2022《工程力学与建筑结构》模拟试题

2022BUMMaWM》一01ー、单项选择题（下列毎小题的备选答案中,只有一个正确答案）.相比之下,（）更加危险。A・少筋梁B,超筋梁C.适筋梁D,各种梁的安全性相同答案:B.在施工中,（）措施在增加锚固方面是无效的。A.促使钢筋表面生锈B.在钢筋端部设置弯钩C,在钢筋端部焊接绑条D.钢筋端部加设特殊构造答案:A.影响无腹筋梁破坏形态的关键因素是（）«A,荷载形式B,支座种类C.剪跨比D,截面高宽比答案:C.固定钱支座对于结构不会产生（）。A.垂直カ约束B.水平カ约束c.斜向カ约束D.カ矩约束答案:D.高层和超高层建筑可以选用的主体结构形式是（）。A.砌体结构B,排架结构C.筒体结构D,拱结构答案:C.如果结构属于静定结构,下列说法正确的是（）,A,温度作用不会产生内力B,温度降低时不会产生内力,升高时会产生C.只要温度变化均匀,就不会产生内力D.温度变化不会改变结构的几何形状答案:A.对于钢筋混凝土结构,以下说法正确的是（）。A.只是钢材可以有效改善混凝土的受カ性能B,只是混凝土可以有效改善钢材的受カ性能c.可以互相改善受カ性能D.可以互相提高强度,但延性降低答案:C.属于单向板的是（）。A.长宽比!:1,对边支撑.长宽比1：1,临边支撑C.长宽比1:1,四边支撑D.长宽比1:1,三边支撑答案:A在房间中静止的家具属于（）。A,恒荷载B,活荷载C,准恒荷载D,准活荷载答案:B.下列对于基础刚性角描述中正确的是（）.A,毛石基础需要受到刚性角的约束B.钢筋混凝土基础需要受到刚性角的约束C.桩基础需要受到刚性角的约束D.筏板基础需要受到刚性角的约束答案：A.对于活荷载的特征值,下列描述中正确的是（）。A・对于该类荷载的特征值,95%的荷载值相对该值较小B.对于该类荷载的特征值,95%的荷载值与该值相等C・对于该类荷载的特征值,95%的荷载值相对该值较大D・对于该类荷载的特征值,95%的荷载值不能出现答案:A.通常来讲,井字楼盖的板是（）oA.四点支撑双向板B,四边支撑双向板C・四点支撑单向板D,四边支撑单向板答案:B.某五星级酒店属于该城市重点旅游设施,在抗震设计中将被列为（）类建筑物。A.甲B.乙C.丙D,丁答案:C.建筑设计中所采用的基本烈度,是指（）.A.某一地区历史上一定测算期内,曾经遭受的最大地震烈度B.某一地区历史上一定测算期内,曾经遭受的平均地震烈度C.某一地区今后一定测算期内,可能遭受的最大地震烈度D,某一地区今后一定测算期内,可能遭受的平均地震烈度答案：C.在实际的连续梁结构的桥梁中,5跨以上的连续梁比较少见的原因是（）。A.跨数大多计算复杂B.跨数大多受力不好C.受力影响在5跨以上时可以忽略D.在使用中会出现不利因素答案:A16.随着建筑的增高,钢结构逐渐成为结构的主流,这说明（）。A,钢结构更加安全B.钢结构只适用高层建筑C,高层建筑不能采用混凝土结构D.高层建筑使用钢结构更加适合答案:D.普通螺栓的级别不包括（）级。ABCD答案:D.对于结构设计,下面说法正确的是（）。A,结构设计是数学分析过程,精确度非常高B,结构设计不一定准确,不能作为建筑设计的依据C.结构设计仅是一般的例行设计,是建筑设计的补充D,相比结构的具体计算,结构的概念设计与构造设计更为重要答案：D.排架结构在力学计算上属于（）.A.佛B.静定结构C.超静定结构D,根据荷载情况可以是静定也可以是超静定结构答案:C.由于试验机的边界影响,混凝土的立方抗压强度与设计强度相比（）。A,较高B,较低C.相等D.指标不确定答案:A.对于钢结构的局部失稳,一般不采用（）方式。A,增加翼缘与腹板厚度B,减小翼缘与腹板的宽度C,提高杆件的强度D.设置加劲肋答案:C.下列属于柔性基础的是（）。A.语基础B.毛石基础C,素混凝土基础D.钢筋混凝土基础答案：D.保证屋架不出现倒伏的支撑系统是（）.A,下弦纵向水平支撑B,下弦横向水平支撑C,屋架间垂直支撑D,上弦横向水平支撑答案:C.从成本分析的角度来看,结构体系的选择（）。A.有最优答案B.存在最低成本C,没有最优答案,但有合理的选择D,结构体系与成本控制并无关系答案:C.（）是提高混凝土梁刚度,减小挠曲变形的最有效措施。A.提高混凝土强度等级B,配置钢筋C.采用工字形截面D,增加梁高答案:D.在建筑物的刚度设计中,（）是最重要的原则。A.选择较大的刚度B.低层刚度大,向上逐渐减小C.刚度宜均匀D.刚度应该尽量小答案：C27.关于地基中的附加应カ,下列说法中正确的是（）。A.附加应カ就是地基内的自重应カB.附加应カ就是基底压カ产生的应カc.附加应カ就是地基内的自重应力与基底压カ产生的应カ之和D,附加应カ就是基底压カ产生的应カ与地基内的自重应カ之差答案:D.布置有单排纵向受力钢筋的梁,其截面有效高度取（）。h-60h-35C.h-20D.h-40答案:B.适筋梁正截面破坏分为三个阶段,其中第二阶段末是验算（）的依据。A.承载カ极限状态B,屈服极限状态C.正常使用极限状态D.比例极限状态答案:C.（）结构最危险。A.承载カ低的脆性B.承载カ高的脆性c.承载カ低的延性D.承载カ高的延性答案：B.对于ー个经过严格设计的钢筋混凝土梁,如果发生正截面裂缝,且经过测定裂缝处的钢筋并未发生屈服,则应（）。A.立即抢修B.不用抢修,但加固后才能使用C,无需处理D,无需加固,但影响正常使用答案:C.细长杆件轴向受压,破坏形态一般是（）.A.受压破坏B,受弯破坏C.受剪破坏D,失稳破坏答案:D.在逬行斜截面承载カ计算时,为了防止发生斜压破坏,需逬行截面尺寸的校核。若Hw/b<4时,V>0.25fcbh〇,应采取的措施是（）。A,增大箍筋直径或减小箍筋间距B,提高箍筋抗拉强度或加配弯起钢筋C,增大截面尺寸期!高混凝土强度等级D,增加纵筋配筋率答案:C.先张法施加预应力的主要施工エ序是（）。A,在台座上张拉预应カ钢筋至预定长度后,将预应カ钢筋固定在台座的传カ架上;然后在张拉好的预应カ钢筋周围浇筑混凝土;待混凝土达到ー定的强度后（约为混凝土设计强度的70%左右）切断预应カ钢筋B,在台座上浇筑混凝土;张拉预应カ钢筋至预定长度后,将预应カ钢筋固定在台座的传カ架上;待混凝土达到ー定的强度后（约为混凝土设计强度的70%左右）切断预应カ钢筋c,在台座上张拉预应カ钢筋至预定长度后,将预应カ钢筋固定在台座的传カ架上;切断预应カ钢筋;然后在张拉好的预应カ钢筋周围浇筑混凝土D,在台座上张拉预应カ钢筋至预定长度后,将预应カ钢筋固定在台座的传カ架上;然后在张拉好的预应カ钢筋周围浇筑混凝土;待混凝土达到ー定的强度后（约为混凝土设计强度的io。％左右）切断预应カ钢筋答案:A.风荷载是随机荷载,（）。A,符合正态分布规律,特征值的取值具有95%的保证率B.不符合正态分布规律,特征值的取值具有10〇%的保证率C,符合正态分布规律,特征值的取值具有10〇%的保证率D,不符合正态分布规律,特征值的取值可以保证95%的保证率答案:D36.建筑物的各种附加设施（）恒荷载。A.一定属于B.不一定属于C.一定不属于D.不确定答案:B.从预应カ混凝土的原理可知,如果想要减小裂缝宽度或减小挠度,只有（）钢筋的屈服应力水平,オ可以使其屈服应变量减小。A.增大B.降低C.维持D.撤消答案：B.生产效率高、施工エ艺简单、锚夹具可多次重复使用等是（）的优点。A.后张法B.先张法C.千斤顶法D.扁顶法答案：B.在常规的建筑物中,钢结构不用于（）。A.大跨结构B.临时结构C.高耸结构D,基础结构答案:D二、多项选择题（下列每小题的备选答案中,有两个或两个以上符合题意的正确答案）.钢结构柱脚的形式有（）。A.对接B.刚接C.聊接D,较接E・焊接答案:B、D.（）可以导致结构刚度折损。A,各层间剪カ墙独立布置,上下不协调B,楼板开洞C.柱截面变化率超过50%D,同层间承重结构既有柱也有墙E,梁截面过大答案:AB.C3,双筋矩形截面与单筋矩形截面在设计中,都要遵守的原则有（）。A.最大配筋率原则B.最小配筋率原则C.界限相对受压区高度原则D,延性破坏原则E,限制混凝土裂转宽度原则答案:c、D、E4.如果说某种材料是环保材料,那么应该满足的条件有（）。A.在使用过程中无害B.在加工过程中无害C,原材料的取得不破坏自然界D,材料可以回收利用E,材料的成本低廉答案:A、B、C、D.焊接是钢结构较为常见的连接方式,也是比较方便的连接方式.根据焊接的形式,焊缝可以分为（）。A.对接焊缝B,搭接焊缝C,顶接焊转D,角焊缝E,斜接焊缝答案:A、C、D.保证屋架上弦受力稳定的构件有（）.A,大型屋面板B,上弦水平支撑C.连系梁D,屋架垂直支撑E.托架答案:A、B.下列属于预应カ混凝土的优势的有（）.A,提高抗裂性.使用高强材料c.提高了混凝土构件的抗剪承载カD.具有良好的经济性E.可以提高构件的耐久性答案:A、C、D、E.风荷载的特点包括（）。A.风荷载是高层房屋的主要水平荷载之ー风荷载是ー种随机的动カ荷载c,建筑物所承受的风荷载作用不随风カ测试点的高度增加而变化D.风荷载的大ノ」与建筑物的体型有关E.风荷载的大小与建筑物的体型无关答案:A、B、D预应力混凝土所使用的钢筋应该满足（）的质量要求。A.低沸点B.具有一定的塑性C.不易弯折D,与混凝土间有足够的粘结强度E.弹性模量低答案:B、D10.常见的砖混结构过梁有（）.A.钢筋混凝土过梁B,钢结构过梁C.钢筋砖过梁D.砖砌平拱过梁E,砖砌高拱过梁答案:AC、D三、简答题.如果求连续梁支座的最大负弯矩,其活荷载应如何布置?答案:在支座两侧跨布置活荷载,并向两侧延伸隔跨布置。.什么是结构设计的极限状态?有哪几类?答案:所谓结构设计的极限状态,是指结构在受力过程中存在某ー特定的状态,当结构整体或其中的组成部分达到或超过该状态时,就不能够继续满足设计所确定的功能,此特定的状态就是该结构或部分的极限状态。设计中有正常使用极限状态和承载カ极限状态..基础埋置深度要考虑哪些基本因素?答案:1.工程地质情况2.水文地质情况3.地基土的冻结深度4.相邻建筑物的基础埋置深度5.相邻建筑物有无地下室、设备基础、地下设施以及周边市政设施的连接情况..砌体结构房屋抗震构造有哪些?各起什么作用?答案:圈梁:保证墙体的稳定性,增加房屋的整体刚度;构造柱,增加房屋的整体性与墙体的连接性,•横墙（山墙）增加结构的侧向刚度;楼板,增加结构的空间刚度。.L形平面形式的建筑物,在抗震设计时有什么问题?如何处理?答案:由于该平面形状的几何中心与刚度中心不一致,在地震的侧向作用下会导致结构整体水平扭转,造成严重破坏。因此在实际工程中应该对结构平面分割处理,使其成为两个矩形平面的组合。.简述如何处理基础埋置深度的差异。答案:基本原则:对于以土层为地基的基础,高低基础之间的外部边缘水平距离应该大于其高差的2倍;对于以岩层为地基的基础,高低基础之间的外部边缘水平距离应该大于其高差的1倍;且基础底边缘连线以下的土/岩层不能清除。若不能满足上述要求,采取分段施工、设临时加固支撑或板桩、筑地下连续墙、加固原建筑物地基等方法,以保证开挖新基坑时不影响原有基础的安全。.钢结构的连接有哪些方式?答案:焊接、挪接、螺栓连接.什么是基础设计中的附加应カ?为什么高层建筑物的基础较深?答案:基础地面土层中由于基础作用而形成的超过原有土层自重应カ的应カ。高层建筑上部结合荷载较大,采用深埋的方式可以减少基地的附加应カ,并且可以保证对于结构的嵌入性要求四、计算题1.图示一起重构架ABC的A点装置一个定滑轮。按车D的钢绳通过滑轮而起吊重物W,已知W=15kN.支架A,B,C三处的连接均为校接,不计滑轮、钢绳・构架的自重及滑轮轴的摩擦。求起重架AB,AC杆所受的力N1,N2。答案:解以滑轮A为研究对象。作用在它上面的カ有四个,其中,AB杆与AC杆由于不考虑自重,两端为钱支,故是ニカ杆，力作用线与杆轴线重合。起重钢索AD段的拉力NAD以及它的铅垂段的拉力W虽然都作用在轮缘上，但是他们的大小相等,它们的合力通过轮心A。因此,可将拉力NAD与铅垂カW=15kN看作作用在轮心A上，即不计滑轮的尺寸，而将其看作是一点，这样当研究A节点的平衡问题时,列出两个平衡方程（假设AB,CD杆均受压カ）：=0N1+N2cos30°-NADsin40°=0=0N2sin30°-NADcos40°-W=0因为已知条件中NAD=W=15kN,故可解得方程组中两个未知量:N2=53kNN1=-36.3kN求得的N2为正值，N2カ假设的方向正确，AC杆受压カ;N1为负值,说明实际N1カ的指向与所假设的方向相反，应为离开节点A,故AB杆受拉カ。2.求图示三钱刚架A,B处的支座反カ。qmilnTTTWadckqa——.fp答案

解构件ADC与BEC通过钱C连在ー起,并用较A.B与地基连在ー起,成为一个几何不变体系。校A,B各有两个反カ,故有四个未知数,VA,HA;VB,HB,它们的方向先假定如图所示。先从三校刚架整体考虑,可列出平衡方程:TOC\o"1-5"\h\z∑MA=0VB×4a-q×4a×2a-P×2a=0 (a)1 2 - 5得VB=4aワワ=］一∑MB=0VA×4a+P×2a-q×4a×2a=0 (b)VA=甚(如’-2g*J敦∑x=0 HA-HB+P=0 （c）从整体考虑只能列出三个平衡方程,无法解出四个未知量,所以要补充一个方程。为此,可取部分脱离体,现取CEB部分脱离体（如图3-21b所示），C较处有一约束反カ,分解为两个未知量VC、HC（方向可先假定）,故脱离体共有三个未知量，但因本题意不要求解出VC、HC,故可取C为矩心，以求HB:∑MC∑MC=0HB×3a+q×2a×a-VB×2a=0HB=♦（小2a一封しょ（竽ユー2バL期.）以HB值代入式（c）中,得HA=O校核ーー取整体平衡,检查各力在y轴上的投影总和是否为零:3 5∑y=0 VA+VB-4qa=2敦+2敦-4qa=0再取任一点,如D点,检查各カ对该点之矩的代数和是否为零:∑MD=0HA×3a+Pa+VB×4a-HB×3a-q×4a×2aQ-qaz^^qax4a-qax3a-Sqaz说明所求A,B支座反力正确。.某矩形梁段,bxh=300x500,均布荷载作用产生的最大剪力值为50KN,集中荷载产生的剪カ为250KN.入=2.2,混凝土强度等级C30,维筋采用HPB235级,请配置羅筋。Vmax=O.25PcfcbhoPc=1.0fc=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2fy=210N/mm23010,ASv=236mm2答案:解:总剪カ:V=50+250=300KN验算剪力与截面的关系:截面最大承载カ:Vmax=O.25pcfcbho,混凝土强度等级不超过C50时,取佐=1.0;对于C30混凝土(fc=14.3N/mm2；ft=1.43N/mm2;ho=5OO-35=465mm;Vmax=O.25pcfcbho=O.25x1.0x14.3x300x465=498.7KN>V可以进行配筋计算。V集中/V总=250/300>乃％,因此有:Vcs=1.75ftbh。/(入+1)+fyvAsvM/s300x103=usx1.43x300x465/(2.2+1)+210xAsvx465/s设采用箍筋:3010,Asv=236mm2,解得s=120.75mm.某矩形截面梁,截面bxh=300x500»混凝土为C30,该截面承担弯矩为200kNm,配置HRB335级钢筋,请计算该截面所需配置的最小钢筋面积。ai=1.0fc=14.3N/mm2fy=300N/mm2厶=0.55答案:根据计算方程组:Zx=Oaifcbx=fyAsXM=OM=aifcbx(ho-x/2)由于混凝土强度等级为C30,不超过C50,所以ai取为1.0,可以查相应的材料表格(fc=14.3N/mm2;对于HRB335级钢筋,fy=300N/mm2。设受拉区钢筋配置为梁底单排,因此有:ho=h-35=500-35=465mm因此有:200x106=14.3x300xX(465-x/2)解得x=112mm对于计算结果x,进行校核x,防止出现大于xb的情况而超筋.Xb=Ebho对于C30混凝土与HRB335级钢筋,る=0.55。Xb=&ho=O.55x465=255.75mm>x,结果满足适筋梁要求。因此As=aifcbx/fy=14.3x300x112/300=1601.6mm2ー个三角形管道支架固定在砖柱上,支架由两根型钢与节点板构成。节点A,B,(:均采用焊接,在分析支架受力情况时,可简化为校接计算,已知每一管道重为248N/m,支架间距为6m。试求支架A,B两处的约束反カ。支架自重忽略不计。答案:解由题意知支架节点均简化为较接,管道重以集中力的形式通过接触点垂直作用在支架上,支架间距为6m,每ー支架承担6m长的管道重量,故:P=6x248=1488N=1.488kN支架中BC杆为ニカ杆,所以,B校处的约束反カRB必沿BC方向作用。而AC杆不是ニカ杆,A处约束反カ方向未知,以HA及VA两分力代替。各反力指向先假定。(1)用一矩式方程组求解\MA=OPxl+Pxl.4-RBcos30°xl.26xtan30°=01.488x1+1.488x1.4-RBsin30°xl.26=0得RB=5.67kN\y=0VA+RBsin30°-P_P=0VA=2.976-RBsin30°=0.141kNIx=ORBcos30°-HA=0HA=4.91kN(2)用二矩式方程组求解,如上》MA=O可求得RB=5.67kN>MB=OHAx+1.488x1+1.488x1.4=0=tan30°=1.26xtan30°=0.727m将值代入上式方程中求得HA=4.91kNIy=0方程与上面一矩式中的相同,可得VA=0.141kN.这儿若再用Ex=0方程,不能解出第四个未知量,故Ex=0称不独立方程,只可将其作为校核之用.=0-HA+RBcos30°=-4.91+5.67xcos30°=0(3)用三矩方程组求解JMA=0如上求得RB=5.67kN》MB=0如上求得HA=4.91kN》MC=0VAxl.26-1.488x0.26+1.488x0.14=0得VA=0.141kN上面三组平衡方程,在解题时,只需任选ー组即可。一民用房屋的三角形木屋架,桁条采用圆木,简支支承在屋架上,桁条间距为80cm,屋架间距为3.6m,屋面上静荷载(包括瓦、油毡、屋面板和桁条自重)为0.8kNm2,屋面雪荷载为0.5kN/m工,木材为杉木,许用应力[o]=llMPa,E=1.2MPa。试按强条件选择桁条的直径dO。80cm答案:解(1)画出计算简图并求出荷载:q=(0.8+0.5)x0.8=1.04kN/mqKN/m(2)画出弯矩图与剪カ图,确定最大内力及其截面Mmax=qI2/8=1.04x3.62/8=1.69kNm,Qmax=ql/2=1.04x3.6/2=1.87kN.87KN(M)(Q)(M)(Q)1.69KNm⑶按正应カ强度条件选桁条直径damax=Mmax/Wz<[〇]将Mmax=1.69kNm,Wz=/id3/32,[o]=llkpa代入日,得:卩xX32 J1,69x1Q5x32d>V二©=VxxllxlO-=11.6cm因此,选择原木直径为12cm。7.管道支架由AB,CD两杆组成,结构尺寸如图所示。B,D两处是固定较支座,C处是连接用钱链。管道悬挂在水平杆AB的A端,该支架所承担的管道重为4kN。不计杆重,求CD杆所受的カ和支座B的反カ。解画受カ分析图（见下图）,CDX,CDP在A端受管道竖直向下的重力P=4kN;根据题意,CD杆的重量不予考虑,CD杆中部无外力作用,C,D两端均为较支连接,可见CD杆是ー个ニカ杆,它通过C校作用在AB杆上的カNCD作用线与它本身的轴线相重合,即与AB杆成45°夹角;B端为固定较支座,支座反カRB的作用点为B点,方向待定。由于AB杆处在平衡状态，杆上仅作用三个カ,现カNCD作用线与管重P力作用线汇交于0点,可知第三カRB的作用线必为0B连线方向,因此P,NCD,RB为作用在AB杆上的三力汇交平衡カ系。由于Pカ数值与方向已知,NCD,RB的方向已知，故可用闭合的カ多边形法则作图3-5c。图中力的比例尺为lcm=2kN,量得ac与be线段之长分别为3cm和4.2cm,所以,两カNCD和RB的大小分别为NCD=4.2×2kN=8.4kNRB=3×2kN=6kNCD杆所受的カ与图中的NCD等值、反向,所以,CD杆受カN,CD=8.4kN,且是拉カ。注意,图中各力的数值与方向要カ求正确,这样可提高图解法的精确度。如果采用计算的方法,可以求的NCD为8.49和RB为6.32.试求图所示桁架的CF杆的内力答案:解(1)求支座反カ油于桁架和荷载均为对称,所以VA=VB=2P,⑵求CF杆的内力NCF:由I-1截面,取截面右边为脱离体,如图所示:

以杆FE和GE的交点E为矩心,由ZME=O,彳导NCF-3d/2tan300+P-3d/4-3P/2-3d/2=0NCF=4P=1.732P（拉カ）.试作下图所示的刚架的内力图.答案:20KN/曾Q)艇(1)求支座反カ取整个刚架为我惠体.假设反カ方向如国中所示・由平衡条件得rx=oHf30KX工ゆ〇匕・6+30•4-20•6•3=0\；=40KN(f)LXL=OXi•6-30•4-20•6*3=0Vs=80KN(t)(2)分段求杆两韩内力AC段:ルニえ=0Q“=Q,=〇.'=_404CD段:也=0,230•2=60KN・M(左侧受拉)，Q尸-30KN,Qx=-30KN,3Nx=-40KNBC段:\k=0,心=306180心:叩(右侧受拉)，趣=超=30芯DE段：求DE杆两端的内力时,可以分别利用分别做M,Q和、图.在做M图时,DE段的弯矩因两端弯矩值已求得,在此两纵标值的顶点以虚线相连.从虚线的中点向下叠加管支梁的弯矩图.筒支梁芽中的弯矩值为q1/8=90KX・M..图示一最大起重量P=100kN的塔吊。其自重G=400KN。作用线距离塔身中心线〇ー〇',为0.5m。塔身最下面四个轮子可在轨道上行走。为使在起吊过程中不倾倒,必须放置配重W（配重作用线如图所示。试问W为多少KN时,该塔吊不会发生倾倒?该塔吊受平面平行力系w,G,P作用,为使它不倾倒,カ系的合力作用线范围必须在AB之间合力大小R=W+G+P=W+400+100=500+W若合力作用线位置在AA&rsqu。;,各カ对塔身中心线〇〇&rsqu。;,取矩,合力Rカ臂H=1ITI：R×H=W×3-G×O.5-P×10得W=850kN若合力作用线位置在BB，各力对塔身中心线取矩:R×H=G×〇.5+P×10-W×3(W+5OO)×l=400×0.5+100×10-3W得W=175kN所以,当塔吊有最大重量P=lOOkN时,配重范围为85OkN>W>175kN..试求图所示桁架的各杆内力.答案:解(1)求支座反カ.由于此桁架结构及荷载是对称的,所以A和B支座反カ为VA=VB=2P(2)求各杆内力.

由于对称关系,桁架左右两边对称杆件的内力也是相等的,所以只需要计算左边一半杆件的内力既可。从结点A开始,因在该结点上只有两个未知内力Nac和Nad,取结点A为脱离体,如图所示.由结点A的平衡条件,即然后,取D结点为脱离体,如图所示,为了使列出的平衡方程中只包含一个未知力,避免解联立方程,取x轴与未知力Nde方向一致,y轴正好与Ndc重合。∑y=O,2P-P/2+NADsin30°=0NAD=-l.5P/sin30°=-3P(J±^I)∑x=0,NAc+NADCOs30°=0NAc=-NADCOs30°NAc=-(-3p)·0.87=2.60P∑y=0NcEsin60°+NDcsin60°=0Nce=O.87P（JS±j）∑x=0,NcF+NcECOs60°-NDcCOs60°-NAc=0Ncf=1.73P（研）Nbg=Nad=-3P隹カ）;Nde=Nge=-2.5P（压カ）；NCe=Nfe=O.87P（拉カ）;Nbf=Nac=2.60P（拉カ）Ndc=Ngf=-O.87P（压カ）12.图所示人字梯的两部分AB和AC在A点钱接,又在D,E两点用水平绳连接。梯子放在光滑的地平面上,其ー边作用有铅垂カP»如不计梯重,试分析并画人字梯整体、AB及AC部分的受カ图。解从整体考虑,人字梯所受的外力有铅垂カP与B,C处的约束反カ。因梯子B,C端放在光滑的地平面上,由于光滑接触面（线）的约束反カ只能是压カ,它作用在接触处,方向为沿着接触表面在接触处的公法线而指向物佳,所以,B,C端受到地面垂直向上的约束反カVB,VC,下图为人字梯整体的受カ图。

取AB为研究对象,如下图所示。DE水平绳只能受拉カ,不能受压カ,从作用カ与反作用カ定律可知,AB在D处受DE方向的绳子拉カNDE。A为较接点,约束反カ方向未知,可分解为VA与HA,其指向可先行假设如图中所示。同理，可画出AC的受カ图。

13.ABC为简单桁架,受水平荷载P=160kN作用,其支座情况和尺寸如图所示。已知各杆均为低碳钢材料,其弹性模量E=2xlO5MPa,比例极限ap=200171Pa,屈服极限。s=240MPa,强度极限。b=400MPao拉杆的安全系数nl=2,压杆n2=3o(1)试按强度条件确定AB杆和BC杆的横截面面积。(2)若两杆均由两根等边角钢所组成,横截面形状为形。试分别选择型钢号。

解令AB杆为①杆、BC杆为②杆。在荷载P作用下两杆分别承受一定的轴カN1,N2。取B节点为脱离体,绘制其受カ图,由1y=ON2sina-Nlsina=0得N2=NI由»x=0P-Mcosa-N2cosa=0得N2=NI=P/2cosa=160/(2x2/713:+2:)=100kN答案为正,说明N1、N2假设的作用方向与实际相符,N1为拉カ,N2为压カ。下ー步需确定拉、压杆的容许应力.低碳钢是塑性材料,应选择屈服极限。s作为材料的极限应カ,可x=os。拉杆[o]l=os/nl=240/2=120MPa压杆[o]2=as/n2=240/3=80MPa最后,可求得这两杆所需的面积,并选择型号:AB杆Al>NI/[o]l=100x103/120x106=0.83xl0-3m2=8.3cm2建钢表.选2L56x56x4,得面积A,l=2x4.39cm2=8.78cm2>A,1所以,AB杆附合强度要求。BC杆A2>N2/[o]2=100x103/80x106=1.25xl0-3m2=12.5cm2杳型钢关,选2l_63x63x5,得面积A,2=2x6.134cm2=12.286cm2<A2需要验算BC杆的强度oBC=N2/A,2=100x103/12.286x10-4=81.4MPa>[。]2,且(oBC-[a]2)/[a]2=(81.4-80)/80=1.75%<5%5%为超过容许应カ时的允许范围,所以,BC杆也符合强度要求.故两杆所选的型钢号均能满足强度要求。14.矩形截面柱,300x500,采用C30;就8±,HRB335钢筋,N=1000kN,M=500kNm(高度方向),请配置相应的钢筋n=loai=1.0fc=14.3N/mm2fy=300N/mm2る=0.55a玆空•解:eo=M/N=8OO/lOOO=5OOmm>O.3ho,可以按大偏心计算;ea=[20,h/3O]=2Oqei=l.O(eo+ea)=520mme=qei+h/2-as=520+250-60=710mmZx=ON=aifcbx+f'yA's-fyAsZM=ONe=aifcbx(ho-x/2)+f'yA's(ho-a's)1000000=14.3x300xX+3OOA'S-3OOAS1000000x710=14.3x300xx(440-x/2)+300A's(440-60)设セ=Eb=0.55,保证破坏形态,保证大偏心x=440x0.55=242mm且保证了x>2a's解得:A's=3322mm2As=[(14.3x300xx+300A's)-1000000]/300=3450mm215.单轨吊车梁计算简图,如图所示,起重量为P,吊车梁自重为qo试用叠加法求梁的最大挠度。答案单跨吊车梁可简化为简支梁,当吊车行驶到梁中点起吊重物时,梁的挠度最大,最大挠度发生在梁的中点。可以使用表格分别査出p和q作用下的挠度.解在均布荷载q作用下的跨中挠度fq=5qL”384EI在集中荷载作用P作用下,梁的中点挠度fp=pL3/48EI应用叠加法,求q和P共同作用下的中点最大挠度f=fq+fp=5qL4/384El+pL3/48EI16.图示结构各杆的截面相同且与形心轴对称,各杆线膨胀系数为α,截面高度为h»试求当只有内侧的温度升高10ºC时,在C点所产生的竖向线位移。答案:解(1)建立虚设状态,即在C点竖向加单