建筑结构力学考试试题及详解

综合试卷第=PAGE1*2-11页（共=NUMPAGES1*22页） 综合试卷第=PAGE1*22页（共=NUMPAGES1*22页）PAGE①姓名所在地区姓名所在地区身份证号密封线1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和所在地区名称。2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。3.不要在试卷上乱涂乱画，不要在标封区内填写无关内容。一、选择题1.建筑结构力学的基本概念

(1)在下列力学中，下列哪个是描述建筑结构整体行为和内力的基本力学？

a.动力学b.静力学c.材料力学d.电磁学

答案：c

解题思路：建筑结构力学主要研究结构的受力状态、内力分布及稳定性的科学，故选择材料力学。

(2)关于力的概念，下列说法正确的是？

a.力是物体之间相互作用的结果。b.力大小没有方向。c.力不能产生位移。d.力与加速度没有关系。

答案：a

解题思路：根据牛顿第三定律，力是物体之间相互作用的结果，故选a。

2.杆件的内力分析

(1)对于下列受力情况，哪种情况下横截面的弯矩为0？

a.静力平衡b.线性变化c.轴对称加载d.对称轴上集中力。

答案：d

解题思路：在对称轴上的集中力使得力矩相互抵消，弯矩为0。

(2)对于等截面直杆，在下列加载条件下，杆的截面剪力最大的情况是？

a.轴向均布载荷b.楞杆轴向拉压c.扭转载荷d.纵向集中载荷。

答案：c

解题思路：扭转载荷产生的剪力最大，因为剪应力在杆截面处最大。

3.杆件的位移计算

(1)关于位移计算，下列哪种方法适用于等截面直杆？

a.力法b.矩形截面法c.指标法d.杆端位移法。

答案：d

解题思路：杆端位移法适用于等截面直杆，因为杆端位移与载荷和杆端条件有关。

(2)下列关于杆件位移的计算，正确的是？

a.杆件的线位移只与载荷的大小有关。b.杆件的角位移只与载荷的大小有关。c.杆件的线位移和角位移均与载荷的大小有关。d.杆件的线位移和角位移与杆件的几何尺寸有关。

答案：c

解题思路：杆件的线位移和角位移与载荷的大小及杆件的几何尺寸均有关。

4.杆件的强度计算

(1)杆件的强度计算通常基于？

a.最大载荷b.荷载作用面积c.最大内力d.最大剪应力。

答案：d

解题思路：强度计算考虑材料承受最大剪应力。

(2)在杆件的强度计算中，下列哪个是确定杆件失效的主要原因？

a.最大正应力b.最大剪应力c.杆件位移d.杆件挠度。

答案：b

解题思路：强度计算关注材料在最大剪应力下的失效。

5.杆件的稳定性分析

(1)在杆件的稳定性分析中，欧拉公式通常应用于？

a.非圆形截面杆b.等截面直杆c.桁架结构d.环形截面杆。

答案：b

解题思路：欧拉公式适用于等截面直杆的小变形分析。

(2)在杆件稳定性分析中，下列哪个说法正确？

a.杆件的失稳是由弹性极限决定的。b.杆件的失稳是由材料屈服强度决定的。c.杆件的失稳是由材料的强度极限决定的。d.杆件的失稳是由欧拉公式决定的。

答案：c

解题思路：强度极限是指材料在受到足够大的载荷时，内部结构发生破坏。

6.桁架结构的受力分析

(1)对于桁架结构，下列哪个分析方法不适用于？

a.紧接法b.逐步卸载法c.分割法d.杆件分析法。

答案：b

解题思路：逐步卸载法主要用于杆件的受力分析。

(2)下列哪种结构类型不适用于桁架结构？

a.桁架桥b.桁架屋架c.钢架桥d.矩形桁架。

答案：c

解题思路：桁架结构主要是三角形、方形、多边形结构。

7.钢筋混凝土结构的受力分析

(1)钢筋混凝土梁的正截面受力主要分为几部分？

a.一部分b.两部分c.三部分d.四部分。

答案：b

解题思路：钢筋混凝土梁正截面受力包括拉区混凝土受拉，压区钢筋受压。

(2)下列哪个概念表示钢筋混凝土结构抗弯承载力的主要决定因素？

a.受力功能b.拉应变c.压应变d.钢筋面积。

答案：d

解题思路：抗弯承载力主要与钢筋面积有关。

8.基础结构的受力分析

(1)在地基沉降分析中，下列哪个假设是最基本的？

a.基底不均匀b.地基为理想弹塑性体c.基底不移动d.基础不均匀沉降。

答案：c

解题思路：在地基沉降分析中，假定基底不移动是最基本的。

(2)对于地基基础设计，下列哪种方法是确定基础形式的关键？

a.材料选择b.结构布置c.荷载分析d.基底变形分析。

答案：c

解题思路：基础形式取决于基础的承受力大小和分布。二、填空题1.建筑结构力学的研究对象是建筑结构在荷载作用下的力学行为。

2.杆件的内力主要包括轴力和剪力。

3.杆件的位移计算公式为Δ=(FL^3)/(3EI)。

4.杆件的强度计算公式为σ=F/A。

5.杆件的稳定性分析主要考虑欧拉临界载荷和屈曲模式。

6.桁架结构的受力分析主要考虑节点受力分析和杆件受力分析。

7.钢筋混凝土结构的受力分析主要考虑受压构件的稳定性和受弯构件的强度与变形。

8.基础结构的受力分析主要考虑基础底面的压力分布和地基的承载能力。

答案及解题思路：

1.答案：建筑结构在荷载作用下的力学行为

解题思路：建筑结构力学主要研究的是建筑物在各种荷载作用下的反应，包括结构的行为、变形和内力分布等。

2.答案：轴力剪力

解题思路：杆件的内力是指杆件内部由于外力作用而产生的力，轴力是指轴向拉压，剪力是指剪切作用。

3.答案：Δ=(FL^3)/(3EI)

解题思路：这是根据材料力学中的胡克定律和杆件的弯曲公式推导出的位移计算公式。

4.答案：σ=F/A

解题思路：这是强度计算的基本公式，其中σ代表应力，F代表作用力，A代表杆件的横截面积。

5.答案：欧拉临界载荷屈曲模式

解题思路：稳定性分析中，欧拉临界载荷是杆件发生屈曲的临界力，屈曲模式则是指杆件屈曲时呈现的形态。

6.答案：节点受力分析杆件受力分析

解题思路：桁架结构分析时，首先分析节点处的受力情况，然后分析杆件的受力。

7.答案：受压构件的稳定性受弯构件的强度与变形

解题思路：钢筋混凝土结构分析时，需要考虑受压构件的稳定性，以及受弯构件的强度和变形。

8.答案：基础底面的压力分布地基的承载能力

解题思路：基础结构分析时，需要了解基础底面的压力分布情况，以及地基的承载能力是否满足结构的要求。三、判断题1.建筑结构力学的研究对象是建筑物的结构系统。（√）

解题思路：建筑结构力学是研究建筑物在各种荷载作用下的内力和变形规律的科学，因此其研究对象是建筑物的结构系统。

2.杆件的内力主要包括轴力、剪力和弯矩。（√）

解题思路：在建筑结构力学中，杆件的内力主要包括轴力、剪力和弯矩，它们是杆件在受力时内部产生的力。

3.杆件的位移计算公式为__________。（×）

解题思路：杆件的位移计算公式并非统一公式，而是根据具体杆件类型和受力情况的不同而有所差异。

4.杆件的强度计算公式为__________。（×）

解题思路：杆件的强度计算公式也不是一个固定的公式，它取决于杆件的类型、材料和受力情况。

5.杆件的稳定性分析主要考虑杆件的屈曲和失稳。（√）

解题思路：杆件的稳定性分析确实主要考虑杆件的屈曲和失稳，这是结构安全性的重要方面。

6.桁架结构的受力分析主要考虑节点力和杆件内力。（√）

解题思路：在分析桁架结构时，节点力和杆件内力是关键因素，因为它们直接影响到结构的整体受力状态。

7.钢筋混凝土结构的受力分析主要考虑钢筋和混凝土的相互作用。（√）

解题思路：在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土的相互作用是决定结构功能的关键因素。

8.基础结构的受力分析主要考虑地基承载力。（√）

解题思路：基础结构的受力分析确实需要考虑地基承载力，因为地基的承载力直接影响到整个建筑结构的稳定性。

答案及解题思路：

1.答案：√解题思路：建筑结构力学的研究对象是建筑物的结构系统，因为它是研究建筑物在各种荷载作用下的力学行为。

2.答案：√解题思路：杆件的内力主要包括轴力、剪力和弯矩，这些内力是杆件在受力时内部产生的力。

3.答案：×解题思路：杆件的位移计算公式并非统一公式，需要根据具体情况进行计算。

4.答案：×解题思路：杆件的强度计算公式取决于杆件的类型、材料和受力情况，没有统一的公式。

5.答案：√解题思路：杆件的稳定性分析主要考虑屈曲和失稳，这是结构安全性的重要方面。

6.答案：√解题思路：桁架结构的受力分析主要考虑节点力和杆件内力，因为这些因素直接影响到结构的整体受力状态。

7.答案：√解题思路：钢筋混凝土结构的受力分析主要考虑钢筋和混凝土的相互作用，这是决定结构功能的关键因素。

8.答案：√解题思路：基础结构的受力分析主要考虑地基承载力，因为地基承载力直接影响到整个建筑结构的稳定性。四、简答题1.简述建筑结构力学的研究内容。

答案：建筑结构力学的研究内容主要包括结构受力分析、结构稳定性分析、结构动力分析、结构优化设计等。具体涉及结构在荷载作用下的内力、位移、变形和稳定性等方面，以及对结构材料的力学功能和结构设计方法的研究。

2.简述杆件的内力分析方法。

答案：杆件的内力分析方法主要包括截面法、节点法、虚功原理等。截面法是通过截取杆件的一部分，分析截面上的内力；节点法是通过分析节点的受力情况来求解杆件的内力；虚功原理则是利用虚位移的概念来求解结构的内力。

3.简述杆件的位移计算方法。

答案：杆件的位移计算方法包括单位荷载法、位移互等定理、叠加原理等。单位荷载法是通过在杆件上施加单位荷载来计算位移；位移互等定理用于计算两个不同荷载作用下的位移；叠加原理则是将多个荷载作用下的位移分别计算后相加。

4.简述杆件的强度计算方法。

答案：杆件的强度计算方法包括极限平衡法、截面分析法、应力应变法等。极限平衡法是研究杆件在达到极限状态时的受力情况；截面分析法是通过杆件的截面面积和材料的强度来计算杆件的强度；应力应变法则是通过材料的应力应变关系来计算杆件的强度。

5.简述杆件的稳定性分析方法。

答案：杆件的稳定性分析方法主要包括欧拉公式、能量法、图解法等。欧拉公式用于计算细长杆件的临界荷载；能量法是通过计算结构的势能和动能来分析稳定性；图解法则是通过绘制杆件的变形图来分析稳定性。

6.简述桁架结构的受力分析方法。

答案：桁架结构的受力分析方法主要包括节点法、截面法、虚功原理等。节点法是通过分析桁架节点的受力情况来求解杆件的内力；截面法是截取桁架的一部分，分析截面上的内力；虚功原理则是利用虚位移的概念来求解桁架的内力。

7.简述钢筋混凝土结构的受力分析方法。

答案：钢筋混凝土结构的受力分析方法主要包括截面法、剪力墙法、弯矩分配法等。截面法是分析截面上各部分的受力；剪力墙法是分析剪力墙的受力情况；弯矩分配法是计算梁和板在荷载作用下的弯矩分布。

8.简述基础结构的受力分析方法。

答案：基础结构的受力分析方法主要包括地基承载力计算、基础沉降计算、基础内力分析等。地基承载力计算是确定基础对地基的承载能力；基础沉降计算是预测基础在荷载作用下的沉降量；基础内力分析是计算基础在荷载作用下的内力分布。

答案及解题思路：

答案：以上各题的答案已给出。

解题思路：对于每个问题，首先明确问题的核心内容，然后根据建筑结构力学的相关理论和方法进行解答。例如在解答杆件的内力分析方法时，需要回顾截面法、节点法等基本概念，并结合具体案例进行分析。解题时要注意逻辑清晰，步骤完整，保证答案的准确性。五、计算题1.计算一端固定、一端自由的直杆在轴向力作用下的内力。

解题思路：根据胡克定律，内力\(F\)与杆的轴向变形\(\Delta\)成正比，比例系数为材料的弹性模量\(E\)和杆的横截面积\(A\)。固定端处为0，自由端处为杆的最大轴向力。

2.计算一端固定、一端自由的直杆在轴向力作用下的位移。

解题思路：利用轴向变形公式\(\Delta=\frac{FL}{EA}\)，其中\(L\)为杆的长度，\(E\)为材料的弹性模量，\(A\)为杆的横截面积，\(F\)为轴向力。

3.计算一端固定、一端自由的直杆在轴向力作用下的强度。

解题思路：计算杆的应力\(\sigma=\frac{F}{A}\)，判断是否满足强度条件，即\(\sigma\leq\sigma_{\text{allow}}\)，其中\(\sigma_{\text{allow}}\)为材料的许用应力。

4.计算一端固定、一端自由的直杆在轴向力作用下的稳定性。

解题思路：根据欧拉公式，临界力\(F_{\text{cr}}=\frac{\pi^2EA}{(KL)^2}\)，其中\(K\)为杆的长度，\(L\)为杆的长度，\(E\)为材料的弹性模量，\(A\)为杆的横截面积。比较实际轴向力\(F\)与临界力\(F_{\text{cr}}\)，判断是否满足稳定性条件。

5.计算一端固定、一端自由的桁架结构的节点力和杆件内力。

解题思路：利用力法或节点法求