建筑力学试题及答案

1开放教育本科补修课程考试《建筑力学》试题2015.9分校：长安专业：土木工程入学时间：姓名：学号：一、选择题1、平面平行力系的独立平衡方程数目一般有（）个。（A）一（B）二（C）三（D）四2、用位移法计算刚架，常引入轴向刚度条件，即“受弯直杆在变形后两端距离保持不变”。此结论是由下述假定导出的()。（A）忽略受弯直杆的轴向变形和剪切变形；（B）弯曲变形是微小的；（C）变形后杆件截面仍与变形曲线相垂直；（D）假定A与B同时成立。3、固定端约束通常有（）个约束反力。（A）一（B）二（C）三（D）四4、塑性材料冷作硬化后，材料的力学性能发生变化，以下结论哪个正确？（）B（A）比例极限提高，弹性模量降低（B）比例极限提高，塑性变形程度降低（C）比例极限不变，弹性模量不变（D）比例极限不变，塑性变形程度不变5、图示结构杆件AB的B端转动刚度SBA为（）。（A）1；（B）3；（C）4；（D）0ABCm3m3i=1i=26、已知1F、2F、3F、4F为作用于刚体上的平面共点力系，其力矢关系如图所示，为平行四边形，由此可得（）。（A）力系可以合成为一个力偶（B）力系可以合成为一个力（C）力系可以简化为一个力和一个力偶（D）力系的合力为零，力系平衡7、下图中刚架中CB段正确的受力图应为（）。（A）图A（B）图B（C）图C（D）图D1F2F3F4F28、图示为作用在三角形板上汇交于三角形板底边中点的平面汇交力系，如果各力大小均不等于零，则图示力系（）。（A）能平衡（B）一定平衡（C）一定不平衡（D）不能确定9、刚体A在外力作用下保持平衡，以下说法中哪个是错误的？()（A）刚体A在大小相等、方向相反且沿同一直线作用的两个外力作用下必平衡（B）刚体A在作用力与反作用力作用下必平衡（C）刚体A在汇交与一点且力三角形封闭的三个外力作用下必平衡（D）刚体A在两个力偶矩大小相等且转向相反的力偶作用下必平衡10、由惯性矩的平行移轴公式，图示中的z2I=()。（A）3z1bhI+4（B）3zbhI+4（C）3z1I+bh（D）3zI+bh二、计算与作图题1、已知q=1kN/m，P=3kN，求刚架支座A和B的约束反力。O1F2F3Fb/2b/2h/2h/2h/2yzz1z2qPAB2m3m4mABCFBCFCFB(A)BCFCFB(B)BCFCFB(C)BCFCFB(D)32、图2所示梁，要求画出梁的剪力图和弯矩图，并表明端值。图23、作图示梁的剪力图和弯矩图，表明端值，并确定最大值maxQ、maxM。44、求图示刚架刚结点C的水平位移ΔCH，已知L=3m，E=200GPa，I=3400cm4，q=1kN/m。qCBAL2L5KN2mAB2mC5KN·m5开放教育本科补修课程考试《建筑力学》模拟题一、选择题1、平面平行力系的独立平衡方程数目一般有（）个。B（A）一（B）二（C）三（D）四2、用位移法计算刚架，常引入轴向刚度条件，即“受弯直杆在变形后两端距离保持不变”。此结论是由下述假定导出的()。D（A）忽略受弯直杆的轴向变形和剪切变形；（B）弯曲变形是微小的；（C）变形后杆件截面仍与变形曲线相垂直；（D）假定A与B同时成立。3、固定端约束通常有（）个约束反力。C（A）一（B）二（C）三（D）四4、塑性材料冷作硬化后，材料的力学性能发生变化，以下结论哪个正确？（）B（A）比例极限提高，弹性模量降低（B）比例极限提高，塑性变形程度降低（C）比例极限不变，弹性模量不变（D）比例极限不变，塑性变形程度不变5、图示结构杆件AB的B端转动刚度SBA为（）。B（A）1；（B）3；（C）4；（D）0ABCm3m3i=1i=26、已知1F、2F、3F、4F为作用于刚体上的平面共点力系，其力矢关系如图所示，为平行四边形，由此可得（）。D（A）力系可以合成为一个力偶（B）力系可以合成为一个力（C）力系可以简化为一个力和一个力偶（D）力系的合力为零，力系平衡7、下图中刚架中CB段正确的受力图应为（）。D（A）图A（B）图B（C）图C（D）图D8、图示为作用在三角形板上汇交于三角形板底边中点的平面汇交力系，如果各力大小均1F2F3F1F2F3F4FABCFBCFCFB(A)BCFCFB(B)BCFCFB(C)BCFCFB(D)6不等于零，则图示力系（）。C（A）能平衡（B）一定平衡（C）一定不平衡（D）不能确定9、刚体A在外力作用下保持平衡，以下说法中哪个是错误的？()B（A）刚体A在大小相等、方向相反且沿同一直线作用的两个外力作用下必平衡（B）刚体A在作用力与反作用力作用下必平衡（C）刚体A在汇交与一点且力三角形封闭的三个外力作用下必平衡（D）刚体A在两个力偶矩大小相等且转向相反的力偶作用下必平衡10、由惯性矩的平行移轴公式，图示中的z2I=()。D（A）3z1bhI+4（B）3zbhI+4（C）3z1I+bh（D）3zI+bh11、有一截面积为A的圆截面杆件受轴向拉力作用，若将它改为截面积仍为A的空心圆截面杆件，那么它的轴向伸长是否有变化？()C（A）向伸长将增大（B）向伸长将减小（C）轴向伸长不变（D）无法确定12、三个刚片用()的三个铰两两相联可以组成几何不变体系。B（A）共线（B）不共线（C）虚拟（D）非虚拟13、下列哪种措施不能提高梁的弯曲刚度？（）D（A）增大梁的抗弯刚度（B）减小梁的跨度（C）增加支承（D）将分布荷载改为几个集中荷载13、下面哪个条件不是应用图乘法的先决条件？（）D（A）抗弯刚度为常数。（B）直杆。（C）单位荷载弯矩图或实际荷载弯矩图至少有一为直线图形。（D）最大挠度为常数。14、图示体系有（）个多余约束。B（A）零（B）一（C）二（D）三15、关于力对点之矩的说法，（）是错误的。A（A）力对点之矩与力的大小有关，而与力的方向无关（B）力对点之矩不会因为力矢沿其作用线移动而改变（C）力的数值为零、或力的作用线通过矩心时，力矩均为零b/2b/2h/2h/2h/2yzz1z27（D）互相平衡的两个力，对同一点之矩的代数和等于零16、计算内力的一般方法是()。C（A）静力分析（B）节点法（C）截面法（D）综合几何、物理和静力学三方面二、计算与作图题1、已知q=1kN/m，P=3kN，求刚架支座A和B的约束反力。1、解：取刚架为研究对象，作受力图如下，列平衡方程，AM=0FB×4-q×4×2-P×3=0得：Bq42P314233F4.25kN44（↑）yF0FAy+4.25-1×4=0qPABFAxFBFAyqPAB2m3m4m8得：FAy=-0.25kN（↓）xF03+FAx=0得：FAx=-3kN（←）2、图2所示梁，要求画出梁的剪力图和弯矩图，并表明端值。图22、解：(一)求反力∑mB(F)=0NA=2qa(↑)∑mA(F)=0YB=qa(↑)∑X=0XB=0(二)画Q图，M图方法不限3、作梁的剪力图和弯矩图，并求|FQmax|及|Mmax|。P=2kNq=4kN/mABCD1m1m2m93、解：（1）求支座反力，由AM=0FD×4-P×1-q×2×3=0得：D21423F6.5kN()4由yF0FA+6.5-2-4×2=0得：FA=3.5kN（↑）（2）求出各弯矩控制点：MB=FA×1=3.5×1=3.5kN•mMC=FA×2-P×1=3.5×2-2×1=5kN•m求出剪力为零的位置：qx=FD，x=FD/q=6.5/4=1.625m弯矩极值：Mmax=FD×1.625-q×1.625×1.625/2=6.5×1.625-4×1.625×1.625/2≈5.3kN•m作FQ图、M图如下：4、作图示梁的剪力图和弯矩图，表明端值，并确定最大值maxQ、maxM。4、解：画Q，M图，方法不限，准确画出Q，M图3.51.51.625m6.5FQ图（kN）ΘM图（kN•m）3.55.355KN2mAB2mC5KN·m10Q(KN)M(KN·m)maxQ=5KNmaxM=5KNm5、求图示刚架刚结点C的水平位移ΔCH，已知L=3m，E=200GPa，I=3400cm4，q=1kN/m。5、解：（1）在刚架刚结点C处加一水平单位力，作M图如下：（2）作MP图如下：qCBAL2LCBA166M图（m）qCBACBA18184.5MP图（kN·m）(+)(－)(+)55511（3）由图乘法求得C处水平位移为：63218321632186216216181632EI1Δ2CH8931034001020010378EI378≈0.0556m≈5.6cm6、作梁的剪力图和弯矩图，并求|FQmax|和|Mmax|。6、解：（1）求支座反力，由AM=0FB×4-q×2×3=0得：Bq23423F===6kN44(↑)由yF0得：FA=2kN（↑）（2）求出弯矩控制点：MC=FA×2=2×2=4kN•m求出剪力为零的位置：qx=FB，x=FB/q=6/4=1.5m弯矩极值：Mmax=FB×1.5-q×1.5×1.5/2=6×1.5-4×1.5×1.5/2=4.5kN•m作FQ图、M图如下：q=4kN/mABC2m2m21.5m6FQ图（kN）ΘM图（kN•m）12FQmax=6kN，Mmax=4.5kN•m7、计算图示刚架，并作弯矩图。EI为常数7、解：（1）刚架为一次超静定结构，取基本结构如下图所示：（2）写出力法方程如下：δ11X1+Δ1P=0（3）计算系数δ11及自由项Δ1P作1M图和MP图如下：δ11=231L2LL=2EI236EIΔ1P=2411qL3LqL-(L)=-2EI32416EI（4）求解多余未知力：AqLB2EIAqBX1AB1L1M图AB1MP图2qL213X1=41P311qL-Δ316EI-=-=qLLδ86EI（↑）（5）由式M=1MX1+Mp按叠加法作出M图如下：8、求下图所示简支梁在力P作用下右支座处的转角B。8、解：作MP图及M图如下由图乘法计算转角B：2qL8ABM图2qL8Pl/2l/2ABEIPABPl4MP图ABM图112cB111lPlωyPl242θ===EIEI16EI149、用力法作下图所示刚架的弯矩图，EI=常数。9、解：（1）刚架为一次超静定结构，取基本结构如下图所示：（2）写出力法方程如下：δ11X1+Δ1P=0（3）计算系数δ11及自由项Δ1P先作1M图和MP图如下：q2EIEICBAaaX1qABCLL11M图MP图21qL221qL215δ11=22312LLLL7L23+=2EIEI6EIΔ1P=2241131LqLLLqLL9qL3242--=-2EIEI16EI（4）求解多余未知力：X1=41P3119qL-Δ2716EI-=-=qL7Lδ566EI（↑）（5）由式M=1MX1+Mp按叠加法作出M图如下：10、用力矩分配法计算下图所示连续梁的各杆端弯矩，并作弯矩图。4、解：⑴计算分配系数各杆转动刚度分别为：（令EI=iL）30kN/m40kN8m8m4m4m2EI2EIEIABCDM图21qL5621qL5621qL816CACA32EIS=3i==6iLCDCD4EIS=4i==4iLDCDC4EIS=4i==4iLDBDB32EIS=3i==6iL结点分配系数分别为：CA6iμ==0.64i+6iCD4iμ==0.44i+6iDC4iμ==0.44i+6iDB6iμ==0.64i+6i⑵计算各杆固端弯矩FFFCAACBDM=M=M=0F2CD1M=-qL=-160kNm12F2DC1M=qL=160kNm12FDB3M=PL60kNm16⑶列表计算如下：30kN/m40kN8m8m4m4m2EI2EIEIABCD分配系数固端弯矩分配弯矩及传递弯矩0.60.40.40.600-160160-600966432-52.8-79.2-26.40最后杆端弯矩15.8410.5605.28-2.11-3.170-1.060.640.420