖杆上的弯矩应该画在内外两侧,故选A【答案】A14-15、图示连续梁的线刚度均相同,则梁的变形形式为:【解析】由于连续梁是一个整体,左边第一跨在荷载作用下向下变形,则必然引起相邻第2跨向上翘,故应选C【答案】C14-16、图示桁架结构中,零杆件数量为:A、2根B、3根C、4根D、5根【解析】此桁架受水平荷载作用可以看做是一个对称结构受反对称荷载作用,在对称轴上对称内力为零,即杆1内力为零。
再根据桁架结构的零杆判别法依次考察节点A、B、C、D,可知杆2、杆3、杆4、杆5分别为零杆,故共有5根零杆。
【答案】D14-17、图示结构中各杆的EA、EI 值均相同,在外力P 作用下,A、B 两点竖向位移关系正确的是:A、A B∆=B、A B∆=∆C、2A B ∆=∆D、2∆=∆A B【解析】首先根据对称性可知,结构对称、荷载对称,则位移是沿荷载P的方向对称向下的。
然后根据桁架结构的零杆判别法,由节点B可以判定AB杆是零杆,AB杆内力为零,变形也为零。
所以A点和B点竖向位移相同。
【答案】B14-18、图示结构各杆刚度均相同,与其弯矩图形对应的受力结构为:【解析】图A和图D右下角支座是铰链支座,不能产生弯矩,故可以排除A和D;而图C 右上角是个中间铰链,也不能产生弯矩,不符合弯矩图的对应位置的弯矩。
只有B图是对称结构,水平力可看作反对称荷载,可以产生反对称的弯矩图。
【答案】B14-19、图示钢架中,杆CA的C端弯矩为:A、M CA =0B、M CA =PaC、M CA =6qa 2D、M CA =4qa 2【解析】首先取整体平衡,求支座反力。
由0X F =∑,可得2A X qa =(向左)故224CA A M X a qa== 【答案】D14-20、图示刚架中,A 点的弯矩为:(以A 点左侧受拉为正)A、M A =3/2FaB、M A =FaC、M A =0D、M A =-Fa【解析】首先取BD 杆(含中间铰B)为研究对象,可见3个主动力是一组平衡力系,不会产生约束反力。
因此中间铰B 对刚架AB 的反作用力也是零,刚架AB 无外力作用,也无任何支座反力,A 点的弯矩必为零。
【答案】C14-21、图示多跨梁体系中,E 点的反力是:A、R E =2PB、R E =0C、R E =1/2PD、R E =P【解析】此题可用反证法。
取DE 杆为研究对象,画DE 杆的受力图,如题14-21解图所示。
图中假设E 点有约束力E R 存在。
再通过平衡方程0D M =∑,得到0E R a = ,显然0E R =。
反力E R 实际上并不存在。
反证法的口诀是:先设其有,后证其无。
【答案】B14-22、图示结构,B 点的反力是:A、R B =PB、R B =1/2PC、R B =2PD、R B =0【解析】如题14-22解图所示,根据桁架结构的零杆判别法,节点1为无外力作用的两杆节点,故节点1联结的两杆为零杆,可以去掉。
同理可证,节点2、3、4所联结的6根杆也都是零杆,都可以去掉。
B 点无任何外力作用,B 点也无约束反力。
【答案】D14-23、图示结构的弯矩图,正确的是:【解析】如题14-23解图所示,由于主动力是一个逆时针转的力偶,所以在固定端A处的约束反力必是一个顺时针的力偶,在固定端处右侧受拉,故选C。
【答案】C14-24、图示结构的弯矩图,正确的是:【解析】首先取整体平衡,求支座反力。
由0A M =∑,可知固定端A 的反力偶2A M pa =(顺时针)故在固定端右侧受拉,弯矩图画在右侧,如题14-24解图所示。
再根据横梁上无均布荷载,由“零、平、斜”的规律,可知横梁上弯矩图是斜直线,故只能选C【答案】C14-25、图示结构的弯矩图,正确的是:【解析】首先分析支座反力。
左侧竖杆支反力是垂直力,方向是沿轴线方向,不会在左侧竖杆上产生弯矩,故只能选A。
【答案】A14-26、图示桁架中零杆数量为:A、4根B、5根C、6根D、7根【解析】如题14-26解图所示,根据桁架结构的零杆判别法,A、B两点是两杆节点无外力作用,所以杆1、2和杆3、4都是零杆。
节点C、D、E是三杆节点无外力作用,所以5、6、、7杆也都是0杆。
共有7根零杆。
【答案】D14-27、图示结构,在弹性状态下,当1点作用P 1=1时,2点产生位移δ21;而当2点作用P 2=1时,1点产生位移δ12,其关系为:A、δ12=δ21B、δ12=0.5δ21C、δ12=2δ21D、δ12=0.2δ21【解析】根据位移互等定理,在任一线性变形体系中,由力11P =所引起的与力2P 相应的位移δ21,等于由力21P =所引起的与1P 相应的位移δ12,故选A.【答案】A 14-28、图示刚架右支座发生水平位移,则结构弯矩图正确的是:【解析】图示刚架为一静定的简支刚架。
静定结构的支座位移不会产生内力,故应当选D,无弯矩。
【答案】D14-29、图示结构的弯矩图,正确的是:【解析】图示结构是对称结构、对称荷载,弯矩图应当是对称的,只能够选B 或D,又根据外荷载P 力向下,经过中间铰链传递到左、右两边,也应是向下的荷载,两边各为2P ,故在横梁上的弯矩为负值,画在外侧(受拉一侧),故选D 。
【答案】D14-30、对图示悬臂梁,当外力P 作用在A 点时(图Ⅰ),已知对应位移A ∆,而当外力P 作用B 点时(图Ⅱ),对应位移B ∆为:A、B ∆=2A ∆B、B ∆=4A ∆C、B ∆=8A ∆D、B ∆=16A∆【解析】悬臂梁的挠度,当受集中力作用时,挠度(垂直位移)与跨长的3次方成正比。
3A pa ∆=,()33288B A p a pa ∆===∆【答案】C14-31、图示简支架在两种受力状态下,跨中Ⅰ、Ⅱ点的剪力关系为:A、V Ⅰ=1/2V ⅡB、V Ⅰ=V ⅡC、V Ⅰ=2V ⅡD、V Ⅰ=4V Ⅱ【解析】在题14-31解图I 中,由0A M =∑,222B l F l ql ⨯=⨯,得2B ql F =在解图14-31解图II 中,由0M =∑,22B ql l F l ⨯=⨯,得4B ql F =在图I 中,2B I ql V F =-=-在图I 中,2424I B I ql ql ql ql V F =-=-=-所以,2I IIV V =【答案】C14-32、图示不同支座条件下的单跨梁,在跨中集中力P 作用下,跨中a 点弯矩最小的是:【解析】此题与2012年第32题类似。