建筑力學(xué)試卷及答案答案

一、單項選擇題1.作用在剛體上的兩個力，使剛體處于平衡的必要和充分條件是（）。A.這兩個力大小相等，方向相反，并作用在同一條直線上B.這兩個力大小相等，方向相反C.這兩個力大小相等，作用在同一條直線上D.這兩個力方向相反，作用在同一條直線上答案：A2.平面匯交力系平衡的幾何條件是（）。A.力多邊形自行封閉B.力多邊形不封閉C.力多邊形相交D.力多邊形平行答案：A3.約束反力的方向總是與約束所能阻止的物體的運動或運動趨勢的方向（）。A.相同B.相反C.垂直D.不確定答案：B4.梁發(fā)生平面彎曲時，其橫截面繞（）旋轉(zhuǎn)。A.梁的軸線B.中性軸C.截面的對稱軸D.截面的上邊緣答案：B5.軸向拉壓桿的強度條件是（）。A.最大正應(yīng)力小于等于許用正應(yīng)力B.最大剪應(yīng)力小于等于許用剪應(yīng)力C.最大正應(yīng)變小于等于許用正應(yīng)變D.最大剪應(yīng)變小于等于許用剪應(yīng)變答案：A6.對于低碳鋼材料，其屈服極限用（）表示。A.σbB.σsC.σpD.σ0.2答案：B7.平面力偶系平衡的必要和充分條件是（）。A.力偶系中各力偶矩的代數(shù)和等于零B.力偶系中各力偶矩的矢量和等于零C.力偶系中各力偶的力的大小相等D.力偶系中各力偶的力的方向相反答案：A8.梁的內(nèi)力有（）。A.軸力和剪力B.剪力和彎矩C.軸力和彎矩D.扭矩和彎矩答案：B9.圓軸扭轉(zhuǎn)時，橫截面上的切應(yīng)力分布規(guī)律是（）。A.均勻分布B.線性分布，圓心處為零，邊緣處最大C.拋物線分布D.雙曲線分布答案：B10.壓桿的穩(wěn)定性與（）無關(guān)。A.壓桿的長度B.壓桿的橫截面形狀和尺寸C.壓桿的材料D.壓桿所受的外力大小答案：D二、多項選擇題1.力的三要素包括（）。A.力的大小B.力的方向C.力的作用點D.力的性質(zhì)E.力的作用時間答案：ABC2.以下屬于約束類型的有（）。A.柔體約束B.光滑接觸面約束C.鉸鏈約束D.固定端約束E.滾動支座約束答案：ABCDE3.平面力系按其各力作用線的分布情況可分為（）。A.平面匯交力系B.平面平行力系C.平面一般力系D.空間匯交力系E.空間一般力系答案：ABC4.梁的變形包括（）。A.軸向拉伸變形B.剪切變形C.彎曲變形D.扭轉(zhuǎn)變形E.壓縮變形答案：BC5.提高梁強度的措施有（）。A.合理安排梁的支座和載荷B.選擇合理的截面形狀C.采用變截面梁D.增加梁的長度E.減小梁的跨度答案：ABCE6.低碳鋼拉伸試驗的四個階段包括（）。A.彈性階段B.屈服階段C.強化階段D.頸縮階段E.破壞階段答案：ABCD7.影響壓桿臨界力大小的因素有（）。A.壓桿的長度B.壓桿的約束條件C.壓桿的橫截面形狀和尺寸D.壓桿的材料E.壓桿所受的外力大小答案：ABCD8.力的合成與分解遵循（）。A.平行四邊形法則B.三角形法則C.多邊形法則D.胡克定律E.牛頓定律答案：ABC9.以下關(guān)于內(nèi)力和應(yīng)力的說法正確的有（）。A.內(nèi)力是構(gòu)件內(nèi)部的力B.應(yīng)力是內(nèi)力在截面上的分布集度C.正應(yīng)力垂直于截面D.剪應(yīng)力平行于截面E.內(nèi)力和應(yīng)力的單位相同答案：ABCD10.靜定結(jié)構(gòu)的特點有（）。A.只用靜力平衡方程就能求出全部反力和內(nèi)力B.反力和內(nèi)力與構(gòu)件的材料性質(zhì)無關(guān)C.反力和內(nèi)力與構(gòu)件的截面形狀和尺寸無關(guān)D.結(jié)構(gòu)的幾何形狀是不變的且無多余約束E.結(jié)構(gòu)的幾何形狀是可變的答案：ABCD三、判斷題1.剛體是指在力的作用下，大小和形狀保持不變的物體。（）答案：對2.作用力與反作用力是作用在同一物體上的一對力。（）答案：錯3.平面匯交力系的合力等于各分力的矢量和。（）答案：對4.梁的最大彎矩一定發(fā)生在剪力為零的截面上。（）答案：錯5.材料的彈性模量E越大，說明材料越不容易變形。（）答案：對6.圓軸扭轉(zhuǎn)時，橫截面上只有切應(yīng)力，沒有正應(yīng)力。（）答案：對7.壓桿的柔度越大，其臨界力越小，穩(wěn)定性越差。（）答案：對8.力偶對其作用平面內(nèi)任一點的矩恒等于力偶矩，與矩心位置無關(guān)。（）答案：對9.構(gòu)件的強度是指構(gòu)件抵抗破壞的能力。（）答案：對10.靜定結(jié)構(gòu)在溫度變化、支座移動等因素作用下會產(chǎn)生內(nèi)力。（）答案：錯四、簡答題1.簡述力的基本性質(zhì)。力具有以下基本性質(zhì)：力的作用效果取決于力的大小、方向和作用點；二力平衡公理，作用在剛體上的兩個力，使剛體處于平衡的必要和充分條件是這兩個力大小相等、方向相反且作用在同一直線上；作用力與反作用力定律，兩物體間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反且沿同一直線，分別作用在這兩個物體上；力的平行四邊形法則，作用于物體上同一點的兩個力，可以合成為一個合力，合力的作用點也在該點，合力的大小和方向由這兩個力為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線確定。2.簡述平面一般力系簡化的步驟和結(jié)果。平面一般力系簡化步驟：向平面內(nèi)任選一點O簡化，即將力系中各力向點O平移，得到一個作用于點O的平面匯交力系和一個平面力偶系。結(jié)果：平面匯交力系可合成為一個力，這個力等于力系的主矢，作用線通過簡化中心O；平面力偶系可合成為一個力偶，這個力偶的力偶矩等于力系對簡化中心O的主矩。最終簡化結(jié)果可能是一個力（主矢不為零，主矩為零）、一個力偶（主矢為零，主矩不為零）、平衡（主矢和主矩都為零）。3.簡述梁的正應(yīng)力和剪應(yīng)力分布規(guī)律。梁的正應(yīng)力分布規(guī)律：在梁的橫截面上，正應(yīng)力沿截面高度呈線性分布。中性軸處正應(yīng)力為零，離中性軸越遠，正應(yīng)力越大，在截面上下邊緣處正應(yīng)力達到最大值。梁的剪應(yīng)力分布規(guī)律：剪應(yīng)力在橫截面上沿高度呈拋物線分布。中性軸處剪應(yīng)力最大，向截面上下邊緣逐漸減小，在上下邊緣處剪應(yīng)力為零。對于矩形截面梁，剪應(yīng)力計算公式為τ=3V/(2bh)（V為剪力，b為截面寬度，h為截面高度）。4.簡述提高壓桿穩(wěn)定性的措施。提高壓桿穩(wěn)定性措施有：合理選擇材料，對于大柔度壓桿，選用高強度鋼并不能提高臨界力，可選用彈性模量E大的材料；減小壓桿的長度，在條件允許時，盡量減小壓桿的長度，可顯著提高臨界力；改善壓桿的約束條件，增強約束的剛性，使壓桿的計算長度減小，從而提高臨界力；選擇合理的截面形狀，在截面積相同的情況下，選擇慣性矩大的截面形狀，可提高壓桿的穩(wěn)定性。五、討論題1.討論靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)的區(qū)別與聯(lián)系。靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)都是工程中常見的結(jié)構(gòu)形式。區(qū)別在于，靜定結(jié)構(gòu)的全部反力和內(nèi)力只用靜力平衡方程就能求出，其約束是維持平衡所必需的，沒有多余約束；而超靜定結(jié)構(gòu)只用靜力平衡方程不能求出全部反力和內(nèi)力，存在多余約束。聯(lián)系在于，它們都是幾何不變體系，都要滿足靜力平衡條件。靜定結(jié)構(gòu)是超靜定結(jié)構(gòu)在去掉多余約束后的特殊情況。超靜定結(jié)構(gòu)在一定程度上比靜定結(jié)構(gòu)更安全可靠，但分析計算相對復(fù)雜，而靜定結(jié)構(gòu)分析計算簡單，常用于初步設(shè)計和理論分析。2.結(jié)合實際工程，討論梁的合理設(shè)計的重要性及設(shè)計要點。在實際工程中，梁是承受豎向荷載的主要構(gòu)件，梁的合理設(shè)計至關(guān)重要。它關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和經(jīng)濟性。若設(shè)計不合理，可能導(dǎo)致梁出現(xiàn)過大變形甚至破壞，影響結(jié)構(gòu)正常使用，危及生命財產(chǎn)安全。設(shè)計要點包括：合理安排梁的支座和載荷，使梁的內(nèi)力分布更均勻，減小最大彎矩值；選擇合理的截面形狀，提高梁的抗彎能力，如工字形、箱形截面；采用變截面梁，根據(jù)梁的內(nèi)力變化調(diào)整截面尺寸，節(jié)省材料；滿足強度和剛度要求，確保梁在荷載作用下不發(fā)生破壞且變形在允許范圍內(nèi)；同時還要考慮與其他構(gòu)件的連接等構(gòu)造要求。3.討論材料力學(xué)性能對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響。材料的力學(xué)性能對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計有著多方面的重要影響。首先，材料的強度指標(biāo)決定了結(jié)構(gòu)構(gòu)件能夠承受的最大荷載，設(shè)計時需根據(jù)預(yù)期荷載和安全要求選擇合適強度的材料，確保結(jié)構(gòu)安全。其次，材料的彈性模量影響構(gòu)件的變形，彈性模量較大的材料在相同荷載下變形較小，有助于滿足結(jié)構(gòu)的剛度要求。再者，材料的塑性性能也很關(guān)鍵，具有良好塑性的材料在破壞前有明顯的變形，可提供一定的安全預(yù)警。此外，材料的韌性、疲勞性能等也會影響結(jié)構(gòu)在動荷載、反復(fù)荷載作用下的性能。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須充分考慮材料力學(xué)性能，合理選材和設(shè)計。4.討論建筑力學(xué)在建筑工程中的應(yīng)用領(lǐng)域及重要性。建筑力學(xué)在建筑工程多個領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，通過力學(xué)分析確定結(jié)構(gòu)的合理形式、尺寸和材料，保