遼寧省專升本2025年土木工程結(jié)構(gòu)力學(xué)試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共10分。將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.構(gòu)件變形的基本形式有（）。A.拉伸和壓縮B.剪切和扭轉(zhuǎn)C.彎曲和扭轉(zhuǎn)D.拉伸、壓縮、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)2.在下列截面中，其形心主慣性矩相等的是（）。A.矩形截面和圓形截面B.矩形截面和工字形截面C.圓形截面和工字形截面D.獨(dú)立圓形截面和空心圓形截面3.靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的內(nèi)力狀態(tài)，下列說(shuō)法正確的是（）。A.只與結(jié)構(gòu)的幾何形狀有關(guān)，與支座反力無(wú)關(guān)B.只與荷載有關(guān)，與結(jié)構(gòu)的幾何形狀無(wú)關(guān)C.既與荷載有關(guān)，也與結(jié)構(gòu)的幾何形狀有關(guān)D.既與荷載有關(guān)，也與支座反力有關(guān)，但與結(jié)構(gòu)的幾何形狀無(wú)關(guān)4.下列結(jié)構(gòu)中，屬于靜定結(jié)構(gòu)的是（）。A.具有一個(gè)多余約束的梁B.具有兩個(gè)多余約束的剛架C.無(wú)多余約束的簡(jiǎn)單桁架D.具有三個(gè)多余約束的拱5.影響線是用于計(jì)算（）。A.結(jié)構(gòu)自重引起的內(nèi)力B.恒載作用下結(jié)構(gòu)位移C.移動(dòng)荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力的最大值D.溫度變化引起結(jié)構(gòu)變形二、填空題（每空2分，共20分）1.應(yīng)力是單位面積上的__________，分為正應(yīng)力和剪應(yīng)力。2.材料在拉伸過(guò)程中，應(yīng)力應(yīng)變曲線達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)的應(yīng)力稱為_(kāi)_________。3.靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算通常采用__________法和截面法。4.桁架中，各桿件主要承受__________或零內(nèi)力。5.彎矩圖中，彎矩為零的點(diǎn)稱為_(kāi)_________。6.位移計(jì)算中的虛功原理是______________________的體現(xiàn)。7.歐拉公式用于計(jì)算細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界力，其適用條件是桿件材料的應(yīng)力應(yīng)低于其__________，且桿件端部約束條件為_(kāi)_________。8.簡(jiǎn)支梁在跨中承受集中力作用，其最大彎矩發(fā)生在__________截面。三、判斷題（每小題2分，共10分。將“正確”或“錯(cuò)誤”填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.線性彈性材料遵循胡克定律。（）2.靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與荷載作用點(diǎn)位置無(wú)關(guān)。（）3.剛架結(jié)構(gòu)中，桿件的軸力、剪力和彎矩可能同時(shí)存在。（）4.懸臂梁的支座反力等于其自由端荷載的大小。（）5.任何結(jié)構(gòu)在荷載作用下，其所有截面的剪力圖和彎矩圖面積都是相等的。（）四、計(jì)算題（共60分）1.（10分）試作圖示懸臂梁在自由端作用有集中力偶M的剪力圖和彎矩圖。（提示：先求支座反力，然后分段繪制內(nèi)力圖）2.（10分）試求圖示桁架中桿件AB和AD的內(nèi)力。（提示：可分別用結(jié)點(diǎn)法和截面法求解）3.（15分）試作圖示簡(jiǎn)支梁在兩端分別作用有順時(shí)針?lè)较蚣辛ε糓的剪力圖和彎矩圖。（提示：先求支座反力，然后分段繪制內(nèi)力圖，注意彎矩圖的形狀特點(diǎn)）4.（15分）計(jì)算圖示靜定剛架在荷載作用下C點(diǎn)的豎向位移。（提示：可采用圖乘法，需先求出單位彎矩圖和荷載彎矩圖，注意選擇合適的基線進(jìn)行圖乘）5.（10分）一矩形截面桿件，高度h=100mm，寬度b=50mm，其一端固定，另一端自由，受軸向壓力F=100kN作用。若桿件材料為Q235鋼，其屈服強(qiáng)度σs=235MPa，彈性模量E=200GPa。試判斷該桿件是否失穩(wěn)，并計(jì)算其臨界力。（提示：先判斷是否滿足歐拉公式適用條件，然后計(jì)算臨界力）試卷答案一、選擇題1.D2.A3.C4.C5.C二、填空題1.內(nèi)力2.屈服極限（或強(qiáng)度極限）3.荷載作用4.軸力5.零點(diǎn)（或拐點(diǎn)）6.虛功原理7.屈服極限；鉸支8.跨中三、判斷題1.正確2.錯(cuò)誤3.正確4.正確5.正確四、計(jì)算題1.解析思路：首先對(duì)懸臂梁進(jìn)行受力分析，計(jì)算固定端A的支座反力（水平反力為零，豎向反力F_A等于自由端荷載F的大小，方向向上，支座彎矩M_A等于自由端力偶M的大小，順時(shí)針）。然后，在梁上從固定端A開(kāi)始，根據(jù)荷載和反力情況分段繪制剪力圖和彎矩圖。剪力圖在A點(diǎn)等于F_A，之后保持不變；彎矩圖在A點(diǎn)等于M_A，在自由端B點(diǎn)等于零，呈線性變化。（此處省略內(nèi)力圖圖形繪制說(shuō)明）2.解析思路：首先判斷桁架是否為簡(jiǎn)單桁架（節(jié)點(diǎn)法適用）。分別取結(jié)點(diǎn)A和B為研究對(duì)象，列平衡方程。對(duì)于結(jié)點(diǎn)A，水平方向受力平衡可求出桿件AB的內(nèi)力；然后對(duì)結(jié)點(diǎn)B進(jìn)行受力分析，利用豎向受力平衡方程可求出桿件AD的內(nèi)力。注意內(nèi)力的正負(fù)號(hào)按通常規(guī)定（拉為正，壓為負(fù)）。（此處省略具體計(jì)算過(guò)程和結(jié)果）3.解析思路：對(duì)簡(jiǎn)支梁進(jìn)行受力分析，計(jì)算支座反力。由于兩端作用等值反向的集中力偶，根據(jù)力偶的平衡，兩支座反力F_A和F_B大小相等，方向相反，且都等于集中力偶M的大小。剪力圖在A、B兩點(diǎn)有突變，突變值分別為F_A和-F_B，突變絕對(duì)值為|M|；中間段剪力為零。彎矩圖在A、B兩點(diǎn)分別為零，在中間段為一條水平線，其值為M。（此處省略內(nèi)力圖圖形繪制說(shuō)明）4.解析思路：首先分別繪制單位彎矩圖（在C點(diǎn)加單位豎向力，計(jì)算結(jié)構(gòu)各桿件的彎矩，并繪制彎矩圖，稱為μ圖）和荷載彎矩圖（根據(jù)實(shí)際荷載計(jì)算結(jié)構(gòu)各桿件的彎矩，并繪制彎矩圖，稱為Mp圖）。然后選擇一條合適的基線（通常是兩條彎矩圖中的基準(zhǔn)線，如梁軸線），將單位彎矩圖與荷載彎矩圖進(jìn)行圖乘（面積乘以形心對(duì)應(yīng)基線的豎標(biāo)距離之和）。根據(jù)虛功原理，C點(diǎn)的豎向位移等于荷載彎矩圖面積與單位彎矩圖形心對(duì)應(yīng)的μ圖豎標(biāo)乘積之和（或反之）。注意正負(fù)號(hào)，通常以使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)變形的彎矩圖與形心對(duì)應(yīng)μ圖豎標(biāo)相乘結(jié)果為正。（此處省略具體圖乘計(jì)算過(guò)程和結(jié)果）5.解析思路：首先計(jì)算矩形截面的慣性矩I_z=(b*h^3)/12。然后計(jì)算桿件的細(xì)長(zhǎng)比λ=(自由長(zhǎng)度L)/(回轉(zhuǎn)半徑i)，其中i=sqrt(I_z/A)，A=b*h。將計(jì)算出的λ值與Q235鋼的臨界應(yīng)力分界點(diǎn)λ_p（通常根據(jù)E和σ_p估算，或直接使用教材給定值）進(jìn)行比較。若λ≥λ_p，則滿足歐拉公式適用條件，可使用歐拉公式計(jì)算臨界力F_cr