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7、约束反力的方向总是和该约束所能阻碍物体的运动方向______相反 学 号姓 名电大 填空一 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。
密5、轴向拉伸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。
封6、两端固定的压杆,其长度系数是一端固定、一端自的压杆的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线 倍。
8、在力法方程中,主系数δii恒大于零。
内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。
不11、结构位移产生的原因有荷载作用、温度作用、支座沉降等。
要填空二 答1、在任何外力作用下,大小和形状保持不变的物体称__刚体__________。
2、2、力是物体之间相互的_____机械作用_____________。
这种作用会使物体题产生两种力学效果分别是____外效果________和____内效果________。
3、力的三要素是_______力的大小_________、_____力的方向___________、____力的作用点 4、4、加减平衡力系公理对物体而言、该物体的___外____效果成立。
5、一刚体受不平行的三个力作用而平衡时,这三个力的作用线必____汇交于一点__________。
6、使物体产生运动或产生运动趋势的力称_______荷载_______。
建筑力学试题第1页 ________。
8、柔体的约束反力是通过___接触_________点,其方向沿着柔体____中心________线的拉力。
9、平面汇交力系平衡的必要和充分的几何条件是力多边形_____自行封闭_________。
10、平面汇交力系合成的结果是一个_____合力_________。
合力的大小和方向等于原力系中各力的____矢量和__________。
11力垂直于某轴、力在该轴上投影为____零__________。
12、ΣX=0表示力系中所有的力在____X_______轴上的投影的__代数和____________为零。
13、力偶对作用平面内任意点之矩都等于____力偶矩__________。
14、力偶在坐标轴上的投影的代数和___为零___________。
15、力偶对物体的转动效果的大小用__力偶矩____________表示。
16、力可以在同一刚体内平移,但需附加一个_____力偶________。
力偶矩等于____原力_______对新作用点之矩。
17、平面一般力系向平面内任意点简化结果有四种情况,分别是__主矢和主矩都不为零____、___主矢不为零主矩为零___、__主矢为零主矩不为零___、___主矢和主矩都为零__。
18、力偶的三要素是__力偶矩的大小、_力偶的转向、__力偶的作用面。
19、平面一般力系的三力矩式平衡方程的附加条件是_A、B、C三点不共线。
建筑力学试题第2页 20、摩擦角的正切值等于____静摩擦系数________________。
21、摩擦角是当静摩擦力下达到___最大值______时,全反力与支承面的___法_______线的夹角。
22、最大静摩擦力与两物体接触面积的大小__无关______。
与两物体间的_法向压力_________成正比。
23、杆件的四种基本变形是_拉变形_、_剪切变形、__扭转变形_、 密__弯曲变形。
24、材料力学对变形固体的基本假设是___均匀连续假设___和_各向同性假设_。
封25、于外力作用,构件的一部分对另一部分的作用称为____内力__________。
线26、内力在一点处的集度值称为__应力 27、轴向拉压时与轴线相重合的内力称___轴力___________。
内28、轴向拉压时正应力计算公式的应用条件是__等截面直杆__和_外力作用线与不轴线重合或内力只有轴力____。
要29、轴向拉时,用虎克定律求变形时,应用条件是_或杆内应力不 超过比例极限和 答_在l长度内E、A、N均为常数_。
30、低碳钢拉伸试验中的应力应变图可分为四个阶段分别是弹性阶段___、_题屈服阶段_、__强化阶段、__颈缩阶段__。
31、材料在受力过程中各种物理性质的数据称材料的___力学性能___________。
32、对其它塑性材料,卸载后试件残留的塑性应变达到%时,对应的应力值作为材料的____名义屈服___________极限。
建筑力学试题第3页 33、通常规定铸铁在产生%的应变时,所对应的应力范围作为___弹性________的范围。
34、铸铁压缩破坏面与轴线大致成___45°____________角,说明铸铁的___抗剪___________强度低于抗压强度。
35、塑性材料以_____屈服__________极限作为极限应力,脆性材料以___强度____________极限作为极限应力。
36、单位长度上的纵向变形称_____纵向线应变_____________。
37、强度条件有三方面的力学计算分别是_强度校核_、_设计截面_、 _确定许用荷载__。
38、于杆件外形的突然变化而引起局部应力急剧增大的现象称___应力集中____________。
39、图形对所有平行轴的惯性矩中,图形对形心轴的惯性矩为_____最小___。
40、对直径为d的圆形截面,它的惯性半径为___i=d/4____________。
41、以弯曲变形为主要变形的杆件称_梁______________。
42、梁的内力正负号规定弯矩使梁___下拉上压____________为正。
43、主应力按代数值排列为____σ1≥σ2≥σ3_______________________。
44、在应力单元体中,若某一截面上的剪应力为零,则该截面称__主平___________面。
45、结构计算简图选取的两大原则是
(1)____真实性:
计算简图尽可反映结构的实际受力情况 _________
(2)____实用性:
计算简图尽可能使力学计算简化_________46、荷载按其作用时间的长短可分_恒载_____和__活载____。
建筑力学试题第4页 47、平面内一个点有_2____个自度,平面内一刚片有__3___个自度:
一个连接三根杆件的复铰,可使系统减少__4__个自度;一个连接几个刚片的复铰,可使体系减少__2(n-1)__个自度 48、一根链杆相当于一个约束,而一个单铰相当于_2__个约束,一个_单刚结点__或_固定端支座__相当于三个约束。
密49、平面内两个刚片用三根链杆组成几何不变体系,这三根链杆必须是_不全平行____、__不全交于一点____。
封50、在忽略材料应变的前提下,几何形状和位置是不会改变的体系称__几何不变体系______。
线51、在忽略材料应变的前提下,几何形状和位置是可以改变的体系称_几何可变体系内_______。
不52、确定物体的运动所需的独立几个参数的个数称_自度_______。
53、53、静定结构可分为_梁_______、___刚架____、__桁架_____和_三铰要拱_______四大类 54、梁和刚架的主要内力是弯矩M_______;桁架的主要内力是_____轴力N____答55、桁架计算简图选取的基本假设是___光滑铰节点_______、__直杆题________、___节点荷载______。
56、桁架从几何组成角度上来分类。
可分为_简单桁架______、_联合桁架______和___复杂桁架_______三大类 57、拱与梁的主要区别是:
拱在竖向荷载作用下有__水平推力H_____。
58、刚结点的两大特征是____夹角相等_____________; _能承受并传递弯矩_________________ 建筑力学试题第5页 59、一次截取一个结点为研究对象,来计算杆件内力的方法称_____结点法_______。
60、在一定荷载下,拱每一截面弯矩____等于零_________时的拱轴线,称合理拱轴线。
61、力在其它原因引起的位移上所做的功称____虚功_______。
62、在变形过程中,某截面所转过角度,称为该截面的___角位移________。
63、位移符号“Δip”中的两个下标i、p,其中下标i的含义是__“i”产生位移的位置____;下标p表示“p”引起位移的原因_____ 64、当求得的位移Δip为负植时,说明了___实际位移与虚拟力方向相反_________。
65、图(a)、(b)、(c)中共标出了9个位移δi,其中有3对位移的数值相等,试根据位移互等定理,写出这3对位移 答案:
δ2=δ9 δ3=δ6 δ5=δ7 66、结构的反力和内力完全可以静力平衡方程加于确定结构称为__静定结构 建筑力学试题第6页 ____。
67、超静定结构____结构的反力或内力不能全部静力平衡条件来确定,约束有多余___。
68、超静定结构与静定结构相比,其不同之处是:
_计算方法______;___有多余约束 69、力法的基本未知量是__多余约束力x_____;力法方程是通过__比较变形_____而建立的。
密70、切断一根链杆相当于解除___1个____约束,而切断一根梁式杆相当于解除 ____3个___个约束 封线选择 内1.固定端约束通常有个约束反力。
一 二 三 四不2.如右图所示结构为。
A.几何瞬变体系 B.几何可变体系 要 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 答3.若刚体在二个力作用下处于平衡,则此二个力必。
题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,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 建筑力学试题第7页 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。
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︱M︱max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:
?
?
?
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?
0n。
其值为极限应力?
0 除以安 全系数n,其中n为。
A.?
1B.?
1 C.1 10.图示构件为矩形截面,截面对Z1轴的惯性矩为。
3h A.bh3 B.bh126 C2h32ZZ1 C.bh34 D.bh3 b 11.如图所示的矩形截面柱,受FP1和FP2力作用,将产生的组合变形。
A.弯曲和扭转 B.斜弯曲 建筑力学试题第8页 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项中,数值范围可为正、负实数或零的有。
I.不共线II.共线III.互相垂直 A.IB.IIC.I、IIID.II、III 18、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)。
A.主系数 B.主系数和副系数 C.主系数和自项 D.副系数和自项 13.位移法的基本未知量是。
密A.结点位移 B.多余约束力C.杆件的变形 D.支座位移 封14.图示单跨梁的转动刚度SAB是。
线2EI A B 内l/2 不A.2i B.4i C.8i D.16i 要15.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。
答题 16、能够限制物体角位移的约束是。
A.固定铰支座 B.固定端支座C.简单铰 D.滚动铰支座 17、桁架中的二杆结点,如无外力作用,如果二杆,则此二杆都是零杆。
建筑力学试题第9页 19、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(C )。
A.Δl=2Fa/EA B.Δl=0。
C.Δl=2Fa/2EA。
D.A、B、C均错 20、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。
建筑力学试题第10页
21、图示单跨梁AB的转动刚度SAB是。
AEIB l/2密 A.3i B.6i 封C.4i D.?
i 线判断 内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。
(√)不 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。
(√)要 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。
(X) 答 5.未知量均可用平衡方程解出的平衡问题,称为稳定问题;仅用平衡题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。
(X) 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内,则弯曲变形时梁的轴线仍在此平面内。
(√) 7.应力是构件截面某点上内力的集度,垂直于截面的应力称为剪应力。
(X) 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[f)是材料的极限应力和安全因素决定的。
(√) 建筑力学试题第11页 9.压杆丧失了稳定性,称为失稳。
(√ ) 10.折减系数甲可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。
(X) 12.位移法的基本未知量为结构多余约束反力。
(X) 13.轴力是指沿着杆件轴线方向的内力。
(√) 14.桁架中内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。
(√)16 、 合 力 不 一 定 比 分 力 大 。
17 、 平 面 图 形 的 静 矩 与 坐 标 系 有 关 。
18、压杆的柔度越大,压杆的稳定性越差。
19 、 约 束 是 限 制 物 体 自 度 的 装 置 。
20、约束反力的方向一定与被约束体所限制的运动方向相反。
21、力平移,力在坐标轴上的投影不变。
22 、 力 偶 在 坐 标 轴 上 有 投 影 。
23、平面一般力系简化的结果是主矢和主矩,主矩的计算与简化中心无24、弯矩越大梁的弯曲应力也一定越大。
25、内力是于外力作用构件内引起的附加力。
建筑力学试题第12页 简答题 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 弹性阶段:
满足胡克定律 屈服阶段:
应力不变,应变迅速增大强化阶段:
金属晶粒重组,强度进一步提高 密颈缩阶段:
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。
封答:
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。
线 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内价之下提高梁的抗弯强度。
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。
不 合理布置荷载:
将荷载尽量的分散,可降低梁的最大弯矩值。
要计算题 答1、试画出图所示外伸梁的内力图。
题 [解]计算支座反力 ?
M2A(F)?
0得 FBy?
3ql ?
Fy?
0得 FAy?
13ql根据本例梁上荷载作用的情况,应分AB、BC两段作内力图。
作FQ图 建筑力学试题第13页 AB段:
梁上有均布荷载,FQ图应为一下斜直线,通过FQA右=FAy?
13ql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F2By?
3ql,通过F1QB右=4ql,可画出。
作M图 AB段:
梁上有均布荷载,M图为一抛物线,MA=0,MB?
132ql2。
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]计算支座反力 很明显,FAy?
FBy?
10kN MMAX?
FAy?
?
7kN?
m bh3120?
2003 WZZ?
Iy?
12h?
12200?
8?
105mm3 max22?
?
MmaxmaxW?
7?
1068?
105?
Z3、试求图示梁的支座反力。
(8分) 建筑力学试题第14页 本题程度:
容易。
要求学生掌握平面一般力系的平衡条件和方程, 会正确、熟练求解平面一般力系的平衡问题。
评分标准:
画出正确的受力图,3分;求出FAX、FAY,3分;求出FBY,2分。
答案:
FAX=0;FAY=45kN(↑);FBY=30kN(↑)密4、试对图示结构作几何组成分析。
(8分) 封 线 内本题程度:
容易。
要求学生掌握结 构的几何组成规则和有关概念,能利用法则正确分析结构的几何组不成。
要评分标准:
写出分析过程,3分;结论正确,5分。
答案:
几何不变体系,无多余约束。
答5、试利用M、FQ、q三者的关系,画出梁的弯矩图。
(8分) 题 本题程度:
中等。
要求学生熟练掌握M、FQ、q三者的 微分关系,并能熟练的利用关系画出内力图。
评分标准:
求出支座反力,3分;画出弯矩图形状无误,3分;各控制截面值正确,2分。
答案:
MA=45kN·m(上侧);MB=30kN·m(下侧);MC=40kN·m(下侧) 建筑力学试题第15页 6、用图乘法计算图示刚架的位移ΔAy。
(8分) 本题程度:
中等。
要求学生熟练掌握用图乘法求结构的指定位移。
评分标准:
画出MP图,2分;画出M图,2分;图乘结果正确,4分。
答案:
ΔAy=1760/EI(↓) 7、用力法计算图示超静定结构,并画出其弯矩图。
(8分) 本题程度:
中等。
要求学生掌握力法的基本思路和方法,会熟练 求解一次超静定结构。
评分标准:
画出MP图,2分;画出M1图,2分;求出X1,2分;画出M图,2分。
答案:
MBA=kN·m(上侧) 8、外伸圆木梁受荷载作用如图示。
已知FP=3kN,q=3kN/m。
木材的许用应力[σ]=l0MPa。
试选择梁的直径d。
(15分) 本题程度:
较难。
要求学生掌握梁截面的几何性质、梁的 弯矩图、和梁的正应力强度条件等内容,会利用正应力强度条件进行三类问题 建筑力学试题第16页 的计算。
评分标准:
画出梁的弯矩图并确定Mmax,5分;计算出截面的惯性矩,4分; 设计截 面正确,6分。
答案:
d≥145mm 9、试用力矩分配法计算图示连续梁,并画出其弯矩图。
(15分) 密封 线本题程度:
中等。
要求学生熟练掌握分配系数的计算和传递系数、固端弯矩, 能正确利用方法列表对具有两个分配结点的梁进行弯矩分配,并画出最后弯矩内图。
评分标准:
计算出分配系数和传递系数、固端弯矩,5分;列表分配过程无误,5分;画出 最后弯矩图并标出控制截面值,5分。
不答案:
MBA=·m;MDC=·m 要 卷编号:
XXXX 座位号 答 题《建筑力学》试题 题号一二总分得分 得分评卷人一、选择题 建筑力学试题第17页 1、固定端约束通常有个约束反力。
一 二 三 四 2、下图中刚架中CB段正确的受力图应为。
图A 图B 图C 图D FCFCC AB(A)FBBFCCFCC C FC FB BBBFB (B)FB(C)(D) 3、关于力对点之矩的说法,是错误的。
力对点之矩与力的大小有关,而与力的方向无关力对点之矩不会因为力矢沿其作用线移动而改变 力的数值为零、或力的作用线通过矩心时,力矩均为零互相平衡的两个力,对同一点之矩的代数和等于零 4、下面哪个条件不是应用图乘法的先决条件?
抗弯刚度为常数。
直杆。
单位荷载弯矩图或实际荷载弯矩图至少有一为直线图形。
最大挠度为常数。
5、图示体系有个多余约束。
建筑力学试题第18页 零一二三 6、下列哪种措施不能提高梁的弯曲刚度?
增大梁的抗弯刚度减小梁的跨度增加支承 将分布荷载改为几个集中荷载密 封 线 得分评卷人内 二、计算与作图题 1、已知q=1kN/m,P=3kN,求刚架支座A和B的约束反力。
不q要 2m答 P题 3mAB 4m 解:
取刚架为研究对象,作受力图如下, q建筑力学试题 第19页 列平衡方程, ?
MA=0 FB×4-q×4×2-P×3=0 得:
F?
4?
2?
P?
31?
4?
2?
3?
3B?
q4?
4?
?
Fy?
0 FAy+×4=0 得:
FAy=- ?
Fx?
0 3+FAx=0 得:
FAx=-3kN 2、作梁的剪力图和弯矩图,并求|FQmax|和|Mmax|。
q=4kN/mACB2m2m 解:
求支座反力, ?
MA=0 FB×4-q×2×3=0 建筑力学试题第20页 4分) (
得:
Fq?
2?
3B=4=4?
2?
34=6
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