2022《工程力學(xué)與建筑結(jié)構(gòu)》模擬試題

2022BUMMaWM》一01ー、單項選擇題（下列毎小題的備選答案中,只有一個正確答案）.相比之下,（）更加危險。A?少筋梁B,超筋梁C.適筋梁D,各種梁的安全性相同答案:B.在施工中,（）措施在增加錨固方面是無效的。A.促使鋼筋表面生銹B.在鋼筋端部設(shè)置彎鉤C,在鋼筋端部焊接綁條D.鋼筋端部加設(shè)特殊構(gòu)造答案:A.影響無腹筋梁破壞形態(tài)的關(guān)鍵因素是（）?A,荷載形式B,支座種類C.剪跨比D,截面高寬比答案:C.固定錢支座對于結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生（）。A.垂直カ約束B.水平カ約束c.斜向カ約束D.カ矩約束答案:D.高層和超高層建筑可以選用的主體結(jié)構(gòu)形式是（）。A.砌體結(jié)構(gòu)B,排架結(jié)構(gòu)C.筒體結(jié)構(gòu)D,拱結(jié)構(gòu)答案:C.如果結(jié)構(gòu)屬于靜定結(jié)構(gòu),下列說法正確的是（）,A,溫度作用不會產(chǎn)生內(nèi)力B,溫度降低時不會產(chǎn)生內(nèi)力,升高時會產(chǎn)生C.只要溫度變化均勻,就不會產(chǎn)生內(nèi)力D.溫度變化不會改變結(jié)構(gòu)的幾何形狀答案:A.對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),以下說法正確的是（）。A.只是鋼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鋼材的受カ性能c.可以互相改善受カ性能D.可以互相提高強度,但延性降低答案:C.屬于單向板的是（）。A.長寬比!:1,對邊支撐.長寬比1：1,臨邊支撐C.長寬比1:1,四邊支撐D.長寬比1:1,三邊支撐答案:A在房間中靜止的家具屬于（）。A,恒荷載B,活荷載C,準(zhǔn)恒荷載D,準(zhǔn)活荷載答案:B.下列對于基礎(chǔ)剛性角描述中正確的是（）.A,毛石基礎(chǔ)需要受到剛性角的約束B.鋼筋混凝土基礎(chǔ)需要受到剛性角的約束C.樁基礎(chǔ)需要受到剛性角的約束D.筏板基礎(chǔ)需要受到剛性角的約束答案：A.對于活荷載的特征值,下列描述中正確的是（）。A?對于該類荷載的特征值,95%的荷載值相對該值較小B.對于該類荷載的特征值,95%的荷載值與該值相等C?對于該類荷載的特征值,95%的荷載值相對該值較大D?對于該類荷載的特征值,95%的荷載值不能出現(xiàn)答案:A.通常來講,井字樓蓋的板是（）oA.四點支撐雙向板B,四邊支撐雙向板C?四點支撐單向板D,四邊支撐單向板答案:B.某五星級酒店屬于該城市重點旅游設(shè)施,在抗震設(shè)計中將被列為（）類建筑物。A.甲B.乙C.丙D,丁答案:C.建筑設(shè)計中所采用的基本烈度,是指（）.A.某一地區(qū)歷史上一定測算期內(nèi),曾經(jīng)遭受的最大地震烈度B.某一地區(qū)歷史上一定測算期內(nèi),曾經(jīng)遭受的平均地震烈度C.某一地區(qū)今后一定測算期內(nèi),可能遭受的最大地震烈度D,某一地區(qū)今后一定測算期內(nèi),可能遭受的平均地震烈度答案：C.在實際的連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的橋梁中,5跨以上的連續(xù)梁比較少見的原因是（）。A.跨數(shù)大多計算復(fù)雜B.跨數(shù)大多受力不好C.受力影響在5跨以上時可以忽略D.在使用中會出現(xiàn)不利因素答案:A16.隨著建筑的增高,鋼結(jié)構(gòu)逐漸成為結(jié)構(gòu)的主流,這說明（）。A,鋼結(jié)構(gòu)更加安全B.鋼結(jié)構(gòu)只適用高層建筑C,高層建筑不能采用混凝土結(jié)構(gòu)D.高層建筑使用鋼結(jié)構(gòu)更加適合答案:D.普通螺栓的級別不包括（）級。ABCD答案:D.對于結(jié)構(gòu)設(shè)計,下面說法正確的是（）。A,結(jié)構(gòu)設(shè)計是數(shù)學(xué)分析過程,精確度非常高B,結(jié)構(gòu)設(shè)計不一定準(zhǔn)確,不能作為建筑設(shè)計的依據(jù)C.結(jié)構(gòu)設(shè)計僅是一般的例行設(shè)計,是建筑設(shè)計的補充D,相比結(jié)構(gòu)的具體計算,結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計與構(gòu)造設(shè)計更為重要答案：D.排架結(jié)構(gòu)在力學(xué)計算上屬于（）.A.佛B(yǎng).靜定結(jié)構(gòu)C.超靜定結(jié)構(gòu)D,根據(jù)荷載情況可以是靜定也可以是超靜定結(jié)構(gòu)答案:C.由于試驗機的邊界影響,混凝土的立方抗壓強度與設(shè)計強度相比（）。A,較高B,較低C.相等D.指標(biāo)不確定答案:A.對于鋼結(jié)構(gòu)的局部失穩(wěn),一般不采用（）方式。A,增加翼緣與腹板厚度B,減小翼緣與腹板的寬度C,提高桿件的強度D.設(shè)置加勁肋答案:C.下列屬于柔性基礎(chǔ)的是（）。A.語基礎(chǔ)B.毛石基礎(chǔ)C,素混凝土基礎(chǔ)D.鋼筋混凝土基礎(chǔ)答案：D.保證屋架不出現(xiàn)倒伏的支撐系統(tǒng)是（）.A,下弦縱向水平支撐B,下弦橫向水平支撐C,屋架間垂直支撐D,上弦橫向水平支撐答案:C.從成本分析的角度來看,結(jié)構(gòu)體系的選擇（）。A.有最優(yōu)答案B.存在最低成本C,沒有最優(yōu)答案,但有合理的選擇D,結(jié)構(gòu)體系與成本控制并無關(guān)系答案:C.（）是提高混凝土梁剛度,減小撓曲變形的最有效措施。A.提高混凝土強度等級B,配置鋼筋C.采用工字形截面D,增加梁高答案:D.在建筑物的剛度設(shè)計中,（）是最重要的原則。A.選擇較大的剛度B.低層剛度大,向上逐漸減小C.剛度宜均勻D.剛度應(yīng)該盡量小答案：C27.關(guān)于地基中的附加應(yīng)カ,下列說法中正確的是（）。A.附加應(yīng)カ就是地基內(nèi)的自重應(yīng)カB.附加應(yīng)カ就是基底壓カ產(chǎn)生的應(yīng)カc.附加應(yīng)カ就是地基內(nèi)的自重應(yīng)力與基底壓カ產(chǎn)生的應(yīng)カ之和D,附加應(yīng)カ就是基底壓カ產(chǎn)生的應(yīng)カ與地基內(nèi)的自重應(yīng)カ之差答案:D.布置有單排縱向受力鋼筋的梁,其截面有效高度?。ǎ-60h-35C.h-20D.h-40答案:B.適筋梁正截面破壞分為三個階段,其中第二階段末是驗算（）的依據(jù)。A.承載カ極限狀態(tài)B,屈服極限狀態(tài)C.正常使用極限狀態(tài)D.比例極限狀態(tài)答案:C.（）結(jié)構(gòu)最危險。A.承載カ低的脆性B.承載カ高的脆性c.承載カ低的延性D.承載カ高的延性答案：B.對于ー個經(jīng)過嚴(yán)格設(shè)計的鋼筋混凝土梁,如果發(fā)生正截面裂縫,且經(jīng)過測定裂縫處的鋼筋并未發(fā)生屈服,則應(yīng)（）。A.立即搶修B.不用搶修,但加固后才能使用C,無需處理D,無需加固,但影響正常使用答案:C.細(xì)長桿件軸向受壓,破壞形態(tài)一般是（）.A.受壓破壞B,受彎破壞C.受剪破壞D,失穩(wěn)破壞答案:D.在逬行斜截面承載カ計算時,為了防止發(fā)生斜壓破壞,需逬行截面尺寸的校核。若Hw/b<4時,V>0.25fcbh〇,應(yīng)采取的措施是（）。A,增大箍筋直徑或減小箍筋間距B,提高箍筋抗拉強度或加配彎起鋼筋C,增大截面尺寸期!高混凝土強度等級D,增加縱筋配筋率答案:C.先張法施加預(yù)應(yīng)力的主要施工エ序是（）。A,在臺座上張拉預(yù)應(yīng)カ鋼筋至預(yù)定長度后,將預(yù)應(yīng)カ鋼筋固定在臺座的傳カ架上;然后在張拉好的預(yù)應(yīng)カ鋼筋周圍澆筑混凝土;待混凝土達(dá)到ー定的強度后（約為混凝土設(shè)計強度的70%左右）切斷預(yù)應(yīng)カ鋼筋B,在臺座上澆筑混凝土;張拉預(yù)應(yīng)カ鋼筋至預(yù)定長度后,將預(yù)應(yīng)カ鋼筋固定在臺座的傳カ架上;待混凝土達(dá)到ー定的強度后（約為混凝土設(shè)計強度的70%左右）切斷預(yù)應(yīng)カ鋼筋c,在臺座上張拉預(yù)應(yīng)カ鋼筋至預(yù)定長度后,將預(yù)應(yīng)カ鋼筋固定在臺座的傳カ架上;切斷預(yù)應(yīng)カ鋼筋;然后在張拉好的預(yù)應(yīng)カ鋼筋周圍澆筑混凝土D,在臺座上張拉預(yù)應(yīng)カ鋼筋至預(yù)定長度后,將預(yù)應(yīng)カ鋼筋固定在臺座的傳カ架上;然后在張拉好的預(yù)應(yīng)カ鋼筋周圍澆筑混凝土;待混凝土達(dá)到ー定的強度后（約為混凝土設(shè)計強度的io。％左右）切斷預(yù)應(yīng)カ鋼筋答案:A.風(fēng)荷載是隨機荷載,（）。A,符合正態(tài)分布規(guī)律,特征值的取值具有95%的保證率B.不符合正態(tài)分布規(guī)律,特征值的取值具有10〇%的保證率C,符合正態(tài)分布規(guī)律,特征值的取值具有10〇%的保證率D,不符合正態(tài)分布規(guī)律,特征值的取值可以保證95%的保證率答案:D36.建筑物的各種附加設(shè)施（）恒荷載。A.一定屬于B.不一定屬于C.一定不屬于D.不確定答案:B.從預(yù)應(yīng)カ混凝土的原理可知,如果想要減小裂縫寬度或減小撓度,只有（）鋼筋的屈服應(yīng)力水平,オ可以使其屈服應(yīng)變量減小。A.增大B.降低C.維持D.撤消答案：B.生產(chǎn)效率高、施工エ藝簡單、錨夾具可多次重復(fù)使用等是（）的優(yōu)點。A.后張法B.先張法C.千斤頂法D.扁頂法答案：B.在常規(guī)的建筑物中,鋼結(jié)構(gòu)不用于（）。A.大跨結(jié)構(gòu)B.臨時結(jié)構(gòu)C.高聳結(jié)構(gòu)D,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)答案:D二、多項選擇題（下列每小題的備選答案中,有兩個或兩個以上符合題意的正確答案）.鋼結(jié)構(gòu)柱腳的形式有（）。A.對接B.剛接C.聊接D,較接E?焊接答案:B、D.（）可以導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度折損。A,各層間剪カ墻獨立布置,上下不協(xié)調(diào)B,樓板開洞C.柱截面變化率超過50%D,同層間承重結(jié)構(gòu)既有柱也有墻E,梁截面過大答案:AB.C3,雙筋矩形截面與單筋矩形截面在設(shè)計中,都要遵守的原則有（）。A.最大配筋率原則B.最小配筋率原則C.界限相對受壓區(qū)高度原則D,延性破壞原則E,限制混凝土裂轉(zhuǎn)寬度原則答案:c、D、E4.如果說某種材料是環(huán)保材料,那么應(yīng)該滿足的條件有（）。A.在使用過程中無害B.在加工過程中無害C,原材料的取得不破壞自然界D,材料可以回收利用E,材料的成本低廉答案:A、B、C、D.焊接是鋼結(jié)構(gòu)較為常見的連接方式,也是比較方便的連接方式.根據(jù)焊接的形式,焊縫可以分為（）。A.對接焊縫B,搭接焊縫C,頂接焊轉(zhuǎn)D,角焊縫E,斜接焊縫答案:A、C、D.保證屋架上弦受力穩(wěn)定的構(gòu)件有（）.A,大型屋面板B,上弦水平支撐C.連系梁D,屋架垂直支撐E.托架答案:A、B.下列屬于預(yù)應(yīng)カ混凝土的優(yōu)勢的有（）.A,提高抗裂性.使用高強材料c.提高了混凝土構(gòu)件的抗剪承載カD.具有良好的經(jīng)濟性E.可以提高構(gòu)件的耐久性答案:A、C、D、E.風(fēng)荷載的特點包括（）。A.風(fēng)荷載是高層房屋的主要水平荷載之ー風(fēng)荷載是ー種隨機的動カ荷載c,建筑物所承受的風(fēng)荷載作用不隨風(fēng)カ測試點的高度增加而變化D.風(fēng)荷載的大ノ」與建筑物的體型有關(guān)E.風(fēng)荷載的大小與建筑物的體型無關(guān)答案:A、B、D預(yù)應(yīng)力混凝土所使用的鋼筋應(yīng)該滿足（）的質(zhì)量要求。A.低沸點B.具有一定的塑性C.不易彎折D,與混凝土間有足夠的粘結(jié)強度E.彈性模量低答案:B、D10.常見的磚混結(jié)構(gòu)過梁有（）.A.鋼筋混凝土過梁B,鋼結(jié)構(gòu)過梁C.鋼筋磚過梁D.磚砌平拱過梁E,磚砌高拱過梁答案:AC、D三、簡答題.如果求連續(xù)梁支座的最大負(fù)彎矩,其活荷載應(yīng)如何布置?答案:在支座兩側(cè)跨布置活荷載,并向兩側(cè)延伸隔跨布置。.什么是結(jié)構(gòu)設(shè)計的極限狀態(tài)?有哪幾類?答案:所謂結(jié)構(gòu)設(shè)計的極限狀態(tài),是指結(jié)構(gòu)在受力過程中存在某ー特定的狀態(tài),當(dāng)結(jié)構(gòu)整體或其中的組成部分達(dá)到或超過該狀態(tài)時,就不能夠繼續(xù)滿足設(shè)計所確定的功能,此特定的狀態(tài)就是該結(jié)構(gòu)或部分的極限狀態(tài)。設(shè)計中有正常使用極限狀態(tài)和承載カ極限狀態(tài)..基礎(chǔ)埋置深度要考慮哪些基本因素?答案:1.工程地質(zhì)情況2.水文地質(zhì)情況3.地基土的凍結(jié)深度4.相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋置深度5.相鄰建筑物有無地下室、設(shè)備基礎(chǔ)、地下設(shè)施以及周邊市政設(shè)施的連接情況..砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震構(gòu)造有哪些?各起什么作用?答案:圈梁:保證墻體的穩(wěn)定性,增加房屋的整體剛度;構(gòu)造柱,增加房屋的整體性與墻體的連接性,?橫墻（山墻）增加結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度;樓板,增加結(jié)構(gòu)的空間剛度。.L形平面形式的建筑物,在抗震設(shè)計時有什么問題?如何處理?答案:由于該平面形狀的幾何中心與剛度中心不一致,在地震的側(cè)向作用下會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體水平扭轉(zhuǎn),造成嚴(yán)重破壞。因此在實際工程中應(yīng)該對結(jié)構(gòu)平面分割處理,使其成為兩個矩形平面的組合。.簡述如何處理基礎(chǔ)埋置深度的差異。答案:基本原則:對于以土層為地基的基礎(chǔ),高低基礎(chǔ)之間的外部邊緣水平距離應(yīng)該大于其高差的2倍;對于以巖層為地基的基礎(chǔ),高低基礎(chǔ)之間的外部邊緣水平距離應(yīng)該大于其高差的1倍;且基礎(chǔ)底邊緣連線以下的土/巖層不能清除。若不能滿足上述要求,采取分段施工、設(shè)臨時加固支撐或板樁、筑地下連續(xù)墻、加固原建筑物地基等方法,以保證開挖新基坑時不影響原有基礎(chǔ)的安全。.鋼結(jié)構(gòu)的連接有哪些方式?答案:焊接、挪接、螺栓連接.什么是基礎(chǔ)設(shè)計中的附加應(yīng)カ?為什么高層建筑物的基礎(chǔ)較深?答案:基礎(chǔ)地面土層中由于基礎(chǔ)作用而形成的超過原有土層自重應(yīng)カ的應(yīng)カ。高層建筑上部結(jié)合荷載較大,采用深埋的方式可以減少基地的附加應(yīng)カ,并且可以保證對于結(jié)構(gòu)的嵌入性要求四、計算題1.圖示一起重構(gòu)架ABC的A點裝置一個定滑輪。按車D的鋼繩通過滑輪而起吊重物W,已知W=15kN.支架A,B,C三處的連接均為校接,不計滑輪、鋼繩?構(gòu)架的自重及滑輪軸的摩擦。求起重架AB,AC桿所受的力N1,N2。答案:解以滑輪A為研究對象。作用在它上面的カ有四個,其中,AB桿與AC桿由于不考慮自重,兩端為錢支,故是ニカ桿，力作用線與桿軸線重合。起重鋼索AD段的拉力NAD以及它的鉛垂段的拉力W雖然都作用在輪緣上，但是他們的大小相等,它們的合力通過輪心A。因此,可將拉力NAD與鉛垂カW=15kN看作作用在輪心A上，即不計滑輪的尺寸，而將其看作是一點，這樣當(dāng)研究A節(jié)點的平衡問題時,列出兩個平衡方程（假設(shè)AB,CD桿均受壓カ）：=0N1+N2cos30°-NADsin40°=0=0N2sin30°-NADcos40°-W=0因為已知條件中NAD=W=15kN,故可解得方程組中兩個未知量:N2=53kNN1=-36.3kN求得的N2為正值，N2カ假設(shè)的方向正確，AC桿受壓カ;N1為負(fù)值,說明實際N1カ的指向與所假設(shè)的方向相反，應(yīng)為離開節(jié)點A,故AB桿受拉カ。2.求圖示三錢剛架A,B處的支座反カ。qmilnTTTWadckqa——.fp答案

解構(gòu)件ADC與BEC通過錢C連在ー起,并用較A.B與地基連在ー起,成為一個幾何不變體系。校A,B各有兩個反カ,故有四個未知數(shù),VA,HA;VB,HB,它們的方向先假定如圖所示。先從三校剛架整體考慮,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）從整體考慮只能列出三個平衡方程,無法解出四個未知量,所以要補充一個方程。為此,可取部分脫離體,現(xiàn)取CEB部分脫離體（如圖3-21b所示），C較處有一約束反カ,分解為兩個未知量VC、HC（方向可先假定）,故脫離體共有三個未知量，但因本題意不要求解出VC、HC,故可取C為矩心，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校核ーー取整體平衡,檢查各力在y軸上的投影總和是否為零:3 5∑y=0 VA+VB-4qa=2敦+2敦-4qa=0再取任一點,如D點,檢查各カ對該點之矩的代數(shù)和是否為零:∑MD=0HA×3a+Pa+VB×4a-HB×3a-q×4a×2aQ-qaz^^qax4a-qax3a-Sqaz說明所求A,B支座反力正確。.某矩形梁段,bxh=300x500,均布荷載作用產(chǎn)生的最大剪力值為50KN,集中荷載產(chǎn)生的剪カ為250KN.入=2.2,混凝土強度等級C30,維筋采用HPB235級,請配置羅筋。Vmax=O.25PcfcbhoPc=1.0fc=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2fy=210N/mm23010,ASv=236mm2答案:解:總剪カ:V=50+250=300KN驗算剪力與截面的關(guān)系:截面最大承載カ:Vmax=O.25pcfcbho,混凝土強度等級不超過C50時,取佐=1.0;對于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可以進行配筋計算。V集中/V總=250/300>乃％,因此有:Vcs=1.75ftbh。/(入+1)+fyvAsvM/s300x103=usx1.43x300x465/(2.2+1)+210xAsvx465/s設(shè)采用箍筋:3010,Asv=236mm2,解得s=120.75mm.某矩形截面梁,截面bxh=300x500?混凝土為C30,該截面承擔(dān)彎矩為200kNm,配置HRB335級鋼筋,請計算該截面所需配置的最小鋼筋面積。ai=1.0fc=14.3N/mm2fy=300N/mm2厶=0.55答案:根據(jù)計算方程組:Zx=Oaifcbx=fyAsXM=OM=aifcbx(ho-x/2)由于混凝土強度等級為C30,不超過C50,所以ai取為1.0,可以查相應(yīng)的材料表格(fc=14.3N/mm2;對于HRB335級鋼筋,fy=300N/mm2。設(shè)受拉區(qū)鋼筋配置為梁底單排,因此有:ho=h-35=500-35=465mm因此有:200x106=14.3x300xX(465-x/2)解得x=112mm對于計算結(jié)果x,進行校核x,防止出現(xiàn)大于xb的情況而超筋.Xb=Ebho對于C30混凝土與HRB335級鋼筋,る=0.55。Xb=&ho=O.55x465=255.75mm>x,結(jié)果滿足適筋梁要求。因此As=aifcbx/fy=14.3x300x112/300=1601.6mm2ー個三角形管道支架固定在磚柱上,支架由兩根型鋼與節(jié)點板構(gòu)成。節(jié)點A,B,(:均采用焊接,在分析支架受力情況時,可簡化為校接計算,已知每一管道重為248N/m,支架間距為6m。試求支架A,B兩處的約束反カ。支架自重忽略不計。答案:解由題意知支架節(jié)點均簡化為較接,管道重以集中力的形式通過接觸點垂直作用在支架上,支架間距為6m,每ー支架承擔(dān)6m長的管道重量,故:P=6x248=1488N=1.488kN支架中BC桿為ニカ桿,所以,B校處的約束反カRB必沿BC方向作用。而AC桿不是ニカ桿,A處約束反カ方向未知,以HA及VA兩分力代替。各反力指向先假定。(1)用一矩式方程組求解\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)用二矩式方程組求解,如上》MA=O可求得RB=5.67kN>MB=OHAx+1.488x1+1.488x1.4=0=tan30°=1.26xtan30°=0.727m將值代入上式方程中求得HA=4.91kNIy=0方程與上面一矩式中的相同,可得VA=0.141kN.這兒若再用Ex=0方程,不能解出第四個未知量,故Ex=0稱不獨立方程,只可將其作為校核之用.=0-HA+RBcos30°=-4.91+5.67xcos30°=0(3)用三矩方程組求解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上面三組平衡方程,在解題時,只需任選ー組即可。一民用房屋的三角形木屋架,桁條采用圓木,簡支支承在屋架上,桁條間距為80cm,屋架間距為3.6m,屋面上靜荷載(包括瓦、油氈、屋面板和桁條自重)為0.8kNm2,屋面雪荷載為0.5kN/m工,木材為杉木,許用應(yīng)力[o]=llMPa,E=1.2MPa。試按強條件選擇桁條的直徑dO。80cm答案:解(1)畫出計算簡圖并求出荷載:q=(0.8+0.5)x0.8=1.04kN/mqKN/m(2)畫出彎矩圖與剪カ圖,確定最大內(nèi)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按正應(yīng)カ強度條件選桁條直徑damax=Mmax/Wz<[〇]將Mmax=1.69kNm,Wz=/id3/32,[o]=llkpa代入日,得:卩xX32 J1,69x1Q5x32d>V二?=VxxllxlO-=11.6cm因此,選擇原木直徑為12cm。7.管道支架由AB,CD兩桿組成,結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示。B,D兩處是固定較支座,C處是連接用錢鏈。管道懸掛在水平桿AB的A端,該支架所承擔(dān)的管道重為4kN。不計桿重,求CD桿所受的カ和支座B的反カ。解畫受カ分析圖（見下圖）,CDX,CDP在A端受管道豎直向下的重力P=4kN;根據(jù)題意,CD桿的重量不予考慮,CD桿中部無外力作用,C,D兩端均為較支連接,可見CD桿是ー個ニカ桿,它通過C校作用在AB桿上的カNCD作用線與它本身的軸線相重合,即與AB桿成45°夾角;B端為固定較支座,支座反カRB的作用點為B點,方向待定。由于AB桿處在平衡狀態(tài)，桿上僅作用三個カ,現(xiàn)カNCD作用線與管重P力作用線匯交于0點,可知第三カRB的作用線必為0B連線方向,因此P,NCD,RB為作用在AB桿上的三力匯交平衡カ系。由于Pカ數(shù)值與方向已知,NCD,RB的方向已知，故可用閉合的カ多邊形法則作圖3-5c。圖中力的比例尺為lcm=2kN,量得ac與be線段之長分別為3cm和4.2cm,所以,兩カNCD和RB的大小分別為NCD=4.2×2kN=8.4kNRB=3×2kN=6kNCD桿所受的カ與圖中的NCD等值、反向,所以,CD桿受カN,CD=8.4kN,且是拉カ。注意,圖中各力的數(shù)值與方向要カ求正確,這樣可提高圖解法的精確度。如果采用計算的方法,可以求的NCD為8.49和RB為6.32.試求圖所示桁架的CF桿的內(nèi)力答案:解(1)求支座反カ油于桁架和荷載均為對稱,所以VA=VB=2P,⑵求CF桿的內(nèi)力NCF:由I-1截面,取截面右邊為脫離體,如圖所示:

以桿FE和GE的交點E為矩心,由ZME=O,彳導(dǎo)NCF-3d/2tan300+P-3d/4-3P/2-3d/2=0NCF=4P=1.732P（拉カ）.試作下圖所示的剛架的內(nèi)力圖.答案:20KN/曾Q)艇(1)求支座反カ取整個剛架為我惠體.假設(shè)反カ方向如國中所示?由平衡條件得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)分段求桿兩韓內(nèi)力AC段:ルニえ=0Q“=Q,=〇.'=_404CD段:也=0,230?2=60KN?M(左側(cè)受拉)，Q尸-30KN,Qx=-30KN,3Nx=-40KNBC段:\k=0,心=306180心:叩(右側(cè)受拉)，趣=超=30芯DE段：求DE桿兩端的內(nèi)力時,可以分別利用分別做M,Q和、圖.在做M圖時,DE段的彎矩因兩端彎矩值已求得,在此兩縱標(biāo)值的頂點以虛線相連.從虛線的中點向下疊加管支梁的彎矩圖.筒支梁芽中的彎矩值為q1/8=90KX?M..圖示一最大起重量P=100kN的塔吊。其自重G=400KN。作用線距離塔身中心線〇ー〇',為0.5m。塔身最下面四個輪子可在軌道上行走。為使在起吊過程中不傾倒,必須放置配重W（配重作用線如圖所示。試問W為多少KN時,該塔吊不會發(fā)生傾倒?該塔吊受平面平行力系w,G,P作用,為使它不傾倒,カ系的合力作用線范圍必須在AB之間合力大小R=W+G+P=W+400+100=500+W若合力作用線位置在AA&rsqu。;,各カ對塔身中心線〇〇&rsqu。;,取矩,合力Rカ臂H=1ITI：R×H=W×3-G×O.5-P×10得W=850kN若合力作用線位置在BB，各力對塔身中心線取矩:R×H=G×〇.5+P×10-W×3(W+5OO)×l=400×0.5+100×10-3W得W=175kN所以,當(dāng)塔吊有最大重量P=lOOkN時,配重范圍為85OkN>W>175kN..試求圖所示桁架的各桿內(nèi)力.答案:解(1)求支座反カ.由于此桁架結(jié)構(gòu)及荷載是對稱的,所以A和B支座反カ為VA=VB=2P(2)求各桿內(nèi)力.

由于對稱關(guān)系,桁架左右兩邊對稱桿件的內(nèi)力也是相等的,所以只需要計算左邊一半桿件的內(nèi)力既可。從結(jié)點A開始,因在該結(jié)點上只有兩個未知內(nèi)力Nac和Nad,取結(jié)點A為脫離體,如圖所示.由結(jié)點A的平衡條件,即然后,取D結(jié)點為脫離體,如圖所示,為了使列出的平衡方程中只包含一個未知力,避免解聯(lián)立方程,取x軸與未知力Nde方向一致,y軸正好與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（壓カ）；NCe=Nfe=O.87P（拉カ）;Nbf=Nac=2.60P（拉カ）Ndc=Ngf=-O.87P（壓カ）12.圖所示人字梯的兩部分AB和AC在A點錢接,又在D,E兩點用水平繩連接。梯子放在光滑的地平面上,其ー邊作用有鉛垂カP?如不計梯重,試分析并畫人字梯整體、AB及AC部分的受カ圖。解從整體考慮,人字梯所受的外力有鉛垂カP與B,C處的約束反カ。因梯子B,C端放在光滑的地平面上,由于光滑接觸面（線）的約束反カ只能是壓カ,它作用在接觸處,方向為沿著接觸表面在接觸處的公法線而指向物佳,所以,B,C端受到地面垂直向上的約束反カVB,VC,下圖為人字梯整體的受カ圖。

取AB為研究對象,如下圖所示。DE水平繩只能受拉カ,不能受壓カ,從作用カ與反作用カ定律可知,AB在D處受DE方向的繩子拉カNDE。A為較接點,約束反カ方向未知,可分解為VA與HA,其指向可先行假設(shè)如圖中所示。同理，可畫出AC的受カ圖。

13.ABC為簡單桁架,受水平荷載P=160kN作用,其支座情況和尺寸如圖所示。已知各桿均為低碳鋼材料,其彈性模量E=2xlO5MPa,比例極限ap=200171Pa,屈服極限。s=240MPa,強度極限。b=400MPao拉桿的安全系數(shù)nl=2,壓桿n2=3o(1)試按強度條件確定AB桿和BC桿的橫截面面積。(2)若兩桿均由兩根等邊角鋼所組成,橫截面形狀為形。試分別選擇型鋼號。

解令A(yù)B桿為①桿、BC桿為②桿。在荷載P作用下兩桿分別承受一定的軸カN1,N2。取B節(jié)點為脫離體,繪制其受カ圖,由1y=ON2sina-Nlsina=0得N2=NI由?x=0P-Mcosa-N2cosa=0得N2=NI=P/2cosa=160/(2x2/713:+2:)=100kN答案為正,說明N1、N2假設(shè)的作用方向與實際相符,N1為拉カ,N2為壓カ。下ー步需確定拉、壓桿的容許應(yīng)力.低碳鋼是塑性材料,應(yīng)選擇屈服極限。s作為材料的極限應(yīng)カ,可x=os。拉桿[o]l=os/nl=240/2=120MPa壓桿[o]2=as/n2=240/3=80MPa最后,可求得這兩桿所需的面積,并選擇型號:AB桿Al>NI/[o]l=100x103/120x106=0.83xl0-3m2=8.3cm2建鋼表.選2L56x56x4,得面積A,l=2x4.39cm2=8.78cm2>A,1所以,AB桿附合強度要求。BC桿A2>N2/[o]2=100x103/80x106=1.25xl0-3m2=12.5cm2杳型鋼關(guān),選2l_63x63x5,得面積A,2=2x6.134cm2=12.286cm2<A2需要驗算BC桿的強度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%為超過容許應(yīng)カ時的允許范圍,所以,BC桿也符合強度要求.故兩桿所選的型鋼號均能滿足強度要求。14.矩形截面柱,300x500,采用C30;就8±,HRB335鋼筋,N=1000kN,M=500kNm(高度方向),請配置相應(yīng)的鋼筋n=loai=1.0fc=14.3N/mm2fy=300N/mm2る=0.55a玆空?解:eo=M/N=8OO/lOOO=5OOmm>O.3ho,可以按大偏心計算;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)設(shè)セ=Eb=0.55,保證破壞形態(tài),保證大偏心x=440x0.55=242mm且保證了x>2a's解得:A's=3322mm2As=[(14.3x300xx+300A's)-1000000]/300=3450mm215.單軌吊車梁計算簡圖,如圖所示,起重量為P,吊車梁自重為qo試用疊加法求梁的最大撓度。答案單跨吊車梁可簡化為簡支梁,當(dāng)?shù)踯囆旭偟搅褐悬c起吊重物時,梁的撓度最大,最大撓度發(fā)生在梁的中點?？梢允褂帽砀穹謩e査出p和q作用下的撓度.解在均布荷載q作用下的跨中撓度fq=5qL”384EI在集中荷載作用P作用下,梁的中點撓度fp=pL3/48EI應(yīng)用疊加法,求q和P共同作用下的中點最大撓度f=fq+fp=5qL4/384El+pL3/48EI16.圖示結(jié)構(gòu)各桿的截面相同且與形心軸對稱,各桿線膨脹系數(shù)為α,截面高度為h?試求當(dāng)只有內(nèi)側(cè)的溫度升高10ºC時,在C點所產(chǎn)生的豎向線位移。答案:解(1)建立虛設(shè)狀態(tài),即在C點豎向加單