国开《建筑力学＃》形成性作业2（第4-5章，权重20%）

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）

1．1．两根材料不同、截面面积不同的杆件，在相同轴向外力作用下，轴力是（   ）。

不相等

相等

可能相等

可能不相等

2．2．胡克定律应用的条件是（   ）。

只适用于塑性材料

只适用于轴向拉伸

应力不超过比例极限

应力不超过屈服极限

3．3．工程上习惯将EA称为杆件截面的（   ）。

抗拉刚度

抗扭刚度

抗弯刚度

抗剪刚度

4．4．低碳钢的拉伸过程中，（      ）阶段的特点是应力几乎不变。

弹性

屈服

强化

颈缩

5．5．低碳钢的拉伸过程中，（    ）阶段的特点是应力与应变成正比。

弹性

屈服

强化

颈缩

6．6．低碳钢的拉伸过程中，胡克定律在（   ）范围内成立。

弹性阶段

屈服阶段

强化阶段

颈缩阶段

7．7．低碳钢材料在拉伸试验过程中，所能承受的最大应力是（   ）。

比例极限σ_p

屈服极限σ_s

强度极限σ_b

许用应力[σ]

8．8．直径为D的圆形截面，则其对形心轴的惯性矩为（   ）。

9．9．构件抵抗变形的能力称为（   ）。

刚度

强度

稳定性

极限强度

10．10．构件抵抗破坏的能力称为（   ）。

刚度

强度

稳定性

极限强度

二、判断题（每小题2分，共20分）

11．1．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。

对

错

12．2．轴向拉伸（压缩）时与轴线相重合的内力称为剪力。

对

错

13．3．梁的正应力是由剪力引起的。

对

错

14．4．轴向拉伸（压缩）的正应力大小和轴力的大小成正比。

对

错

15．5．任意平面图形对某轴的惯性矩一定大于零。

对

错

16．6．平面图形对所有平行轴的惯性矩中，其对其形心轴的惯性矩为最大。

对

错

17．7．任意平面图形对某轴的惯性矩恒小于零。

对

错

18．8．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。

对

错

19．9．拉压刚度EA越小，杆件抵抗纵向变形的能力越强。

对

错

20．10．胡克定律适用于塑性材料。

对

错

三、计算题（共60分）

1．杆件受力如图示，已知F₁=50kN，F₂=140kN，试作杆件的轴力图。（5分）

21．作杆件的轴力图，如图（   ）（5分）

2．一变截面圆钢杆如图示，已知F₁=20kN，F₂=35kN，F₃=35kN， AB 段杆的横截面面积A_AB =200mm²， BC 段杆的横截面面积A_BC =300mm²，CD 段杆的横截面面积A_CD =400mm²，试作钢杆的轴力图，求出钢杆的最大正应力。（5分）

 

22．（2.1）作杆件的轴力图，如图（  ）（3分）

23．（2.2）钢杆的最大正应力为（   ）（2分）

σ_max=125MPa(压应力)

σ_max=50MPa(拉应力)

σ_max=100MPa(压应力)

σ_max=200MPa(拉应力)

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）

24．（3.1）钢杆的最大正应力为（   ）（3分）

σ_max=125MPa(压应力)

σ_max=50MPa(拉应力)

σ_max=100MPa(压应力)

σ_max=200MPa(拉应力)

25．（3.2）将钢杆的最大正应力与许用应力比较，可知（   ）（2分）

杆件满足强度要求

杆件不满足强度要求

4．悬臂AB 受力如图示，求其C 截面的剪力和弯矩。（5分）

26．（4.1）C 截面的弯矩为（   ）（3分）

18kN∙m（上侧受拉）

10kN∙m（上侧受拉）

0

15kN∙m（下侧受拉）

27．（4.2）C 截面的剪力为（   ）（2分）

13kN

17kN

-12kN

0

5．图示简支梁受集中荷载作用，试绘出梁的剪力图和弯矩图。（10分）

28．（5.1）简支梁的弯矩图如（  ）所示（5分）

29．（5.2）简支梁的剪力图如（   ）所示（5分）

6．梁的受力如图示，试绘出梁的剪力图和弯矩图。（10分）

 

30．（6.1）梁的弯矩图如（  ）所示（5分）

31．（6.2）梁的剪力图如（   ）所示（5分）

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点的正应力。（10分）

32．（7.1）计算C 截面的弯矩为（   ）（3分）

M_C=6kN∙m（上侧受拉）

M_C=9kN∙m（上侧受拉）

M_C=3kN∙m（上侧受拉）

M_C=12kN∙m（上侧受拉）

33．（7.2）计算截面对中性轴的惯性矩，I_z=（   ）（3分）

58.32×10⁶(mm⁴)

58.32×10⁶(mm²)

28.64×10⁶(mm⁴)

28.64×10⁶(mm²)

34．（7.3）计算C 截面上K 点的正应力，σ_k =（  ）（4分）

6.17MPa(拉应力)

3.09MPa(拉应力)

5.35MPa(拉应力)

4.25MPa(拉应力)

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。（10分）

 

35．（8.1）梁的最大弯矩值为（   ）（3分）

M_max=72kN∙m

M_max=24kN∙m

M_max=36kN∙m

M_max=160kN∙m

36．（8.2）抗弯截面系数W_z=（   ）（3分）

5.12×10⁵(mm³)

3.0722×10⁶(mm³)

5.12×10⁶(mm⁴)

6.12×10⁵(mm³)

37．（8.3）最大正应力σ_max=（   ）（3分）

140.625MPa

70.31MPa

281.25MPa

100.25MPa

38．（8.4）将梁的最大正应力与许用应力比较，可知（   ）（1分）

杆件满足正应力强度条件

杆件不满足正应力强度条件