建筑力学试题--------1

1《建筑力学》（成人专科）模拟试题一、选择题1．平面上由四个大小相等的力组成二对力偶，如图1-1所示，设每一力的大小为P，且沿正方形边长作用，正方形的边长为a，则合力偶矩为（D）。（A）0（B）4Pa（C）Pa（D）2Pa2．大小相等的四个力，作用在同一平面上且力的作用线交于一点C，试比较四个力对平面上点O的力矩，哪个力对O点之矩最大？（B）（A）力P1（B）力P2（C）力P3（D）力P43．约束反力中含有力偶的约束为（C）。（A）固定铰支座（B）可动铰支座（C）固定端支座（D）光滑接触面4．如图所示杆ACB，其正确的受力图为（A）。（A）图A（B）图B（C）图C（D）图DPPPP图1-1·COP1P2P3P4ABCDQABCDQRARBRD（C）ABCDQRARBRD（D）ABCDQRARBRD（A）ABCDQRARBRD（B）25．图示两个作用在三角形板上的平面汇交力系（图(a)汇交于三角形板中心，图(b)汇交于三角形板底边中点）。如果各力大小均不等于零，则图(a)所示力系（A），图(b)所示力系（B）（A）可能平衡（B）一定不平衡（C）一定平衡（D）不能确定图a图b6．两直角刚杆AC、CB支承如图所示，在铰C处受力P作用，则A处约束反力与x轴正向所成的夹角为（B）。（A）30°（B）45°（C）90°（D）135°7．计算内力的一般方法是（C）。（A）静力分析（B）节点法（C）截面法（D）综合几何、物理和静力学三方面8．材料的许用应力[]与（B）有关。（A）杆长（B）材料性质（C）外力（D）截面尺寸9．低碳钢的屈服极限发生在拉伸过程中的（B）阶段。（A）弹性（B）屈服（C）强化（D）颈缩10．塑性材料冷作硬化后，材料的力学性能发生变化，以下（B）结论正确。（A）比例极限提高，弹性模量降低。（B）比例极限提高，塑性变形程度降低。（C）比例极限不变，弹性模量不变。（D）比例极限不变，塑性变形程度不变。11．工程中一般是以（D）指标来区分塑性材料和脆性材料的。（A）弹性模量（B）强度极限（C）比例极限（D）延伸率12．抗弯截面系数的量纲为长度的（C）次方量纲。3F1F23F1'F2'3（A）一（B）二（C）三（D）四13．梁的弯曲正应力计算公式应在（B）范围内使用。（A）塑性（B）弹性（C）小变形（D）弹塑性14．惯性矩的量纲为长度的（D）次方。（A）一（B）二（C）三（D）四15．一个点和一个刚片用（B）共线的链杆相连，可组成无多余约束的几何不变体系。（A）两根（B）两根不（C）三根（D）三根不16．梁各横截面上只有（C）而无剪力的情况称为纯弯曲。（A）扭矩（B）轴力（C）弯矩（D）应力17．线应变ε的量纲是长度的（A）次方量纲。（A）零（B）一（C）二（D）三18．以下关于内力的结论中，（D）是错误的。（A）轴向压缩杆横截面上的内力只有轴力。（B）圆轴扭转横截面上的内力只有扭矩。（C）轴向拉伸杆横截面上的内力只有轴力。（D）平面弯曲梁横截面上的内力只有弯矩。19．下面（D）条件不是应用图乘法的先决条件。（A）抗弯刚度为常数。（B）直杆。（C）单位荷载弯矩图或实际荷载弯矩图为直线图形。（D）最大挠度为常数。20．已知杆AB和杆CD自重不计，且在点C出光滑接触，若作用在杆AB上的力偶矩为1m，则欲使系统保持平衡，作用在CD上的力偶矩2m如图所示，其矩的大小为（A）。（A）21mm＝（B）2134mm＝（C）212mm＝（D）213mm＝421．由（C）基本变形组合而成的变形，称为组合变形。（A）一种（B）两种（C）两种或两种以上（D）三种22．下列四梁的q，l，W，[]均相同，判断下面关于其强度高低的结论中（B）正确？（A）强度(a)(b)(c)(d)（B）强度(b)(d)(a)(c)（C）强度(d)(b)(a)(c)（D）强度(b)(a)(d)(c)23．梁的内力变化特点之一是：在剪力为零的截面，（D）存在着极值。（A）扭矩（B）剪应力（C）轴力（D）弯矩24．下列四梁的q，l，W，[]均相同，判断下面关于其强度高低的结论中（B）正确？（A）强度(a)(b)(c)(d)（B）强度(b)(d)(a)(c)（C）强度(d)(b)(a)(c)（D）强度(b)(a)(d)(c)二、计算与作图题qL(A)L(C)q(B)qL5L5L53L5(D)qL5L54L5qL(A)L(C)q(B)qL5L5L53L5(D)qL5L54L551．已知q=2kN/m，P=4kN，求刚架支座A和B的约束反力。1、解：取刚架为研究对象，作受力图如下，列平衡方程，AM=0FB×4-q×4×2-P×3=0得：Bq42+P3242+43F===7kN44（↑）yF0FAx+7-2×4=0得：FAy=1kN（↑）xF04+FAx=0qPAB2m3m4mqPABFAyFAxFB6得：FAx=-4kN（←）2．求图示物体系统的支座反力。2、解：取梁DC为研究对象，作受力图如下，由DM=0CF210210CF10kN()再取梁整体ABC为研究对象，作受力图如下：由AM=0BF410820210460B1082021046F=50kN()4再由yF=0AF+F10201040BAF010kN/mDC2m20kNAB2m2m2mFDFC10kN/mDCFA10kN/mDCFB10kN20kNAB73．求桁架支座C的反力及指定杆1、2、3的内力。3、解：求支座反力，由yF=0FC-1-2-3=0得：FC=6kN（↑）用截面Ⅰ—Ⅰ将桁架截开，如下图所示：取右边部分，作受力图如下：由yF=0FN2sin45+6-2-3=0得：FN2=-2kN（压）由DM=0（6-3）×2+FN1×2=0得：FN1=-3kN（压）取结点E为研究对象，作受力图如下：1kN2kN3kN1232m2m2m2mABCED1kN2kN3kN123ABCEDⅠⅠCD2kN3kN6kNFN1FN2FN48由yF=0-1-FN3-FN2sin45=0得：FN3=-1-（-2）sin45=0或由零杆判别法，可知桁架中部左边三根杆均为零杆，故FN3=04．图示杆件，横截面面积A=50cm2，材料的弹性模量E=200GPa，试求各段的变形、应变、应力和全杆的总变形。4、解：求出各段轴力为：FNAB=60+20-30=50kN（压）FNBC=30-20=10kN（拉）FNCD=30kN（拉）由虎克定律，ΔL=NFLEA得各段变形为：ΔLAB=3NABAB94FL50101EA200105010=-5×10-5m=-0.05mmΔLBC=3NBCBC94FL10101EA200105010=10-5m=0.01mmΔLCD=3NCDCD94FL30101EA200105010=3×10-5m=0.03mm全杆总变形为：ΔLAD=ΔLAB+ΔLBC+ΔLCD=-5×10-5+10-5+3×10-5=-10-5m=-0.01mm各段应变为：1105LLε5ABABAB=-5×10-5110LLε5BCBCBC=10-51kNEFN5FN1FN2FN360kN20kN30kN1m1m2mABCD92103LLε5CDCDCD=1.5×10-5各段应力为：37NABAB4F5010σ10Pa10MPaA5010（压）36NBCBC4F1010σ210Pa2MPaA5010（拉）36NCDCD4F3010σ610Pa6MPaA5010（拉）5．图示支架，BC杆为圆钢，截面直径d=20mm，BD杆为8号槽钢。若[]=160MPa，E=200GPa，P=60KN，由型钢表查得8号槽钢横截面面积A=10.24cm2，求：①校核支架强度；②BC杆和BD杆的变形。5、解：①取结点B为研究对象,作受力图如下sin=4/5，cos=3/5由0YBCDP3m4mFNBCFNBDPB10FNBD•sin-P=0，NBDP60F===75kN4sinα5（压）由X=0FNBD•cos-FNBC=0，NBCNBD3F=Fcosα=75=45kN5（拉）36NBDBD-4BDF7510σ===73.2410Pa=73.24MPaA10.2410＜[]3NBCNBCBC22BCFF4510σ====143.24MPaπdπ0.02A44＜[]强度符合要求。6．图示结构，拉杆AB为圆钢，若P=50kN，[]=200MPa，试设计AB杆的直径。6、解：取CD梁为研究对象，作受力图如下由MC=0-P•5+FNABsin30•3=0FNAB=5P550500==13sin30332(kN)166.7（kN）(拉)由强度条件NABABFA≤[σ]得：AAB≥NABF[σ]即：2πd4≥NABF[σ]BCDP3m2mA30BCDP30FCxFCyFNAB11故：d≥3NAB65004104F3=0.03257(m)=32.57(mm)π[σ]π20010取AB杆直径d=33mm。7．作梁的剪力图和弯矩图，并求|FQmax|和|Mmax|。7、解：（1）求支座反力，由AM=0BF485420BF12kN()由yF=0AF12540AF8kN()作FQ图，计算弯矩极值MD：由yF=085x=05kN/mDC8kNmAB4m2mӨ1.6m8FQ图（kN）125kN/mDAMDx8kN12x=1.6mDM=81.651.60.86.4kNm作M图，8．求下图所示简支梁在力P作用下右支座处的转角B。8、解：作MP图及M图如下由图乘法计算转角B：MP图2qa212qa21ABC6.4M图（kNm）8Pl/2l/2ABEIPABPl4MP图ABM图112cB111lPlωyPl242θ===EIEI16EI139．求下图所示刚架B点的竖向位移，EI=常数。9、解：在刚架B处加一竖向单位力，作M图和MP图如下：由图乘法计算公式，得刚架B处竖向位移为：ΔBV=16EI9qaEIaqa21a2EIa43qa21a31422（↓）10．图示矩形截面梁，已知[σ]=1MPa，q=1kN/m，作梁的弯矩图，并校核梁的正应力强度。10、解：（1）求支座反力，由AM=0FB×3-q×4×2=0Bq42142F===2.67kN33(↑)q3EI2EICBAaaaa1M图ABCAq3m1mBC120mm60mmz14由yF0FA+FB-1×4=0得:FA=1×4-2.67=1.33（kN）(↑)（2）求出弯矩控制点：MB=-q×1×0.5=-1×1×0.5=-0.5(kN•m)求出剪力为零的位置：qx=FA，x=FA/q=1.33/1=1.33m弯矩极值：Mmax=FA×1.33-q×1.33×1.33/2=1.33×1.33-1×1.33×1.33/2=0.88(kN•m)作M图如下：（3）强度校核：37zzmax2zMM60.8810σ===0.073310Pa=0.733MPabhW0.060.126≤[σ]=1MPaM图（kN•m）Θ0.5