補(bǔ)修建筑力學(xué)試題及答案一、選擇題（每題2分，共計(jì)20分）1.以下哪個(gè)物理量用來描述物體受力后的變形程度？A.應(yīng)力B.應(yīng)變C.彈性模量D.泊松比答案：B2.在靜力平衡問題中，作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，使物體保持平衡的條件是：A.這兩個(gè)力的大小相等、方向相反、作用在同一直線上B.這兩個(gè)力的大小相等、方向相同、作用在同一直線上C.這兩個(gè)力的大小相等、方向相反、作用在物體的不同部位D.這兩個(gè)力的大小相等、方向相同、作用在物體的不同部位答案：A3.關(guān)于彎矩，以下哪個(gè)說法正確？A.彎矩與剪力成正比B.彎矩與剪力成反比C.彎矩與支座反力成正比D.彎矩與支座反力成反比答案：C4.以下哪個(gè)物理量表示材料的抗拉強(qiáng)度？A.彈性模量B.泊松比C.極限應(yīng)力D.極限應(yīng)變答案：C5.在材料力學(xué)中，彈性極限與屈服極限的關(guān)系是：A.彈性極限大于屈服極限B.彈性極限小于屈服極限C.彈性極限等于屈服極限D(zhuǎn).彈性極限與屈服極限沒有關(guān)系答案：B二、填空題（每題2分，共計(jì)20分）1.一根梁在受到彎曲時(shí)，其上部的纖維受______，下部的纖維受______。答案：拉伸、壓縮2.在平面彎曲問題中，梁的剪力與彎矩之間的關(guān)系是______。答案：剪力圖面積等于彎矩圖面積3.在建筑結(jié)構(gòu)中，拉桿與壓桿的穩(wěn)定性相比，______更容易失穩(wěn)。答案：拉桿4.以下材料中，______的彈性模量最大。答案：鋼5.在計(jì)算梁的彎矩時(shí)，需要考慮______和______。答案：荷載、支座反力三、計(jì)算題（共計(jì)40分）1.一根長度為4m，截面尺寸為200mm×400mm的簡支梁，承受均布荷載q=10kN/m，求梁的最大彎矩和最大剪力。（10分）解答：首先，根據(jù)均布荷載q，可以求出梁的荷載分布圖：荷載圖：↓10kN/m然后，根據(jù)簡支梁的支座反力，可以得出剪力圖和彎矩圖：剪力圖：↑↓020kN彎矩圖：↑↓010kNm所以，梁的最大彎矩為10kNm，最大剪力為20kN。2.有一根直徑為20mm，長度為2m的鋼桿，材料彈性模量為E=200GPa，泊松比μ=0.3，受軸向拉伸荷載F=100kN，求鋼桿的軸向應(yīng)力和軸向應(yīng)變。（10分）解答：軸向應(yīng)力σ=F/A其中，A為鋼桿的橫截面積，A=πd2/4代入數(shù)據(jù)，得到：A=π×(20mm)2/4=314.16mm2σ=100kN/314.16mm2=318.47MPa軸向應(yīng)變ε=σ/E代入數(shù)據(jù)，得到：ε=318.47MPa/200GPa=0.00159235所以，鋼桿的軸向應(yīng)力為318.47MPa，軸向應(yīng)變?yōu)?.00159235。3.有一根截面尺寸為200mm×300mm的矩形梁，承受集中荷載P=60kN，求梁的彎矩和剪力。（10分）解答：首先，根據(jù)集中荷載P，可以求出梁的荷載分布圖：荷載圖：↓60kN然后，根據(jù)梁的支座反力，可以得出剪力圖和彎矩圖：剪力圖：↑↓060kN彎矩圖：↑↓030kNm所以，梁的最大彎矩為30kNm，最大剪力為60kN。4.有一根直徑為25mm，長度為3m的圓鋼桿，材料彈性模量為E=210GPa，受軸向壓縮荷載F=120kN，求鋼桿的軸向應(yīng)力和軸向應(yīng)變。（10分）解答：軸向應(yīng)力σ=F/A其中，A為鋼桿的橫截面積，A=πd2/4代入數(shù)據(jù)，得到：A=π×(25mm)2/4=490.87mm2σ=120kN/490.87mm2=244.55MPa軸向應(yīng)變ε=σ/E代入數(shù)據(jù)，得到：ε=244.55MPa/210GPa=0.0011693所以，鋼桿的軸向應(yīng)力為244.55MPa，軸向應(yīng)變?yōu)?.0011693。四、論述題（共計(jì)20分）1.請論述建筑力學(xué)中應(yīng)力、應(yīng)變、彈性模量、泊松比之間的關(guān)系。答案：應(yīng)力是指單位面積上的內(nèi)力，用σ表示，單位為Pa（帕斯卡）。應(yīng)變是指物體受力后的相對變形，用ε表示，無量綱。彈性模量是指材料抵抗變形的能力，用E表示，單位為Pa（帕斯卡）。泊松比是指材料在受力時(shí)，橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的比值，用μ表示，無量綱。它們之間的關(guān)系如下：（1）應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系：根據(jù)胡克定律，應(yīng)力與應(yīng)變之間呈線性關(guān)系：σ=Eε（2）彈性模量與泊松比的關(guān)系：彈性模量E與泊松比μ之間存在以下關(guān)系：E=2G(1+μ)其中，G為剪切模量，表示材料抵抗剪切變形的能力。（3）泊松比與應(yīng)力、應(yīng)變的關(guān)系：泊松比μ反