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建筑力学与结构复习题库 吴春荣贵州财经大学 2015年12月21日填空题(每空1分)1.力矩等于 力 与 力臂 的乘积。2.同一平面内的一个 力 和一个力偶可以合成一个 合力。3.在螺栓杆剪切计算中假定剪应力在剪切面上均匀分布。4.刚结点连接的各杆之间无相对 旋转 ，故可承受和传递 弯矩。5. .解决力学问题时,首先要选定研究对象。6.基础计算时,通常考虑的应力有自重应力, 基接触应力、附加应力_和净反力。7.通常把平行于短轴方向的框架称为 横向 框架，把平行于长轴方向的框架称为纵向框架。8、力是物体之间相互的机械作用。这种作用会使物体产生两种力学效果分别是外效果_和内效果。9、力的三要素是力的大小、力的方向和力的作用点。10、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。11、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。12、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。13、力偶对物体的转动效果的大小用力偶矩表示。14、热轧钢筋是将钢材在高温状态下轧制而成的。根据其强度，分为I，四个级别。随着级别的提高，强度 提高 塑性 降低 。15. 结构的极限状态分为 承载能力极限状态和正常使用极限状态两种。16. 解决力学问题时,首先要选定刚体。17. 静力学中的平衡是指相对于地面 静止 或 匀速直线运动 。18. 力对物体的作用效果是运动或产生变形。19. 合力在坐标轴上的投影，等于各分力在同一坐标轴上投影的代数和。这就是合力矩定理。20如图所示，杆件m-m截面的轴力为 30KN 。M M 10KN20KN10KN40KN21.低碳钢拉伸变形发展的四个阶段是弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段。22. 求杆件任一截面上的方法，称为截面法。23. 平面物体的受力平衡方程有3个。24. 钢筋混凝土构件的设计要求达到适筋破坏。25. 结构的极限状态包括正常使用极限状态和承载能力极限状态两类。26. 二力平衡的充要条件是：大小相等、方向相反、作用于一条直线上。27. 混凝土保护层的作用是防止钢筋生锈，并保证钢筋和混凝土牢固粘结在一起。28. 强度条件能进行三方面的计算：强度校核；截面设计；、确定许可荷载。二、选择题（每小题2分） 1.设计教室时，一般将楼面上的人和课桌椅看成( B )。 A.永久荷载和均布荷载 B.可变等效均布荷载 C.永久荷载和集中荷载 D.可变荷载和集中荷载2.物体受平面内三个互不平行的力作用而平衡，则三个力的作用线( A )。 A.必交于一点 B.必交于二点 C.必交于三点 D.交于一点、二点、三点都可能3.力偶矩的大小取决于( B )。 A.力偶合力与力偶臂 B.力偶中任一力和力偶臂 C.力偶中任一力与矩心位置 D.力偶在其平面内位置及方向4.厂房屋架受与屋架平行的风荷载和屋面荷载作用，其力系为( C )。 A.空间力系 B.平面平行力系 C.平面一般力系 D.平面汇交力系5.利用平面一般力系的平衡方程最多可求解几个未知量。( C ) A.一个 B.二个 C.三个 D.四个6.构件抵抗破坏的能力称为( A )。 A.强度 B.牢度 C.刚度 D.硬度8.产生剪应力的内力可能是( C )。 A.剪力或轴力 B.弯矩或轴力 C.扭矩或剪力 D.弯矩或剪力9.梁弯曲正应力( C )。 A.与弯矩和极惯性矩都成正比 B.与弯矩成反比与极惯性矩成正比 C.与弯矩成正比与惯性矩成反比 D.与弯矩和惯性矩都成反比10.压杆的稳定性与截面的( A )。 A.形状和面积都有关 B.形状有关面积无关 C.形状无关面积有关 D.形状和面积都无关11.砌体结构强度最高的是( B )。 A.抗拉 B.抗压 C.抗弯 D.抗剪12.安全等级为二级的的建筑其重要性系数为( C )。 A.大于1 B.等于1 C.大于等于1 D.小于113、 固定端约束通常有（ C）个约束反力。（A）一 （B）二 （C）三 （D）四14、下图中刚架中CB段正确的受力图应为（ D ）。ABCF（A）图A （B）图B （C）图C （D）图DBCFCFB(A)BCFCFB(B)BCFCFB(D)BCFCFB(C) 15、 关于力对点之矩的说法，（ A）是错误的。（A）力对点之矩与力的大小有关，而与力的方向无关（B）力对点之矩不会因为力矢沿其作用线移动而改变（C）力的数值为零、或力的作用线通过矩心时，力矩均为零（D）互相平衡的两个力，对同一点之矩的代数和等于零16、物体的平衡是指( D ) A.物体的形状保持不变B.物体的尺寸保持不变 C.物体相对地球静止D.物体相对地球静止或作匀速直线运动 17、 图示体系有（B）个多余约束。（A）零（B）一（C）二（D）三18、下列哪种措施不能提高梁的弯曲刚度？（D ）（A）增大梁的抗弯刚度（B）减小梁的跨度（C）增加支承（D）将分布荷载改为几个集中荷载19.弹性体在外力作用下产生的变形在外力去掉后( B ) A.不能消失 B.完全消失 C.大部分消失D.小部分消失20.受剪连接的螺栓中的剪应力大小( B ) A.与剪力和螺栓杆横截面面积都成正比 B.与剪力成正比，与螺栓杆横截面面积成反比 C.与剪力成反比，与螺栓杆横截面面积成正比 D.与剪力和螺栓杆横截面面积都成反比21.截面的惯性矩平行移轴公式中,惯性矩与截面形心轴到所求轴的距离成( B )关系. A.一次方B.二次方C.三次方D.四次方22.压杆稳定性最差的支座情况是( D ) A.两端固定B.一端固定一端铰接 C.两端铰接D.一端固定一端自由23.砌体中常用的砂浆是( B ) A.水泥砂浆B.混合砂浆 C.石灰砂浆D.粘土砂浆24.不属于杆件基本变形的是( D ) A.轴向拉压B.剪切 C.弯曲 D.支座变形25. 在下列原理、法则、定理中，只适用于刚体的是( C )。A.二力平衡原理 B.力的平行四边形法则C.力的可传性原理 D.作用与反作用定理26. 加减平衡力系公理适用于( A )。A.刚体 B.变形体C.任意物体 D.由刚体和变形体组成的系统27. 只限物体垂直于支承面方向的移动，不限制物体其它方向运动的支座称（B ）支座。A：固定铰 B：可动铰 C：固定端 D：光滑面28. 物体受五个互不平行的力作用而平衡，其力多边形是( C ) A.三角形B.四边形 C.五边形D.六边形29. 提高单筋矩形截面受弯构件承载力最有效的方法是（ D ）。 A 提高钢筋的级别 B 提高混凝土的强等级 C 在钢筋排的开的条件下，尽量设计成单排钢筋D.增大截面尺寸30. 材料强度设计值是（D ）A、材料强度的平均值乘以材料分项系数B、材料强度的平均值除以材料分项系数C、材料强度的标准值乘以材料分项系数D、材料强度的标准值除以材料分项系数31. 平衡是指物体相对地球（D）的状态。A、静止 B、匀速运动 C、匀速运动 D、静止或匀速直线运动32平面一般力系的二力矩式平衡方程的附加使用条件是( B )。：投影轴通边一个矩心 ：二个矩心连线与投影轴不垂直 ：二个矩心连线与投影轴垂直 ：二个矩心连线与投影轴无关33杆件的内力与杆件的（A ）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34构件抵抗变形的能力称（A ）。A：刚度 B：强度 C：稳定性 D：极限强度35直杆的两端受到一对等值、反向、作用线沿杆轴线的力。杆件将产生( A )变形。.拉压 .剪切 .弯曲 .扭转36对于在弹性范围内受力的拉（压）杆，以下说法中，是错误的（D ）。A.长度相同、受力相同的杆件，抗拉（压）刚度越大，轴向变形越小B.材料相同的杆件，正应力越大，轴向正应变也越大C.杆件受力相同，横截面面积相同但形状不同，其横截面上轴力相等D.正应力是由于杆件所受外力引起的，故只要所受外力相同，正应力也相同37虎克定律应用的条件是( C )。A.只适用于塑性材料 B.只适用于轴向拉伸C.应力不超过比例极限 D.应力不超过屈服极限38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39. 虎克定律应用的条件是( C )。A.只适用于塑性材料 B.只适用于轴向拉伸C.应力不超过比例极限 D.应力不超过屈服极限40. 横截面面积相等、材料不同的两等截面直杆，承受相同的轴向拉力，则两杆的( B )。A.轴力相同，横截面上的正应力不同B.轴力相同，横截面上的正应力也相同C.轴力不同，横截面上的正应力相同D.轴力不同，横截面上的正应力也不同41. 直杆轴向拉伸时，用单位长度的轴向变形来表达其变形程度，称为轴向（ A ）。A线应变 B线变形C角应变 D拉伸42. 下列结论正确的是（ C ）。A.杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和B.杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值C.应力是内力的集度D.内力必大于应力43.杆件的内力与杆件的（ A ）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44.直杆的两端受到一对等值、反向、作用线沿杆轴线的力。杆件将产生( A )变形。：拉压 ：剪切 ：弯曲 ：扭转45. 工程上习惯将EI称为杆件截面的（ C ）。A抗拉刚度 B抗扭刚度 C抗弯刚度 D抗剪刚度46. 两根材料不同，截面面积不同的杆件，在相同轴向外力作用下，轴力是（B ）A、不相等 B、相等 C、可能相等 D、可能不相等47. 韧性材料应变硬化后，材料的力学性能发生变化。以下结论（ B ）是正确的。A.屈服应力提高，弹性模量降低 B.屈服应力提高，韧性降低C.屈服应力不变，弹性模量不变 D.屈服应力不变，韧性不变三、如图所示，等直杆AD，左端固定，F1=100KN，F2=80KN，F3=60KN,求各段杆的轴力，做出轴力图。解：（1）求支座反力。即FN+F1-F2+F3=0 得FN= -F1+F2-F3=-100+80-60=-80kN 结果为负号，说明支座反力水平向左。（2）分段计算轴力。AB段，取左段为隔离体：即N1-FN=0 N1 =FN=80kN(内力为拉力) BC段，取左段为隔离体：即N2+F1-FN=0 N2= FN-F1=-20 kN(内力为拉力) CD段，取右段为隔离体：即-N3+F3=0 N3=F3=60 kN （3）做轴力图。 + + - 四、如图所示钢制拉杆承受载荷F=32kN，若材料的许用应力=120MPa，杆件横截面积为圆形，求横截面的最小半径。解：由截面法可知，轴力FN=F=32kN 拉杆的横截面面积A=266.7mm2 即r2266.7 mm2， 故r 9.2mm 横截面的最小半径为9.2mm 五、计算图示花篮梁截面上边缘到形心坐标轴的距离Yc和绕轴的惯性矩。 解：A=200600+2100120=1.44105mm2 Yc=200600600/2+2100120(120+120/2)/1.44105 =280mm =2006003+200600(600/2280)2+21001203+2100120(280120120/2)2 =3.917109mm4 六、作ABC梁的剪力图和弯矩图。 解：七、已知矩形截面简支梁，b=200mm，h=500mm，混凝土强度等级为C25，(fc=11.9 N/mm2 )纵向钢筋采用HRB335钢筋(fy=300 N/mm2 )，弯矩设计值M=120KN.m，求梁的受拉钢截面筋面积AS。解：取 根据公式，可求得 ， 根据公式，可求得 取4根直径为18mm的二级钢，则， 则，满足要求。 八、矩形截面简支梁，截面尺寸bh250mm550mm，净跨ln6.0m，混凝土强度等级C25，箍筋HPB235级，承受荷载设计值（含自重）q=50kN/m，试计算梁内所需箍筋解：材料强度：fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2，fyv=210N/mm2支座边缘截面剪力设计值V（506.0) 150kN 复核梁截面尺寸hwh055035515mm0.25cfcbh00.251.011.9250515 383.03kNV150kN 截面尺寸满足要求。 验算是否需按计算配置箍筋0.7ftbh00.71.27250515 114.5kNV150kN 故需按计算配置箍筋。只配置箍筋，0.263 mm2/ mm 选用双肢箍6，Asv1=28.3mm2，则s215.2 mm 取s200mm，箍筋沿梁长均匀布置。验算最小配箍率：svmin0.145% sv0.11%M=289.7106Nmm 说明应按单筋梁设计。 as=M/1fcbh02=289.7106/1.09.62505602 =0.385mm2 =1-(1-2s)=1-(1-20.385)=0.520.2 451.1/300=0.165(取上)十四、试画出以下图中刚体的受力图。 （1） （2）解：（1） （2）十五、试画出以下图中AB杆的受力图。 （1） （2）解：（1） （2） 十六、如图，已知F1=445N，F2=535N，不计杆自重，试求两杆所受的力。 解： 十七、如图简支梁，F=20KN，忽略梁自重。求A、B支座的约束反力。解：十八、如图三铰拱，已知每个半拱重W=300KN，l=32m，h=10m，求A、B支座的约束反力。解： 十九、图示多跨连续梁，q=10KN/m，M=40KN.m，a=2m，不计梁重，求A，B，C，D处的反力解：二十、图示刚架了，求刚架的支座反力。（尺寸单位为m，荷载q的单位为KN/m）解：二十一、计算图示平面图形心的位置解：二十二、计算图示平面图形心的位置解：二十三、图示杆件1、2，1杆为圆截面钢杆,直径为 d，2杆为方截面木杆，截面边长为b，钢的允许应s=160MPa，木的允许应力w=10MPa ，F=50KN，试求d，b。 解： ，二十四、图示杆件1、2，直径分别为d1=30mm，d2=20mm，两杆材料相同，=160MPa，F=60KN，试校核两杆的强度。 解： ，二十五、试利用荷载集度、剪力、弯矩间的微分关系下面各梁的剪力图和弯矩图。 （1） （2） 解：（1） (2) 二十六、试利用荷载集度、剪力、弯矩间的微分关系下面各梁的剪力图和弯矩图。 （1） （2） （3）解：（1） （2） （3） 二十七、已知梁截面尺寸bh=250mm500mm，C30混凝土HRB335钢筋，梁承受的弯矩设计值为M=150KN.m，as=35mm，求As。解： 二十八、已知梁截面尺寸bh=250mm500mm，C25混凝土HRB335钢筋，梁承受的弯矩设计值为M=100KN.m，as=35mm，求As。解： 二十九、钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸200400mm，。C25混凝土，箍筋HRB335，as=35mm，V=136.5KN，求箍筋。解：三十 、钢筋混凝土矩形截面简支梁，如图。C25混凝土，箍筋HRB335，纵筋HRB400，as=35mm，求箍筋。 解：三十一、试画出以下图中刚体的受力图。 （1） （2）解：（1） （2）三十二、如图，试求图示两外伸梁的约束反力FRA、FRB，其中（a）M = 60kNm，FP = 20 kN。 解： ，FAx = 0 ， FRB = 40 kN（） ， kN（） ， 三十三、已知q =1kN/m，P =3kN，求刚架支座A和B的约束反力。年级与专业（或班级） _ 姓 名 _学 号 _ qPAB2m3m4m解：取刚架为研究对象，作受力图如下，qPABFAxFBFAy 列平衡方程，= 0FB4- q42- P3= 0得：（） FAy+4.25-14= 0得：FAy =-0.25kN（） 3+FAx= 0得：FAx =-3kN（） 三十四、试求图示各杆1-1、2-2、3-3截面的轴力， 并作轴力图。 31132240kN20kN30kNR解：（1）求约束反力31132240kN20kN30kNR（2）求截面1-1的轴力N1R11（3）求截面2-2的轴力2N21140kNR2（4）求截面3-3的轴力112240kNR33N330kN（5）画轴力图X201050N ( KN )(+)(-)三十五、作ABC梁的剪力图和弯矩图。 解： ， 三十六、某钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸，计算跨度，梁上作用恒载标准值（不含自重），活荷载标准值，活荷载组合值系数，梁的安全等级为二级。试求梁的跨中最大弯矩设计值。解：活荷载组合值系数，结构重要性系数。 钢筋混凝土的重度标准值为，梁自重的标准值为。总恒荷载标准值， 由恒载弯矩控制的跨中弯矩设计值为 由活载弯矩控制的跨中弯矩设计值为 取较大值得跨中弯矩设计值为。三十七、某钢筋混凝土柱，承受轴心压力设计值，柱的计算长度为，选用C25级混凝土（）和HPB235级钢筋（），试设计该柱截面。解：选用正方形截面，尺寸为，3分 由查表得。4分 4分验算2分最终配筋为。三十八、作梁的剪力图和弯矩图，并求|FQmax|和|Mmax|。 （16分）解：（1）求支座反力， 由= 0FB4-q23= 0 （1分） 得：() （1分） 由 得：FA=2 kN（） （1分） （2）求出弯矩控制点： MC =FA2=22=4 kNm （1分） 求出剪力为零的位置：q x= FB，（1分） x= FB/q =6/4 =1.5 m （1分） 弯矩极值：Mmax= FB1.5-q1.51.5/2 （1分） =61.5-41.51.5/2 = 4.5 kNm （1分）作FQ图、M图如下：（4分）21.5m6FQ图（kN）（4分）M图（kNm）4.54三十九、求图示平面桁架中1、2、3杆之内力。（17分）解：（1） 取图（a）中桁架为研究对象，求支座B 处的约束力，受力如图所示。BCFB（d）F1F2F3，（1分）解得： （1分） （1分）用截面将杆1、2、3处截开，取右半部分为研究对象 受力如图（d）所示。，（1分）；（1分）ABF1F2（e）， （1分）；（1分），（1分）；（1分） （2） 取图（b）中桁架为研究对象，用截面将杆1、2处截开，取右半部分为研究对象，受力如图（e）所示。 （1分） ，（1分）；（1分），（1分）；（1分）ABF3（f）再用截面将杆3处截开，取右半部分为研究对象受力如图（f） （1分） 所示。，（1分）；（1分）四十、已知矩形截面简支梁,截面尺寸（200*550）,持久承受跨中弯矩设计值125KN.M。求钢筋截面面积As并绘出截面配筋图。（资料：级安全级别O=1.0、一类环境条件c=25mm, 砼等级为C20,fc10n/mm2,钢筋等级级,fy=310n/mm2,b=0.544,结构系数d=1.20）。解：取as=35mm， h055035515mm。（1分） （1分）=（1分）（1分）（1分） b0.544 （1分） （1分）fc/fy0.340910/310 = 1.1（1分） min0.15（1分）As（1分）bh01.1200515（1分）1133mm四十一、某承受均布荷载的简支梁，截面尺寸 bh = 250400，梁内最大剪力设计值 V 106 KN，梁内纵筋为一排，混凝土强度等级为 C20，箍筋采用级(HPB235)钢筋。求梁内所需的箍筋数量。解：ho =h- as = 365mm，hw / b = 1.46 4 (1分)(1分)，(1分) (1分) (1分)截面尺寸适合。(1分)， (1分) (1分) (1分)应按计算配筋。(1分)设仅用箍筋：, = 0.52 (1分) (1分) 设为双肢6箍s 109.6mm (1分)选用箍筋6100最小配箍率的验算kNm （1分） 安全。（1分）四十九、矩形截面简支梁，截面尺寸bh250mm550mm，净跨ln6.0m，混凝土强度等级C25，箍筋HPB235级，承受荷载设计值（含自重）q=50kN/m，试计算梁内所需箍筋。解：材料强度：fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2，fyv=210N/mm2支座边缘截面剪力设计值V（506.0) 150kN（1分） （1分）复核梁截面尺寸hwh055035515mm0.25cfcbh00.251.011.9250515 383.03kNV（1分） （1分）150kN（1分）截面尺寸满足要求。（1分）验算是否需按计算配置箍筋0.7ftbh00.71.27250515 114.5kNV150kN （1分） （1分） （1分）故需按计算配置箍筋。（1分）只配置箍筋， 0.263 mm2/ mm（1分） （1分） （1分） 选用双肢箍6，Asv1=28.3mm2（1分），则s215.2 mm（1分） （1分）取s200mm（1分），箍筋沿梁长均匀布置。验算最小配箍率：svmin0.145% （1分） （1分）sv0.11%svmin （1分） （1分） （1分）配箍率不满足要求（1分）。所以按构造配筋。S=mm,取s=150mm。 （1分） （1分） （1分）五十、用简捷法画出图示简支梁的剪力图和弯矩图 （1） （2）解：（1） （2） 五十一、计算图示T形截面对X轴的惯性矩。解： 五十二、图示钢筋混凝土简支梁，采用C30混凝土，箍筋HPB235，安全等级二级，as=35mm，求该梁在AB段能承受的最大剪力设计值。解： 五十三、试计算如图结构1、2、3杆的内力。解：取图中桁架为研究对象，用截面将杆1、2处截开，取右半部分为研究对象，受力如右图所示。，；，；再用截面将杆3处截开，取右半部分为研究对象受力如左图所示。，；五十四、求图示各结构支座的约束反力。年级与专业（或班级） _ 姓 名 _学 号 _ （1） （2）解： （1） （2）（1）（2）五十五、试分析如图结构的几何组成，并写出分