建筑力学习题及答案
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B
EI ）。
l
D）。
A．2i B ． 4 i
C． 8 i
D． 16 i
15．如图所示为四根材料相同、直径相等的杆件。承载能力大的是
A. 图a。 B. 图b。 C. 图c。 D. 图d。
( D ) 杆。
三、简答题 （本大题共 2 小题，每题 5 分，共 10 分）
.
.
1、低碳钢在拉伸试验的整个过程可分为几个阶段，并简单叙述每个阶段的试验特征。 答：四个阶段
5、轴向拉伸（压缩）的正应力大小和轴力的大小成
正比 ，规定 受拉 为正，
受压 为负。
6、两端固定的压杆，其长度系数是一端固定、一端自由的压杆的
4 倍。
7、细长压杆其他条件不变，只将长度增加一倍，则压杆的临界应力为原来的
0.25 倍。
8、在力法方程中，主系数 δii 恒 大于 零。
9、力矩分配法的三个基本要素为转动刚度、 分配系数 和 传递系数 。
A．任意移动
B
．既不能移动也不能转动
C．任意转动
D
．任意移动和转动
.
5．一个点和一个刚片用（
.
C ）的链杆相连，组成几何不变体系。
A．两根共线的链杆
B ．两根不共线的链杆
C．三根不共线的链杆 D ．三根共线的链杆
6．静定结构的几何组成特征是（
D ）。
A．体系几何可变
B
．体系几何瞬变
C．体系几何不变
截面系数 W。 （ 2）选用变截面梁：构件上的内力是随着位置的变化而变化的，在内力大的位置选用较
大的截面形式，在内力较小的位置选用较小的截面形式，这样在同样的经济代价之 下提高梁的抗弯强度。 （ 3）合理布置梁的支座：这样在同样的荷载作用下可以减梁的最大弯矩值。 （ 4）合理布置荷载：将荷载尽量的分散，可降低梁的最大弯矩值。
（1）弹性阶段：满足胡克定律 （2）屈服阶段：应力不变，应变迅速增大 （3）强化阶段：金属晶粒重组，强度进一步提高 （4）颈缩阶段：应力降低，应变增大，在某一位置出现断面收缩，最终断裂 2、请列举提高梁弯曲强度的主要途径，并简单说明原因。 答：（ 1）选择合理的截面形式：在截面积相同的情况下，选择的截面形式合理可以提高弯曲
.
一、 填空题（本大题共 11 小题，每空 1 分，共 20 分）
1、对于作用在刚体上的力，力的三要素是大小、
方向 、 作用点 。
2、力对矩心的矩，是力使物体绕矩心
转动 效应的度量。
3、杆件变形的基本形式共有 轴向拉伸（压缩）变形 、 弯曲 、 剪切 和
扭转 四种。
4、轴力是指沿着 杆件轴线 的内力。
D
．体系几何不变且无多余约束
7．图示各梁中︱ M︱ max为最小者是图 ( D ) 。
A
B
C
D
8．简支梁受力如图示，则下述正确的是 ( B ) 。
A. FQC( 左 )= FQC( 右 ) ，
MC( 左)= MC( 右 )
B. FQC( 左 )= FQC( 右 )- F ，
MC( 左)= MC( 右 )
几何可变体系
C ．几何不变体系，无多余约束
D ．几何不变体系，有一个多余约束
3．若刚体在二个力作用下处于平衡，则此二个力必（
A ）。
A．大小相等，方向相反，作用在同一直线。
B．大小相等，作用在同一直线。
C．方向相反，作用在同一直线。
D ．大小相等。
4．力偶可以在它的作用平面内（
D ），而不改变它对物体的作用。
C. FQC( 左 )= FQC( 右 )+ F， MC( 左)= MC( 右)
D. FQC( 左 )= FQC( 右 )- F， MC( 左) ≠ MC( 右 )
9．工程设计中，规定了容许应力作为设计依据：
0
。其值为极限应力 0 除以安全系数
n
n ，其中 n 为（ D ）。
A． 1 B ． 1 C ．<1 D ． >1
12. 在力法典型方程的系数和自由项中，数值范围可为正、负实数或零的有（
A．主系数
B
．主系数和副系数
C．主系数和自由项
D ．副系数和自由项
13. 位移法的基本未知量是（ A ）。
A．结点位移
B
．多余约束力
C．杆件的变形
D
14．图示单跨梁的转动刚度 SAB 是（
2EI
A l/2
．支座位移 D ）（ i
四、计算题 （本大题共 5 小题，每题 8 分，共 40 分）
1、试画出图所示外伸梁的内力图（弯矩图和剪力图） 。
[ 解] （1）计算支座反力
由 M A(F) 0得 由 Fy 0 得
F By F Ay
2 ql （↑）
3
1 ql
（↑）
3
根据本例梁上荷载作用的情况，应分 AB、BC两段作内力图。
（2 分）
（2）作 FQ图 AB 段：梁上有均布荷载， FQ 图应为一下斜直线，通过
直线。
（2 分）
F = F QA右
Ay
1 ql
即可画出此段下斜
3
BC 段：梁上有均布荷载， FQ 图也为一下斜直线， B 点有支座反力，产生突变。突变值为
F By
2 ql
，通过
F = QB右 1 ql ，可画出。
3
4
（3）作 M图
（4 分）
AB段：梁上有均布荷载， M图为一抛物线， MA=0， M B 1 ql 2 。
32
.
.
BC段：梁上有均布荷载， M图为一抛物线，可以画出全梁的 M图。
2、梁的正应力强度计算，试求图示梁的最大正应力及其所在位置。
[ 解] （1）计算支座反力 很明显， FAy FBy 10kN （↑）
（2 分）
10、梁的变形和抗弯截面系数成
反 比。
11、结构位移产生的原因有 荷载作用 、 温度作用 、 支座沉降 等。
二、选择题 （本大题共 15 小题，每题 2 分，共 30 分）
1． 固定端约束通常有（ C ）个约束反力。
（ A）一
（ B）二
（ CBaidu Nhomakorabea三
（ D）四
2．如右图所示结构为（ A ）。
A ．几何瞬变体系 B.
10．图示构件为矩形截面，截面对 Z1轴的惯性矩为（ D ）。
3
A． bh
12
C． bh 3
4
3
B． bh
6
D ． bh3
3
h
C
2
h
Z
2
Z1
b
11. 如图所示的矩形截面柱，受 FP1和 FP2 力作用，将产生
（ C ）的组合变形。
.
.
A. 弯曲和扭转 B. 斜弯曲
C. 压缩和弯曲 D. 压缩和扭转
（ 2） M MAX F Ay 0.7 7kN m
bh3 120 2003
（ 3） WZ I Z
y max
12 h
12
8 105 mm3
200
2
2
（ 4） max
M max WZ
7 10 6 8.75MPa 8 105
（2 分） （2 分）
（ 2 分）
3、图示变截面圆杆，其直径分别为： d 1=20mm，d2=10mm，试求其横截面上正应力大小的比值。
EI ）。
l
D）。
A．2i B ． 4 i
C． 8 i
D． 16 i
15．如图所示为四根材料相同、直径相等的杆件。承载能力大的是
A. 图a。 B. 图b。 C. 图c。 D. 图d。
( D ) 杆。
三、简答题 （本大题共 2 小题，每题 5 分，共 10 分）
.
.
1、低碳钢在拉伸试验的整个过程可分为几个阶段，并简单叙述每个阶段的试验特征。 答：四个阶段
5、轴向拉伸（压缩）的正应力大小和轴力的大小成
正比 ，规定 受拉 为正，
受压 为负。
6、两端固定的压杆，其长度系数是一端固定、一端自由的压杆的
4 倍。
7、细长压杆其他条件不变，只将长度增加一倍，则压杆的临界应力为原来的
0.25 倍。
8、在力法方程中，主系数 δii 恒 大于 零。
9、力矩分配法的三个基本要素为转动刚度、 分配系数 和 传递系数 。
A．任意移动
B
．既不能移动也不能转动
C．任意转动
D
．任意移动和转动
.
5．一个点和一个刚片用（
.
C ）的链杆相连，组成几何不变体系。
A．两根共线的链杆
B ．两根不共线的链杆
C．三根不共线的链杆 D ．三根共线的链杆
6．静定结构的几何组成特征是（
D ）。
A．体系几何可变
B
．体系几何瞬变
C．体系几何不变
截面系数 W。 （ 2）选用变截面梁：构件上的内力是随着位置的变化而变化的，在内力大的位置选用较
大的截面形式，在内力较小的位置选用较小的截面形式，这样在同样的经济代价之 下提高梁的抗弯强度。 （ 3）合理布置梁的支座：这样在同样的荷载作用下可以减梁的最大弯矩值。 （ 4）合理布置荷载：将荷载尽量的分散，可降低梁的最大弯矩值。
（1）弹性阶段：满足胡克定律 （2）屈服阶段：应力不变，应变迅速增大 （3）强化阶段：金属晶粒重组，强度进一步提高 （4）颈缩阶段：应力降低，应变增大，在某一位置出现断面收缩，最终断裂 2、请列举提高梁弯曲强度的主要途径，并简单说明原因。 答：（ 1）选择合理的截面形式：在截面积相同的情况下，选择的截面形式合理可以提高弯曲
.
一、 填空题（本大题共 11 小题，每空 1 分，共 20 分）
1、对于作用在刚体上的力，力的三要素是大小、
方向 、 作用点 。
2、力对矩心的矩，是力使物体绕矩心
转动 效应的度量。
3、杆件变形的基本形式共有 轴向拉伸（压缩）变形 、 弯曲 、 剪切 和
扭转 四种。
4、轴力是指沿着 杆件轴线 的内力。
D
．体系几何不变且无多余约束
7．图示各梁中︱ M︱ max为最小者是图 ( D ) 。
A
B
C
D
8．简支梁受力如图示，则下述正确的是 ( B ) 。
A. FQC( 左 )= FQC( 右 ) ，
MC( 左)= MC( 右 )
B. FQC( 左 )= FQC( 右 )- F ，
MC( 左)= MC( 右 )
几何可变体系
C ．几何不变体系，无多余约束
D ．几何不变体系，有一个多余约束
3．若刚体在二个力作用下处于平衡，则此二个力必（
A ）。
A．大小相等，方向相反，作用在同一直线。
B．大小相等，作用在同一直线。
C．方向相反，作用在同一直线。
D ．大小相等。
4．力偶可以在它的作用平面内（
D ），而不改变它对物体的作用。
C. FQC( 左 )= FQC( 右 )+ F， MC( 左)= MC( 右)
D. FQC( 左 )= FQC( 右 )- F， MC( 左) ≠ MC( 右 )
9．工程设计中，规定了容许应力作为设计依据：
0
。其值为极限应力 0 除以安全系数
n
n ，其中 n 为（ D ）。
A． 1 B ． 1 C ．<1 D ． >1
12. 在力法典型方程的系数和自由项中，数值范围可为正、负实数或零的有（
A．主系数
B
．主系数和副系数
C．主系数和自由项
D ．副系数和自由项
13. 位移法的基本未知量是（ A ）。
A．结点位移
B
．多余约束力
C．杆件的变形
D
14．图示单跨梁的转动刚度 SAB 是（
2EI
A l/2
．支座位移 D ）（ i
四、计算题 （本大题共 5 小题，每题 8 分，共 40 分）
1、试画出图所示外伸梁的内力图（弯矩图和剪力图） 。
[ 解] （1）计算支座反力
由 M A(F) 0得 由 Fy 0 得
F By F Ay
2 ql （↑）
3
1 ql
（↑）
3
根据本例梁上荷载作用的情况，应分 AB、BC两段作内力图。
（2 分）
（2）作 FQ图 AB 段：梁上有均布荷载， FQ 图应为一下斜直线，通过
直线。
（2 分）
F = F QA右
Ay
1 ql
即可画出此段下斜
3
BC 段：梁上有均布荷载， FQ 图也为一下斜直线， B 点有支座反力，产生突变。突变值为
F By
2 ql
，通过
F = QB右 1 ql ，可画出。
3
4
（3）作 M图
（4 分）
AB段：梁上有均布荷载， M图为一抛物线， MA=0， M B 1 ql 2 。
32
.
.
BC段：梁上有均布荷载， M图为一抛物线，可以画出全梁的 M图。
2、梁的正应力强度计算，试求图示梁的最大正应力及其所在位置。
[ 解] （1）计算支座反力 很明显， FAy FBy 10kN （↑）
（2 分）
10、梁的变形和抗弯截面系数成
反 比。
11、结构位移产生的原因有 荷载作用 、 温度作用 、 支座沉降 等。
二、选择题 （本大题共 15 小题，每题 2 分，共 30 分）
1． 固定端约束通常有（ C ）个约束反力。
（ A）一
（ B）二
（ CBaidu Nhomakorabea三
（ D）四
2．如右图所示结构为（ A ）。
A ．几何瞬变体系 B.
10．图示构件为矩形截面，截面对 Z1轴的惯性矩为（ D ）。
3
A． bh
12
C． bh 3
4
3
B． bh
6
D ． bh3
3
h
C
2
h
Z
2
Z1
b
11. 如图所示的矩形截面柱，受 FP1和 FP2 力作用，将产生
（ C ）的组合变形。
.
.
A. 弯曲和扭转 B. 斜弯曲
C. 压缩和弯曲 D. 压缩和扭转
（ 2） M MAX F Ay 0.7 7kN m
bh3 120 2003
（ 3） WZ I Z
y max
12 h
12
8 105 mm3
200
2
2
（ 4） max
M max WZ
7 10 6 8.75MPa 8 105
（2 分） （2 分）
（ 2 分）
3、图示变截面圆杆，其直径分别为： d 1=20mm，d2=10mm，试求其横截面上正应力大小的比值。