2022年市政构件的分析与计算期中考试试卷及答案 .pdf

20132014学年第一学期市政构件的分析与计算课程期中考试试卷班级学号姓名得分一 单选题（每题两分，一共16 分）1 作用在一个刚体上的两个力FA、FB， 满足FA=FB的条件，则该二力可能是 （ B ）A 作用力和反作用力或一对平衡的力；B 一对平衡的力或一个力偶。C 一对平衡的力或一个力和一个力偶；D 作用力和反作用力或一个力偶。2三力平衡定理是（A ）A 共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点；B 共面三力若平衡，必汇交于一点；C 三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡；D 共面三力若合力为0，必汇交于一点。3已知F1、F2、F3、F4 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（ D ）A 力系可合成为一个力偶；B 力系可合成为一个力；C 力系简化为一个力和一个力偶；D 力系的合力为零，力系平衡。4. 下列结论中正确的是（B ）A 外力指的是作用与物体外部的力B 自重是外力C 支座约束反力不属于外力D 惯性力不属于外力5、图示的杆件，轴的BC 段（B ）A 有变形，无位移B 有位移，无变形C 既有变形，又有位移D 既无变形也无位移6、一等直杆如图所示，在外力F 作用下（D ） 。A 截面 a 的轴力最大B 截面 b 的轴力最大C 截面 c 的轴力最大D 三个截面上轴力一样大C B A M 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 7、 关于材料的力学一般性能，如下结论正确的是（A ）A 脆性材料的抗拉能力低于其抗压能力B 脆性材料的抗拉能力高于其抗压能力C 韧性材料的抗拉能力高于其抗压能力D 脆性材料的抗拉能力等于其抗压能力8、 低碳钢材料在拉伸实验过程中，不发生明显的塑性变形时，承受的最大应力应当小于的数值，以下四种答案中正确的是（A ）A 比例极限B 屈服强度C 强度极限D 许用应力二 判断题（每题两分，一共16 分）1力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。（ ）2两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。（ ）3作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同，大小相等， 方向相反。（ ）4作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。（ ）5平面汇交力系平衡时，力多边形各力应首尾相接，但在作图时力的顺序必须相同。（ ）6约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。（ ）7构件内力的大小不但与外力大小有关，还与材料的截面形状有关。（ ）8杆件的某横截面上，若各点的正应力均为零，则该截面上的轴力为零。（ ）三 填空题（每题两分，一共10 题分）1一刚体受不平行的三个力作用而平衡时，这三个力的作用线必相交于一点。2约束反力的方向总是和该约束所能阻碍物体的运动方向相反。3平面汇交力系平衡的必要和充分的几何条件是力多边形自行封闭。4受轴向拉伸的等直杆，在变形后其体积将_增大 _。5低碳钢经过冷做硬化处理后，它的_比例 _极限得到了明显的提高。四名词解释（每题5 分,共 20 分）1二力平衡公理二力平衡公理： 作用在同一刚体上的两个力，使刚体平衡的必要充分条件是，这两个力大小F c b a 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 相等，方向相反，且作用在同一直线上。2约束和约束反力约束是限制非自由体运动的周围物体，约束反力是约束对物体的作用力。3内力、外力、和应力内力指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之间分布内力系的合成；外力指的是物体以外的其他物体对它的作用力；应力指的是杆件截面上的分布内力集度。4变形和应变变形指物体尺寸、形状的改变；应变指单位长度物体的变形。五简答题（共10 分）图示悬臂梁，初始位置ABC ，作用 F 力后变为ABC，试问（ 1）AB 、BC两段是否都产生位移？（ 2）AB 、BC两段是否都产生变形？解（ 1）AB 、BC段都产生了位移，分别为BB、CC。（2）只有 AB段有变形，而BC段无。六计算题（ 28 分）已知阶梯形直杆受力如图所示，（1）画出其轴力图；（2）计算截面杆AB、BC、CD 段横截面上的正应力；（ 2 ） 若 杆 件 材 料 的 弹 性 模 量E=200GPa ； 杆 各 段 的 横 截 面 积 分 别 为222500,1000ABBCCDAAmmAmm；杆各段的长度分别为300,400ABBCCDllmm lmm。试求杆的总伸长量。BCF A B C 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 解： （1）因为在 A、B、C、D 四处都有集中力作用，所以AB 、BC、CD 三段杆的轴力各不相同。应用截面法，在AB、BC、和 CD 三段中任意截面处，分别将杆件截开，并且假设截开的横截面上的轴力均为正方向，即为拉力。如图（a）所示。然后分别对截开的三部分应用平衡方程0 xF即可确定 AB 、BC、 CD 段杆横截面上的轴力分别为()500200300400NFABkN()(300200)100NFBCkN()200NFCDkN（ b）（ a）200 -100 400 ()N kNF300kN 500kN 2NFB C D D C D 200kN 2NF200kN 300kN 3NF200kN 2 1 500kN 212500AAmm400mm 300mm 300mm B A C 3 231000AmmD 200kN x 300kN x 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 于是在NFx坐标系可以画出轴力图，如图（ b）所示。（2）AB 段：366()()400 10()160 101602500 10NABFABABPaMPaABC 段：366()()100 10()40 10402500 10NBCFBCBCPaMPaACD 段：366()()200 10()200 102001000 10NCDFCDCDPaMPaA（3）杆各段的轴力不等，且横截面积也不完全相同，因而必须分段计算各段的变形，然后相加。33396()400 10300 100.24 100.24200 102500 10NABABABFAB llmmmEA33396()( 100) 10300 100.06 100.06200 102500 10NBCBCBCFBC llmmmEA33396()200 10300 100.12 100.12200 102500 10NCDCDCDFCD llmmmEA杆的总伸长量为31(0.240.060.12)0.3iillmmmm名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -