工程力学与建筑结构复习题(精)

1 工程力学与建筑结构复习题工程力学与建筑结构复习题 一 选择题 1 作用在同一刚体上的两个力大小相等 方向相反 且沿着同一条作用线 这 两个力是 A 作用力与反作用力 B 平衡力 C 力偶 2 既能限制物体转动 又能限制物体移动的约束是 A 柔体约束 B 固定端约束 C 活动铰链约束 3 三种不同的截面形状 圆形 正方形 空心圆 的等截面直杆 承受相同的 轴向拉力 P 比较材料用量 则 A 正方形截面最省料 B 圆形截面最省料 C 空心圆截面最省料 D 三者用料相同 4 拉杆的最危险截面一定是全杆中 的截面 A 轴力最大 B 面积最小 C 应力最大 D 不能确定 5 为了保证杆件在外力作用下有足够的强度 杆件内任何截面的工作应力应小 于等于 A 危险应力 B 最小应力 C 允许应力 D 最大应力 6 梁的内力主要有 A 弯矩和剪力 B 轴力和扭矩 C 弯矩和扭矩 D 轴力和剪力 7 若梁的截面是 T 形截面 则截面上的最大拉应力和最大压应力的数值 A 不同 B 相同 C 不一定 8 截面大小相等的两根细长压杆 形状一为圆形 另一为圆环形 其它条件相 同 为 形的临界力大 A 圆形的柔度大 B 圆形的回转半径大 C 圆形的临界力大 D 圆形的临界应力大 9 两端支承情况和截面形状沿两个方向不同的压杆 总是沿着 值 大的方向失稳 A 强度 B 刚度 C 柔度 D 惯性矩 10 下列说法正确的是 A 荷载标准值要大于荷载设计值 B 荷载标准值要小于荷载设计值 C 强度标准值要小于强度设计值 D 强度标准值要大于强度设计值 11 混凝土保护层厚度是指 A 箍筋的外皮至混凝土外边缘的距离 B 纵向受力钢筋的外皮至混凝土外边缘的距离 C 纵向受力钢筋截面形心至混凝土外边缘的距离 D 箍筋的截面形心至混凝土外边缘的距离 一 选择题答案 1 B 2 B 3 D 4 C 5 C 6 A 7 A 8 B 9 A 10 C 11 BD 12 B 2 二 填空题 1 平面汇交力系的合力对平面内任一点之矩 等于 的代数 和 这就是合力矩定理 2 平面一般力系平衡的充分和必要条件是 3 设计构件需满足 三个方面的要求 4 强度条件能进行三方面的计算 5 内力图的规律是 没有外力作用的梁段 剪力图为 弯矩图为 有集中力作用的截面 剪力图有 弯矩图有 有集中力偶作 用的截面 剪力图 弯矩图有 均布荷载作用的梁段 剪力 图为 弯矩图为 剪力为零的截面 弯矩图有 6 弯曲正应力沿截面高度按 规律分布 中性轴上 距中性 轴最远的上下边缘 7 热轧钢筋是将钢材在 下轧制而成的 根据其 分为 I 四个级别 随着级别的提高 强度 塑性 8 软钢从开始加载到拉断 有 4 个阶段 9 永久荷载标准值用符号 表示 可变荷载标准值用符号 表示 10 结构的极限状态分为 极限状态和 极限状态两种 安全性是由结构构件的 极限状态计算来保证的 适用性是由 极限状态验算来保证的 11 梁的单筋截面是指仅在 配置纵向受力钢筋的截面 双筋截面是 指 和 都配置纵向受力钢筋的截面 T 形截面梁一般都是单筋 截面 其原因是 T 形梁 很大 混凝土足够承担 不必再 加受压钢筋 12 矩形梁的截面高宽比 h b 一般为 T 形梁的 h b 一般为 13 混凝土保护层的作用是防止 并保证 牢固粘结在 一起 14 受弯构件正截面承载力计算时 要求 b 是为了防止 15 双筋截面设计时 基本公式应满足适用条件式 b 为了 为 保证受压钢筋应力能够达到抗压强度 基本公式适用条件为 当 此条件不满足时可近似地取 计算 此时受拉钢筋截面面积 As 16 双筋矩形截面中 配置受压钢筋的作用是 17 T 形截面梁由 和 两部分组成 T 形截面连续梁在负弯 矩段 由于翼缘处在受拉区 应按 截面计算 在正弯矩段 按 截面计算 18 在弯起纵向钢筋时 为了保证斜截面有足够的受弯承载力 必须把弯起钢 筋伸过其充分利用点至少 后方可弯起 19 当轴心受压构件的长细比l0 b 时 可不考虑向弯曲的影响 称为 柱 当柱过分细长时 受压容易发生 破坏 20 影响钢筋混凝土轴心受压柱稳定系数 的主要因素是 当它 时 可以不考虑纵向弯曲的影响 称为 当 时 值随 的增大而 3 21 区别大 小偏心受压的关键是远离轴向压力一侧的钢筋先 还是靠 近轴向压力一侧的混凝土先 钢筋先 者为大偏心受压 混凝 土先 者为小偏心受压 这与区别受弯构件中 和 的 界限相类似 22 大偏心受压破坏的主要特征是 因此也称其为受拉破坏 二 填空题答案 1 各个分力对同一点的力矩的代数和 2 Fx 0 Fy 0 m 0 3 强度 刚度 稳定性 4 强度校核 截面设计 确定许可荷载 5 平行 x 轴的直线 斜直线 突变 转折 不变 突变 斜直线 抛物线 极 值 6 三角形 0 最大 7 高温状态 强度 提高 降低 8 弹性阶段 屈服阶段 强化阶段 破坏阶段 9 Gk Qk 10 承载能力极限状态 正常使用极限状态 11 受拉区 受拉区 受压区 受压区 压力 12 2 3 2 5 4 13 钢筋锈蚀 钢筋和混凝土 14 超筋破坏 15 避免发生超筋破坏 s ax 2 s ax 2 0sy d s ahf M A 16 1 承受较大的弯矩 2 承受异号弯矩用 3 充分利用已预先配置 的受压区钢筋 17 梁肋和翼缘 矩形 T 形 18 0 5h0 19 8 短 压弯 20 长细比 8 短柱 8 减小 0 lb 21 屈服 压碎 屈服 压碎 适筋梁 超筋梁 22 受拉钢筋先达到屈服强度 混凝土压区被压碎 受压钢筋也达到屈服强度 三 作图题 1 用力的平行四边形法则求以下两力的合力 4 2 试画出如图所示小球的受力图 3 分别画出图中三个物体系中各杆件的受力图和各物体系整体的受力图 注意 有二力杆时的画法 4 杆件受力如图所示 试求杆内的轴力并作出轴力图 1 8 0 60 30 5 P1 20KN P2 60KN P3 40KN P4 25KN 单位 m P4 10KN 111 3 P2 20KN P1 20KN P3 30KN 单位 m 四 计算题 1 杆 AO 和杆 BO 相互以铰 O 相连接 两杆的另一端均用铰连接在墙上 铰 O 处挂一个重物 Q 50kN 如图所示 试用解析法求杆 AO 和杆 BO 所受的力 5 2 求图示各梁的支座反力 3 图示各刚架的支座反力 4 图示桁架的支座反力 6 5 作图示阶梯状直杆的轴力图 如横截面的面积 A1 200mm2 A2 300mm2 A3 400mm2 求各横截面上的应力 6 图示雨篷结构简图 水平粱 AB 上受均布荷载 q 10kN m 的作用 B 端用圆 钢杆 BC 拉住 钢杆的许用应力 160MPa 试选择钢杆的直径 7 7 计算下列图形对形心 Zc 轴的惯性矩 8 用截面法求图示各梁指定截面上的内力 9 画出图示各梁的剪力图和弯矩图 10 图示矩形截面悬臂梁 受均布荷栽作用 材料的容许应力 10MPa 其 高宽比为 h b 3 2 试确定此梁横截面尺寸 8 11 图示外伸粱 由工字钢 20b 制成 已知 L 6m P 30kN q 6kN m 材料 的容许应力 160MPa 90MPa 试校核梁的强度 12 对以下各体系做几何组成分析 13 试作图示刚架的 M Q N 图 14 试判断图示杆架中的零杆 9 15 用截面法计算图示桁架中指定杆件的内力 16 两端铰支压杆 材料为 Q235 钢 具有图示四种截面形状 截面面积均为 4 O 103mm2 试比较它们的临界力 其中 d2 0 7d1 17 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 fc 10n mm2 钢筋等级 级 fy 310n mm2 b 0 544 结构系数 d 1 20 18 已知矩形截面简支梁 截面尺寸 200 450 持久承受跨中弯矩设计值 180KN 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 C25 钢筋等级 级 b 0 544 结构 10 系数 d 1 20 19 某偏心受压柱 bh 300 450mm lo 4 5m 在使用期间承受永久荷载产生的 轴向力标准值 NGK 150kN 可变荷载产生的轴向力标准值 NQK 200kN 偏心矩 e0 300mm 采用对称配筋 试对该截面进行配筋设计 资料 G 1 05 Q 1 20 级安全级别 O 1 0 持久设计状况 1 0 一类环境 条件 c 25mm 砼等级为 C20 钢筋等级 级 b 0 544 结构系数 d 1 20 四 计算题答案 1 NAO 11 55KN 拉 NBO 5 77KN 压 2 a RA RB P b Rx 3 ql 4 Ry 3ql 4 m ql2 3 a XA 20KN YA 26 67KN YB 13 33KN 4 XA 40KN YA 0 XB 40KN 5 1 一 50MPa 2 一 200MPa 3 一 100MPa 6 d 17mm 7 a Iz 10045 4cm4 8 b M1 0 Q1 Pb l M2 Pab l Q2 Pb l M3 Pab l Q3 Pa l 10 取 h 420mm b 280mm 11 156 160MP 9 9 90MP 安全 12 皆为几何不变体系 16 圆形 正方形 长方形 圆环形 1 1 05 2 10 5 72 17 答案 As 1133mm2 解题提示 取as 35mm h0 550 35 515mm 2 0 d s M bhfc 6 2 1 20 125 10 0 2828 10 200 515 8 应考虑纵向弯曲的影响 0 lh 300mm 450 30 15mm 按实际偏心距 300mm 计算 0 e 30h 0 e 取 1 1 0 50 5 10 300 450 1 41 1 2 397500 c d f A N 1 由于 10 15 故取 1 0 lh 2 2 0 12 0 0 1 1 1400 l e h h 2 1 1101 11 098 300 1400 410 4 判别大小偏压 压区高度 d c N x f b 0 1 2 397