《建筑力学》复习题及参考答案一、单项选择题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。
4.一个点和一个刚片用(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5.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6.图示各梁中︱M︱max为最小者是图( D)。
A B C D7.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)8.工程设计中,规定了容许应力作为设计依据:[]nσσ=。
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 .<1D . >19.图示构件为矩形截面,截面对1Z 轴的惯性矩为( D )。
A .123bhB .63bhC .43bhD .33bh10. 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b2h 2h CZ Z 111.图示单跨梁的转动刚度AB S 是(D )(lEIi)。
A .2i B .i 4 C .i 8 D .i 1612.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 。
13.桁架中的二杆结点,如无外力作用,如果二杆(A ),则此二杆都是零杆。
I .不共线 II .共线III .互相垂直A .IB .IIC .I 、IIID .II 、III14.如图所示各杆的受载情况中,使杆件产生纯扭转变形的是图( b )。
15.正方形结构如图所示,已知各杆的EA 都相同,则斜杆1-3的伸长为EI 2AB2/l( C )。
A. Δl=2Fa/EAB. Δl=0。
C. Δl=2Fa/2EA。
D. A、B、C均错16.弯曲变形时,弯曲剪应力在横截面上(D )分布。
A:均匀B:线性C:假设均匀D:抛物线17.弯曲变形时,弯曲正应力在横截面上(B )分布。
A:均匀B:线性C:假设均匀D:抛物线18.杆件的应变与杆件的(C )有关。
A:外力B:外力、截面C:外力、截面、材料D:外力、截面、杆长、材料19.梁受力如图,梁1-1截面的剪力为(A )kN。
A:2 B:-2 C:-1 D:-3 E:3 20.梁受力如图,梁1-1截面的弯矩为(D )kN·m。
A:2 B:-2 C:-1 D:-3 E:3 21.图示梁1-1截面的剪力为(A )kN。
A :-2B :8C :2D :-8E :18 22.下图所示结构的超静定次数是 ( A ) 。
A : 1B : 2C : 3D : 423.下图所示受扭杆件截面C 处扭矩的突变值为( B )。
A :A mB :C m C :c A m m +D :)(21c A m m +24.图示梁的最大挠度为( C )qa 4/EI 。
A :1/8B :11/16C :11/24D :1/3 25.图示梁的最大转角为( C )qa 3/EI 。
A :1/384B :1/24C :1/3D :1/6二、判断题1、对于作用在刚体上的力,力的三要素是大小、方向和作用线。
( √)2、梁按其支承情况可分为静定梁和超静定梁。
( √)3、力偶的作用面是组成力偶的两个力所在的平面。
( √)4、如果有n个物体组成的系统,每个物体都受平面一般力系的作用,则共可以建立3个独立的平衡方程。
( ×)5、未知量均可用平衡方程解出的平衡问题,称为稳定问题;仅用平衡方程不可能求解出所有未知量的平衡问题,称为不稳定问题。
( × )6、平面弯曲是指作用于梁上的所有荷载都在梁的纵向对称面,则弯曲变形时梁的轴线仍在此平面。
( √)7、应力是构件截面某点上力的集度,垂直于截面的应力称为剪应力。
( × )8、在工程中为保证构件安全正常工作,构件的工作应力不得超过材料的许用应力[σ],而许用应力[σ]是由材料的极限应力和安全因素决定的。
( √)9、压杆丧失了稳定性,称为失稳。
( √)10、压杆稳定计算中折减系数φ可由压杆的材料以及柔度λ查表得出。
( √)11、在使用图乘法时,两个相乘的图形中,至少有一个为三角图形。
( × )12、位移法的基本未知量为结构多余约束反力。
( × )13、轴力是指沿着杆件轴线方向的力。
( √)14、桁架中力为零的杆件称为零杆。
( √)15、无多余约束的几何不变体系组成的结构为静定结构。
( √)三、计算题与作图题1、画出梁ABC的受力图。
答案:2、画出三铰拱ABC整体的受力图。
(用三力汇交定理)答案:3、画梁AB的受力图。
答案:4、作AB梁的剪力和弯矩图。
答案:5、作ABC梁的剪力图和弯矩图。
答案:6、作ABC 梁的剪力图和弯矩图。
[解](1)计算支座反力 由0)(=∑F M A 得 ql F By 32=(↑) 由0=∑yF得 ql F Ay31=(↑) 根据本例梁上荷载作用的情况,应分AB 、BC 两段作力图。
(2)作F Q 图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 31=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 41,可画出。
(3)作M 图AB 段:梁上有均布荷载,M 图为一抛物线,M A =0,2321ql 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。
7、画出下图中光滑面约束物体的受力图答案:8、画出下图中物体A 、B 的受力图答案:绘制出下面一种即可TA GR N①P 最小维持平衡状态时 ②P 最大维持平衡状态时9、试绘下图所示杆件的轴力图,并求1-1、2-2、3-3截面上的轴力答案:112233200100100N N N N N N---=-=-=N 图 单位:KN10、绘制下图所示简支梁在跨中集中荷载下的力图PL/2L/2ABC答案:4PLM CA =、2P Q CA =11、试计算下图所示桁架结构各杆的力并标注在图上。
100 100++⊕++-100 -100答案:12、下图所示托架结构 , 承受集中荷载Q 。
已知钢杆AB ,直径mm d 30=,许用应力[],1601Mpa =σ木杆AC 为矩形截面,宽 b = 50mm , 高h=100mm , 许用应力[],82Mpa =σ为保证托架能正常工作,最大许可载荷为多大?答案:图六4×2aP aA B C D EF JGH I4×2aPa X A =PY A =P/8Y B =-P/8ABP 865-P/8-P -P-P -P-P-P-P-P0 0(1) 由题知AB 、AC 杆均只受轴力作用,取A 结点为研究对象,作受力图,列平衡方程求AB 、AC 杆轴力与荷载Q 之间的关系。
0=∑Y ,Q Q N AC 33260sin /0==(受压) (A) 0=∑X ,Q N NAC AB3360cos 0==(受拉) (B) (2) 由杆件强度条件[]σ≤AN确定AB 、BC 杆能承受的最大轴力 [][]KN N A N BA AB 1.11311309743016021==⨯⨯=⨯≤πσ [][]KN N A N ACAC 50500001005082==⨯⨯=⨯≤σ(3) 根据AB 、BC 杆轴力与荷载Q 之间关系,分别按杆AB 、AC 能承受的最大轴力确定允许荷载由(A)式得:[][]KN N Q AB AB 9.1953=⨯= 由(B)式得:[][]KN N Q BC AC 3.4323=⨯= 最杆件AB 、AC 允许承载力中最小值为托架的极限承载力,即43.3KN13、圆截面直杆AD 受力下图所示,设横截面直径d = 20mm, AB = CD= 1m,BC= 1.6m,材料的弹性模量E = 200GPa, 试求杆的总变形量。
答案:(1)轴力图(2)求杆的总变形量。
(3)故杆的总变形量为14、如下图所示简支梁为矩形截面,已知:,50,)15050(2KN F mm h b =⨯=⨯ 材料许用弯曲正应力[σ]=160Mpa ,许用剪应力[τ]=100Mpa ,校核梁的正应力强度。
答案:解:(1)绘梁力图确定最大弯矩和最大剪力m KN F M .242508.02.128.02.1max =⨯⨯=⨯⨯=KN F Q 302502.122.1max =⨯=⨯=(2)按正应力条件[]σ≤WMmax 校核截面3221875006150506mm bh W =⨯==[]MPa MPa W M 16012818750010246max =≤=⨯=σ 正应力强度满足要求。
(3)剪应力强度条件校核截面[]MPa MPa A Q 100245015010305.15.13max max=<=⨯⨯==ττ剪应力强度满足要求,安全。
15、画出下图轴的扭矩图,并求m axT答案:T max =599N.m扭矩图16、画出下图梁的剪力图,弯矩图,并求maxmax ,M Q 。
答案:;;232maxmax ql M ql Q ==17、下图所示一正方形截面阶形混凝土柱。
设混凝土容重3/20m kN =γ,P=100kN,许用应力[]MPa 2=σ。
试根据强度条件选择截面宽度a 和b 。
400 400284 284 ⊕4m4mab答案:a=229mm ,b=398mm18、试计算下图所示桁架结构a 杆的力答案:P N a 25-=19、如下图所示托架,AB 为圆钢杆2.3=d cm ,BC 为正方形木杆a=14cm 。
杆端均用铰链连接,030=α。
在结点B 作用一铅锤向下载荷P=60kN 。
已知钢的许用应力[]σ=140MPa 。
木材的许用拉、压应力分别为[]t σ=8MPa ,[]5.3=c σMPa ,为保证托架能正常工作,最大许可载荷为多大?。