市政构件的分析与计算期中考试试卷及答案

1、20182018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、F b,满足F a= F b的条件，则该力可能是（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；3.已知F1、F 2、F 3、F 4为作用于刚体上的平面共点力系，其力D共面三力若合力为 0,必汇交于一点。矢关系如图所示为平行

2、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C6、一等直杆如图所示，在外力A截面a的轴力最大F作用下（D ）。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>F7、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

3、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 .两端用光滑较链连接的构件是二力构件。（X ）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。（V ）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。（V ）5 .平面汇交力系平

4、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（X ）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。（x ）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。（x ）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。（V）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

5、的 一比例 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'

6、,试问(1) AB BC两段是否都产生位移?(2) AR BC两段是否都产生变形?解(1) AR 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22AAB = ABC = 2500mm ,ACD = 1000mm; 杆各段的长度分别为1AB =lBC =300mm,lCD = 400mm。试求杆的总伸长量。6 / 5FN(kN)-100 P500kN解：（1

7、）因为在A、 各不相同。B、C、D四处都有集中力作用，所以AB、BC、CD三段杆的轴力应用截面法，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£ Fx=0即可确定AB、BC、CD段杆横截面上的轴力分别为Fn (AB) -500 200-300 400kNFn (BC)=-(300 - 200)= T00kNFn (CD) =200kN于是在Fn -x坐标系可以画出轴力图，如图( b)所示。(2) AB 段：仃(AB) = Fn(AB) a(AB)3250 二160 10"160MpaBC段:Fn(BC) -100 1 036二(BC)=-N40 106P”Y0MPaA(BC)2500 I。'CD段:3g(CD)= L)=i000：i0-00l<106pa = 200MPa(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。-l ABFn(AB)Iab400 103 300 10,200 109 2500 10 "63= 0.24 10 m = 0.24mm-l bcFn(BC)IbcEAbc33(-100) 10 300 10200 109 2500 10上3=-0.06 10 m =