国开电大建筑力学形成性考核册作业答案

建筑力学

形成性考核册

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国家开放大学 编制

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作业 1

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得分： 教师签名：

说明：本次作业覆盖第 1 章-第 3 章的内容。

一、单项选择题（每小题 2 分，共 20 分）

1．约束反力中含有力偶的约束为（）。

A ．固定铰支座 B ．固定端支座

C ．可动铰支座 D ．光滑接触面

2．只限制物体沿任何方向移动，不限制物体转动的支座是（）。

A ．固定铰支座 B ．固定端支座

C ．可动铰支座 D ．光滑接触面

3．若刚体在三个力作用下处于平衡，则此三个力的作用线必（）。

A ．在同一平面内，且互相平行 B ．不在同一平面内，且互相平行

C ．在同一平面内，且汇交于一点 D ．不在同一片面内，且汇交于一点

4．力偶可以在它的作用平面内（），而不改变它对物体的作用。

A ．任意移动 B ．任意转动

C ．任意移动和转动 D ．既不能移动也不能转动

5．平面一般力系可以分解为（）。

A ．一个平面汇交力系 B ．一个平面力偶系

C ．一个平面汇交力系和一个平面力偶系 D ．无法分解

6.平面汇交力系的合成结果是（）。

A ．一个合力偶 B ．一个合力

C ．一个力偶和一个合力 D ．不能确定

7.平面力偶系的合成结果是（）。

A ．一个合力偶 B ．一个合力

C ．一个力偶和一个合力 D ．主矢

8．平面一般力系有（）个独立的平衡方程，可用来求解未知量。

A ． 1 B ．2

C ．3 D ．4

9．由两个物体组成的物体系统，共具有（）独立的平衡方程。

A ．3 B ．4

C ．5 D ．6

10．力的可传性原理只适用于（）。

A ．固体 B ．刚体

C ．弹性体 D ．任何物体

二、判断题（每小题 2 分，共 20 分）

1．若两个力大小相等，则这两个力等效。( )

2．在任意一个已知力系中加上或减去一个平衡力系，会改变原力系对变形体的作用效果。 ( )

3．作用力与反作用力公理只适用于刚体。 ( )

4．合力一定比分力大。 ( )

5．力沿坐标轴方向上的分力是矢量，力在坐标轴上的投影是代数量。 ( )

6．力的三要素是大小、方向、作用点。 ( )

7．由 n 个物体组成的系统，若每个物体都受平面一般力系的作用，则共可以建立 3n 个独立的平衡方程。 ( ) )

8．若两个力在坐标轴上的投影相等，则这两个力一定相等。 ( )

9．一个力偶可以和一个力平衡。 ( )

10．力偶在坐标轴上的投影的代数和恒等于零。 ( )

三、作图题（每小题 5 分，共 20 分）

1．梁 AC 的自重不计，试作出图示伸臂梁 AC 的受力图。

2．梁 AB 的自重不计，试作出图示简支梁 AB 的受力图。

八 C

45º

3． A 端是固定端，梁 AB 的自重不计，试作出图示悬臂梁 AB 的受力图。

45º

4．梁 AC 和 CD 用铰 C 连接，梁的自重不计，试作出梁 AC 、CD 和整体的受力图。

? B C ,

四、计算题（每小题 8 分，共 40 分）

1．求图示梁的约束反力。

8kN . m

I B

· 4 m ·

2．求图示梁的约束反力。

8kN

· 2 m ·· 2 m

3．求图示梁的约束反力。

8kN 4kN.m

~~v )~~

· ~~2 m ·· 2m 中 2m~~ ·

4．求图示刚架的约束反力。 10kN/m

2 m

8 kN

A /

· 2 m ·

5．求图示刚架的约束反力。

10kN/m 40kN . m

B 。 C。D

C , i

2m 2m – 2m

作业 2

姓名：

学号：

得分： 教师签名：

说明：本次作业覆盖第 4 章-第 5 章的内容。

一、单项选择题（每小题 2 分，共 20 分）

1．两根材料不同，截面面积不同的杆件，在相同轴向外力作用下，轴力是（）。

A ．不相等 B ．相等

C ．可能相等 D ．可能不相等

2．虎克定律应用的条件是（）。

A ．只适用于塑性材料 B ．只适用于轴向拉伸

C ．应力不超过比例极限 D ．应力不超过屈服极限

3．工程上习惯将 EA 称为杆件截面的（）。

A ．抗拉刚度 B ．抗扭刚度

C ．抗弯刚度 D ．抗剪刚度

4．低碳钢的拉伸过程中，（）阶段的特点是应力几乎不变。

A ．弹性 B ．屈服

C ．强化 D ．颈缩

5．低碳钢的拉伸过程中，（）阶段的特点是应力与应变成正比。

A ．弹性 B ．屈服

C ．强化 D ．颈缩

6．低碳钢的拉伸过程中，胡克定律在（）范围内成立。

A ．弹性阶段 B ．屈服阶段

C ．强化阶段 D ．颈缩阶段

7．低碳钢材料在拉伸试验过程中，所能承受的最大应力是（）。

A ．比例极限 σ p

B ．屈服极限 σ s

C ．强度极限 σ b

D ．许用应力[σ ]

8．圆形截面，直径为 D，则其对形心轴的惯性矩为（）。

A ． B ．

C ． D ．

9．构件抵抗变形的能力称为（）。

A ．刚度 B ．强度

C ．稳定性 D ．极限强度

10．构件抵抗破坏的能力称为（）。

A ．刚度 B ．强度

C ．稳定性 D ．极限强度

二、判断题（每小题 2 分，共 20 分）

1．杆件变形的基本形式有轴向拉伸与压缩、剪切、扭转和弯曲四种。( )

2．轴向拉伸（压缩）时与轴线相重合的内力称为剪力。( )

3．梁的正应力是由剪力引起的。( )

4．轴向拉伸（压缩）的正应力大小和轴力的大小成正比。( )

5．只要平面有图形存在，该图形对某轴的惯性矩肯定大于零。( )

6．图形对所有平行轴的惯性矩中，图形对其形心轴的惯性矩为最大。( )

7．只要平面有图形存在，该图形对某轴的惯性矩恒小于零。( )

8．平面图形对任一轴的惯性矩，等于它对平行于该轴的形心轴的惯性矩加上平面图形面积与两轴之间距离平方的乘积。( )

9．拉压刚度 EA 越小，杆件抵抗纵向变形的能力越强。( )

10．胡克定律适用于塑性材料。( )

三、计算题（共 60 分）

1．杆件受力如图示，已知 F1=50kN，F2=140kN，试求截面 1-1、2-2 处的轴力并作杆件的轴力图。（5 分）

2 1

4—F1

C B 1 A

2．一变截面圆钢杆如图示，已知 F1=20kN，F2=35kN，F3=35kN ， dAB = 12mm ， dBC = 16 mm ，dCD = 24 mm 试作钢杆的轴力图，求出钢杆的最大正应力。（5 分）

–H F3 -+F~~2-d~~ F1

C B A D

3．图示杆件，已知截面面积 A=400mm2 ，材料的许用应力[σ] = 150MPa ，试校

核该杆件的强度。（5 分）

A B C D

4．悬臂 AB 受力如图示，求其 A 截面、C 截面的剪力和弯矩。（5 分）

5 kN

q=4 kN/m

A C

· 2 m

· 3 m

5-1．图示简支梁受均布荷载作用，试绘出梁的剪力图和弯矩图。（2 分）

h l ·

5-2．图示简支梁受集中荷载作用，试绘出梁的剪力图和弯矩图。（2 分）

A B

-O-

· a · b ·

· l ·

5-3．图示简支梁受集中力偶作用，试绘出梁的剪力图和弯矩图。（2 分）

A B

-O-

· a ·· b

h l ·

5-4．图示悬臂梁受集中力作用，试绘出梁的剪力图和弯矩图。（2 分）

A B

· l

5-5．图示悬臂梁受均布荷载作用，试绘出梁的剪力图和弯矩图。（2 分）

A B

· l

6-1．试绘出梁的剪力图和弯矩图。（5 分）

20kN

4kN/m

A C B D

2 m

2 m 2 m

6-2．图示伸臂梁的受力如图示，试绘出梁的剪力图和弯矩图。（5 分）

12kN . m

6kN/m

八 B

A O

/////

2 m

4 m

7．长为l 的矩形截面悬臂梁，在自由端处作用一集中力F，已知F=3kN，h=180mm，

b=120mm，y=60mm ，l=3m ，a=2m，求 C 截面上 K 点的应力。（5 分）

A C B

· a

· l

0.5h 0.5h

8．一矩形截面悬臂梁在自由端受集中力作用，截面尺寸如图所示（单位：mm）。已知材料的许用应力[σ]= 160MPa。试校核梁的正应力强度。（5 分）

160

24kN

A B

· 3m

120

9．如图所示悬臂梁，采用热轧工字钢制成。已知材料的许用应力[σ]= 160MPa ，

试选择工字钢的型号。（5 分）

12kN/m

A B

· 2m

10．如图所示的简支梁，用 32a 工字钢制成。已知 q=8kN/m，l=6m，E=200GPa， [σ]= 170Mpa ，试校核梁的强度和刚度。（5 分）

· l

32a

作业 3

姓名：

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得分： 教师签名：

说明：本次作业覆盖第 6 章-第 7 章的内容。

一、单项选择题（每小题 3 分，共 30 分）

1．三个刚片用（）两两相连，组成几何不变体系。

A ．不在同一直线的三个单铰 B ．不在同一直线的三个铰

C ．三个单铰 D ．三个铰

2．切断一根结构内部链杆相当于解除（）个约束。

A. 1 B. 2

C.3 D. 4

3．连结两个物体的圆柱铰链有（）个约束。

A.1 B.2

C.3 D. 4

4．一个点在平面内的自由度有（）个。

A. 2 B. 3

C. 4 D ．5

5．一根杆件在平面内的自由度有（）个。

A. 2 B. 3

C. 4 D. 5

6．静定结构的几何组成特征是（）。

A ．体系几何不变 B ．体系几何不变且无多余约束

C ．体系几何可变 D ．体系几何瞬变

7．两刚片用一个铰和不通过该铰的一根链杆相连组成的体系是（）。

A.瞬变体系 B.有一个多余约束的几何可变体系

C.无多余约束的几何不变体系 D.有两个多余约束的几何可变体系

8．轴心受压直杆，当压力值FP 恰好等于某一临界值FPcr 时，压杆可以在微弯状态下处于新的平衡，称压杆的这种状态的平衡为（）。

A ．稳定平衡 B ．不稳定平衡

C ．随遇平衡 D. 不知道

9．受压杆件在下列各种支承情况下，若其他条件完全相同，其中临界应力最大的是（）。

A ．两端铰支 B ．一端固定一端铰支

C ．一端固定一端自由 D ．两端固定

10．某两端固定的受压构件，其临界力为200kN，若将此构件改为两端铰支，则其临界力为（）。

A ．50 kN B ．100 kN

C ．150 kN D ．200 kN

二、判断题（每小题 3 分，共 30 分）

1．几何不变体系是指在荷载作用下，不考虑材料的位移时，结构的形状和位置都不可能变化的结构体系。( )

2．在某一瞬间可以发生微小位移的体系是几何不变体系。( )

3．一个点和一个刚片用两根不共线的链杆相连，可组成几何不变体系，且无多余约束。( )

4．平面内两个刚片用三根链杆组成几何不变体系，这三根链杆必交于一点。( )

5．拆除后不影响体系几何不变性的约束称为多余约束。( )

6．在一个几何不变体系中增加一个二元体，不改变原体系的几何不变性。( )

7．压杆上的压力大于临界荷载，是压杆稳定平衡的前提。( )

8．压杆的长细比 λ 与压杆两端的支承情况有关，与杆长无关。( )

9．压杆的长细比 λ 越大，其临界应力越大。( )

10．欧拉公式是在假定材料处于弹性范围内并服从胡克定律的前提下推导出来的。 ( )

三、对图示体系进行几何组成分析（每小题 5 分，共 20 分）

1．

A O O——o

B C D E F

2．

D E F

A B

3．

4．

四、计算题（每小题 10 分，共 20 分）

1．两端铰支的矩形截面压杆如图示，已知 l=1.5m，a=15mm，b=30mm，E=104MPa， [σc]= 6MPa，试按照欧拉公式求临界力，并将其与按强度条件求得的许用压力比较。

Fcr

l ·

	z

2．一端固定，另一端自由的细长压杆，已知杆长 l=2m，截面形状为矩形，b=20mm， h=45mm，材料的弹性模量 E=200GPa，试计算该压杆的临界力。若把截面改成b=h=30mm，保持杆长不变，则该压杆的临界力又为多大？若截面面积与杆件长度保持不变，截面形状改为圆形，则该压杆的临界力又为多少？

Fcr

l ·

· h ·