(2025年)新國(guó)家開(kāi)放大學(xué)電大《建筑力學(xué)》期末終考題庫(kù)及標(biāo)準(zhǔn)參考答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.下列關(guān)于力的三要素的描述，正確的是（）。A.大小、方向、作用點(diǎn)B.大小、方向、作用線(xiàn)C.大小、作用點(diǎn)、作用面D.方向、作用點(diǎn)、作用面答案：A2.圖示簡(jiǎn)支梁受均布荷載q作用，跨長(zhǎng)為l，梁中點(diǎn)C的彎矩值為（）。（注：假設(shè)彎矩使梁下部受拉為正）A.ql2/8B.ql2/4C.ql2/2D.ql2/16答案：A3.低碳鋼拉伸試驗(yàn)中，材料進(jìn)入強(qiáng)化階段后，卸載時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)（）。A.沿原加載路徑返回B.沿與彈性階段平行的直線(xiàn)返回C.沿與屈服階段平行的直線(xiàn)返回D.無(wú)固定規(guī)律答案：B4.平面匯交力系平衡的必要充分條件是（）。A.力多邊形自行閉合B.各力在x軸投影之和為零C.各力在y軸投影之和為零D.合力矩為零答案：A5.圖示懸臂梁自由端受集中力F作用，梁長(zhǎng)為L(zhǎng)，梁根部截面的剪力為（）。A.F（正）B.-F（負(fù)）C.FL（正）D.-FL（負(fù)）答案：A6.圓截面拉桿受軸向拉力F作用，直徑為d，其橫截面上的正應(yīng)力σ為（）。A.4F/(πd2)B.F/(πd2)C.2F/(πd2)D.πd2/(4F)答案：A7.關(guān)于梁的彎曲正應(yīng)力，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A.最大正應(yīng)力發(fā)生在離中性軸最遠(yuǎn)的纖維處B.中性軸通過(guò)截面形心C.正應(yīng)力沿截面高度線(xiàn)性分布D.梁的跨度越大，正應(yīng)力一定越大答案：D8.壓桿的臨界應(yīng)力σcr與（）無(wú)關(guān)。A.壓桿的材料B.壓桿的截面形狀C.壓桿的長(zhǎng)度D.壓桿所受的實(shí)際荷載答案：D9.圖示結(jié)構(gòu)中，AB桿為剛性桿，BC桿為彈性桿，當(dāng)C點(diǎn)受豎向荷載F作用時(shí)，BC桿的變形形式為（）。A.軸向拉伸B.軸向壓縮C.彎曲D.剪切答案：B10.平面一般力系向某點(diǎn)簡(jiǎn)化后，若主矢為零、主矩不為零，則原力系（）。A.平衡B.可簡(jiǎn)化為一個(gè)合力偶C.可簡(jiǎn)化為一個(gè)合力D.無(wú)法簡(jiǎn)化答案：B11.矩形截面梁（高h(yuǎn)，寬b）受彎時(shí)，若將截面旋轉(zhuǎn)90°（即高變?yōu)閎，寬變?yōu)閔），則梁的抗彎能力（）。A.不變B.增大（h>b時(shí)）C.減?。╤>b時(shí)）D.無(wú)法判斷答案：C（注：抗彎截面系數(shù)W=bh2/6，旋轉(zhuǎn)后W=hb2/6，若h>b，則原W更大，旋轉(zhuǎn)后減小）12.下列約束中，只能限制物體沿一個(gè)方向移動(dòng)的是（）。A.固定鉸支座B.可動(dòng)鉸支座C.固定端支座D.鏈桿約束答案：B（可動(dòng)鉸支座限制垂直于支撐面方向的移動(dòng)）13.圖示桁架中，1桿的內(nèi)力為（）。（注：節(jié)點(diǎn)A受向下荷載F，各桿長(zhǎng)度相等）A.F（拉）B.F（壓）C.0D.F/2（拉）答案：C（利用節(jié)點(diǎn)法分析A點(diǎn)，水平方向無(wú)荷載，兩斜桿內(nèi)力對(duì)稱(chēng)，豎向合力平衡F，1桿為零桿）14.材料的許用應(yīng)力[σ]是（）。A.材料的極限應(yīng)力除以安全系數(shù)B.材料的屈服應(yīng)力C.材料的強(qiáng)度極限D(zhuǎn).材料的比例極限答案：A15.梁在集中力作用處，其剪力圖（）。A.無(wú)變化B.發(fā)生突變（突變值等于集中力大小）C.出現(xiàn)尖點(diǎn)D.斜率改變答案：B二、判斷題（每題1分，共10分）1.力的可傳性原理適用于任何物體。（×）（僅適用于剛體）2.軸向拉壓桿的內(nèi)力只有軸力，沒(méi)有剪力和彎矩。（√）3.梁的彎矩圖在均布荷載作用段為拋物線(xiàn)，剪力圖為斜直線(xiàn)。（√）4.壓桿的長(zhǎng)細(xì)比λ越大，臨界應(yīng)力σcr越小，穩(wěn)定性越差。（√）5.平面匯交力系最多可列2個(gè)獨(dú)立平衡方程。（√）6.材料的彈性模量E越大，在相同應(yīng)力下產(chǎn)生的應(yīng)變?cè)叫?。（√?.靜定結(jié)構(gòu)的反力和內(nèi)力均可通過(guò)靜力平衡方程唯一確定。（√）8.梁的中性軸上各點(diǎn)的正應(yīng)力為零，剪應(yīng)力可能不為零。（√）9.約束力的方向總是與約束所能限制的位移方向相反。（√）10.低碳鋼的強(qiáng)度極限是材料能承受的最大應(yīng)力，超過(guò)后試件立即斷裂。（×）（超過(guò)強(qiáng)度極限后試件會(huì)發(fā)生頸縮，最終斷裂）三、計(jì)算題（每題10分，共40分）1.圖示簡(jiǎn)支梁AB，跨長(zhǎng)L=6m，受均布荷載q=4kN/m和集中力F=12kN（作用于距A點(diǎn)2m處）作用，求支座A、B的反力。解：取梁AB為研究對(duì)象，受力分析如圖（略），列平衡方程：ΣMA=0：RB×6-q×6×3-F×2=0代入數(shù)據(jù)：6RB-4×6×3-12×2=0→6RB-72-24=0→RB=96/6=16kN（向上）ΣFy=0：RA+RB-q×6-F=0→RA+16-24-12=0→RA=20kN（向上）答案：RA=20kN（↑），RB=16kN（↑）2.圖示圓截面鋼桿，直徑d=20mm，受軸向拉力F=50kN作用，材料的彈性模量E=200GPa，求桿的軸向應(yīng)力σ和伸長(zhǎng)量ΔL（桿長(zhǎng)L=2m）。解：σ=F/A，A=πd2/4=π×(0.02)2/4=3.14×10??m2σ=50×103/(3.14×10??)=159.2MPa（拉應(yīng)力）ΔL=FL/(EA)=50×103×2/(200×10?×3.14×10??)=(100×103)/(62.8×10?)=1.59×10?3m=1.59mm答案：σ≈159.2MPa，ΔL≈1.59mm3.繪制圖示外伸梁的剪力圖和彎矩圖（梁長(zhǎng)AB=4m，BC=1m，均布荷載q=2kN/m，集中力F=4kN作用于C點(diǎn)）。解：（1）求支座反力：ΣMA=0：RB×4-q×4×2-F×5=0→4RB-16-20=0→RB=9kN（↑）ΣFy=0：RA+RB-q×4-F=0→RA=8+4-9=3kN（↑）（2）剪力圖：AB段（0≤x≤4m）：Q(x)=RA-qx=3-2xx=0時(shí)Q=3kN，x=4時(shí)Q=3-8=-5kNBC段（4≤x≤5m）：Q(x)=-F=-4kN（注意：C點(diǎn)集中力使剪力突變，實(shí)際BC段剪力為-4kN）（3）彎矩圖：AB段：M(x)=RAx-qx2/2=3x-x2x=0時(shí)M=0，x=4時(shí)M=12-16=-4kN·mBC段：M(x)=M_B+Q×(x-4)=-4+(-4)(x-4)=-4x+12x=5時(shí)M=-20+12=-8kN·m（或直接計(jì)算M_C=F×1=4kN·m向下，符號(hào)為負(fù)）答案：剪力圖AB段為斜直線(xiàn)（3kN→-5kN），BC段為水平線(xiàn)（-4kN）；彎矩圖AB段為拋物線(xiàn)（0→-4kN·m），BC段為斜直線(xiàn)（-4kN·m→-8kN·m）4.圖示矩形截面壓桿（b=50mm，h=100mm），長(zhǎng)度L=3m，兩端為鉸支（μ=1），材料為Q235鋼（E=200GPa，λp=100），求壓桿的臨界應(yīng)力σcr。解：（1）計(jì)算截面慣性半徑i：對(duì)y軸（弱軸）：I=bh3/12=50×1003/12=4.17×10?mm?A=bh=50×100=5000mm2i=√(I/A)=√(4.17×10?/5000)=√834≈28.9mm（2）長(zhǎng)細(xì)比λ=μL/i=1×3000/28.9≈103.8>λp=100，屬于大柔度桿，用歐拉公式：σcr=π2E/λ2=π2×200×103/(103.8)2≈(1973920)/(10774)≈183.2MPa答案：σcr≈183.2MPa四、分析題（每題10分，共20分）1.分析圖示平面體系的幾何組成（要求寫(xiě)出分析過(guò)程）。（體系描述：基礎(chǔ)上有三個(gè)剛片，剛片1與基礎(chǔ)用兩個(gè)鏈桿連接，剛片2與剛片1用鉸A連接，剛片3與剛片2用鉸B連接，剛片3與基礎(chǔ)用兩個(gè)鏈桿連接，所有鏈桿不共線(xiàn)）解：（1）將基礎(chǔ)視為大剛片，剛片1與基礎(chǔ)通過(guò)兩個(gè)不共線(xiàn)鏈桿連接，構(gòu)成幾何不變體系（二元體規(guī)則）；（2）剛片2與剛片1通過(guò)鉸A連接，形成新的剛片（1+2）；（3）剛片3與剛片（1+2）通過(guò)鉸B連接，同時(shí)剛片3與基礎(chǔ)通過(guò)兩個(gè)不共線(xiàn)鏈桿連接（相當(dāng)于一個(gè)鉸）；（4）根據(jù)三剛片規(guī)則，三個(gè)剛片（基礎(chǔ)、1+2、3）之間通過(guò)三個(gè)不共線(xiàn)的鉸（基礎(chǔ)與1的鏈桿、鉸B、基礎(chǔ)與3的鏈桿）連接，無(wú)多余約束，體系為幾何不變且無(wú)多余約束。答案：幾何不變體系，無(wú)多余約束。2.某鋼筋混凝土梁設(shè)計(jì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)跨中彎矩過(guò)大，需增強(qiáng)抗彎能力。試從材料、截面形式、配筋三個(gè)方面提出改進(jìn)措施，并說(shuō)明原理。解