山东农业大学《工程力学与结构》（专升本）期末复习题.docx
工程力学与结构期末考试复习题注：找到所考试题直接看该试题所有题目和答案即可。查找按键：CtrWF一、简答题(每题5分，共8道小题，总分值40分)L影响斜截面受剪承载力的主要因素？正确答案：混凝土的强度等级、配箍率和箍筋强度、剪跨比。2 .提高压杆稳定性的措施？正确答案：改善支承条件；采用合理的截面形式。3 .什么叫少筋梁、适筋梁和超筋梁?在实际工程中为什么应避免采用少筋梁和超筋梁？正确答案：当纵向配筋率适中时，纵向钢筋的屈服先于受压区混凝土被压碎，梁是因钢筋受拉屈服而逐渐破坏的，破坏过程较长，有一定的延性，称之为适筋破坏，相应的梁称为适筋梁。当纵向配筋率过高时，纵向钢筋还未屈服，受压区混凝土就被压碎，梁是因混凝土被压碎而破坏的，破坏过程较短，延性差，破坏带有明显的脆性，称之为超筋破坏，相应的梁称为超筋梁。当纵向配筋率过低时，梁一旦开裂，纵向钢筋即屈服，甚至进入强化阶段，梁的承载力与同截面的素混凝土梁相当，梁是因配筋率过低而破坏的，破坏过程短，延性差，称之为少筋破坏，相应的梁称为少筋梁。超筋梁配置了过多的受拉钢筋，造成钢材的浪费，且破坏前没有预兆；少筋梁的截面尺寸过大，故不经济，且是属于脆性破坏，故在实际工程中应避免采用少筋梁和超筋梁。4 .加减平衡力系原理。正确答案：在一力系上加上或减去一个平衡力系，不改变原力系对刚体的作用效果。5 .钢筋混凝土梁破坏时有何特点?钢筋和混凝土是如何共同工作的？正确答案：配置钢筋后，钢筋混凝土梁的承载力比素混凝土梁大大提高，钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度均得到充分利用，且破坏过程有明显预兆。但从开裂荷载到屈服荷载，在很长的过程带裂缝工作。通常裂缝宽度很小，不致影响正常使用。但裂缝导致梁的刚度显著降低，使得钢筋混凝土梁不利于大跨度结构。钢筋与混凝土之所以能很好的协同工作，主要是由于：国钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；回钢筋与混凝土的温度线膨胀系数(钢材为1.2×10-5,混凝土为(LO1.5)l0-5)基本相同，因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏。6 .杆件的强度条件可以解决哪三类问题？正确答案：强度校核、设计、确定允许荷载。7 .钢筋与混凝土的黏结力的组成。正确答案：化学胶着力、摩擦力、机械咬合力。8 .斜裂缝有几种类型?有何特点？正确答案：斜裂缝主要有两类：腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝。在中和轴附近，正应力小，剪应力大，主拉应力方向大致为45。当荷载增大，拉应变达到混凝土的极限拉应变值时，混凝土开裂，沿主压应力迹线产生腹部的斜裂缝，称为腹剪斜裂缝。腹剪斜裂缝中间宽两头细，呈枣核形，常见于薄腹梁中。在剪弯区段截面的下边缘,主拉应力还是水平向的，所以，在这些区段仍可能首先出现一些较短的垂直裂缝,然后延伸成斜裂缝，向集中荷载作用点发展，这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体，称为弯剪斜裂缝。这种裂缝上细下宽。二、综合题（每题10分，共1道小题，总分值10分）L变截面杆受力如图,P=20kNoAl=400mm2,A2=300mm2,A3=200mm2o材料的E=200GPao试求：（1）绘出杆的轴力图；（2）计算杆内各段横截面上的正应力；计算A端的位移。（三题图）（IO分）正确答案：三、解：（1）杆的轴力图如图所示，各段的轴力Nl=-IOfcV，N1=-40JtV，N3=IokN(2)各段横截面上的正应力为M _ -IOxlO3W = 400x10-6-25×10P-25PN2 _ -40 XIO3T = 300 × IO'6= -13.3×107P = -133.WPNi _ IOxlO3 N- 200lOT5×1Q1 Pa = SOMPa(3) A端的位移为“=Zj + Z. + Z3N1I1 N2I2 M，3-IOXlo3 X0 3亘 - EA2 - EA - 200 ×109 × 400 × IO'6-40×103x0.4 IOxlO3 X0.4"200 ×109 ×300×10 *2OO×1O9×2OO×1O6=-2.04 X 104 m = -0.204加冽三、作图题(每题15分，共1道小题，总分值15分) L作图示梁的剪力图与弯矩图正确答案:四、计算题(每题15分，共1道小题，总分值15分)L某T形梁承担弯矩设计值M=168kNm,截面尺寸如图所示，混凝土为C20(fc=9.6Nmm2),钢筋为团级(fy=300Nmm2),试计算受拉钢筋的面积As。正确答案：ha=h-60=500-60=440(mm)(1)判断类型“历盟(标一学)=】0X9.6X380X100×(440-啜=142.27X10t(Nmm)=142(kNm)<M及于第二类T形假面.评分标准：公式占2分，计算2分，此步共4分。天<2)计算A1由式(826)至式(8.29)得_l,S-6)吐二MU96X(3801时)XlQg_640(mm?)，一/,300M2="SM品一学)=1.0×9.6X(380180)×100X(440-=74.88×10l(Nmm)=74.88(kNm)fl三f-fl-168-74.88三93.12(kNm)M93,12X10'C97fta'Hajtbh*1.0X9.6X180×44O,一,£Jl2%=0334V4三三055aHOJtbho.1.0X9.6X180X0334×4的.847(m)-300A,=A,l+Att-847÷640=1487<mm,)五、证明题(每题20分，共1道小题，总分值20分)L图示三角托架，Ae为刚性梁，BD为斜撑杆，问斜撑杆与梁之间夹角应为多少时斜撑杆重量为最轻？正确答案：BD斜杆受压力为尸BD，由平衡方程LV4=OFsdsinAct-FL=0为了满足强度条件，BD杆的横截面面积A应为AcosFLh 2 FLV>ALaoBD杆的体积应为h-cosSind-sin2显然，当8=3时，V最小，亦即重里最轻。4工程力学与结构期末考试复习题注：找到所考试题直接看该试题所有题目和答窠即可。查找按键：CtrWF一、简答题（每题5分，共8道小题，总分值40分）L斜裂缝有几种类型?有何特点？纠错正确答案：斜裂缝主要有两类：腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝。在中和轴附近，正应力小，剪应力大，主拉应力方向大致为45。当荷载增大，拉应变达到混凝土的极限拉应变值时，混凝土开裂，沿主压应力迹线产生腹部的斜裂缝，称为腹剪斜裂缝。腹剪斜裂缝中间宽两头细，呈枣核形，常见于薄腹梁中。在剪弯区段截面的下边缘,主拉应力还是水平向的，所以，在这些区段仍可能首先出现一些较短的垂直裂缝,然后延伸成斜裂缝，向集中荷载作用点发展，这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体，称为弯剪斜裂缝。这种裂缝上细下宽。2 .钢筋混凝土梁破坏时有何特点?钢筋和混凝土是如何共同工作的？正确答案：配置钢筋后，钢筋混凝土梁的承载力比素混凝土梁大大提高，钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度均得到充分利用，且破坏过程有明显预兆。但从开裂荷载到屈服荷载，在很长的过程带裂缝工作。通常裂缝宽度很小，不致影响正常使用。但裂缝导致梁的刚度显著降低，使得钢筋混凝土梁不利于大跨度结构。钢筋与混凝土之所以能很好的协同工作，主要是由于：回钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；包钢筋与混凝土的温度线膨胀系数（钢材为1.2×10-5,混凝土为（Lo1.5）xl>5）基本相同，因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏。3 .提高压杆稳定性的措施？正确答案：改善支承条件；采用合理的截面形式。4 .影响钢筋和混凝土粘结强度的主要因素有哪些？为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施？正确答案：钢筋混凝土受力后会沿钢筋和混凝土接触面上产生剪应力，称为粘结应力。影响粘结强度的主要因素有混凝土强度、保护层厚度、钢筋净间距、横向配筋、侧向压应力及浇筑混凝土时钢筋的位置等。为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力,可采用以下措施：D采用变形钢筋；2）选择适当的钢筋间距；3）使用横向钢筋；4）满足混凝土保护层最小厚度的要求；5）保证最小搭接长度和锚固长度；6）在钢筋端部设置弯钩。5 .力线平移定理。正确答案：作用在刚体的一个力可以平行搬移到刚体的任一点上，但必须在原力与新作用点所决定的平面内，附加一力偶，附加力偶的力偶矩等于原力对新作用点的力矩。6.钢筋与混凝土的黏结力的组成。正确答案：化学胶着力、摩擦力、机械咬合力。7 .钢筋混凝土受心构件斜截面的破坏,有哪三种形态?影响斜截面的受剪破坏形态的主要因素是什么？正确答案：三种破坏形态：斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏。8 .杆件的强度条件可以解决哪三类问题？正确答案：强度校核、设计、确定允许荷载。二、综合题（每题10分，共1道小题，总分值10分）1.图示桁架为钢木结构，其中杆AB为钢杆，截面面积AAB=IO3mm2,许用应力l=140MPa,杆AC为木杆，截面面积AAC=IO4mm2,许用应力2=7MPa。若要求两杆的应力同时达到许用应力，问结构的承载值以及两杆之间的夹角各为多少？（IO 分）正确答案:解：依的意：要求两杆同时达到许用应力即认为两杆同时破坏时，将点人的受力如图（b）所示，即杆48、AC的轴力均用OM代e.所以2 F, - Fnk + Fnm8 0Z F, B - F + FzxasinG = 0由式将听以三式科7 X 10' 140 X 10,F = FsAinS =刃IAAjSin60' » 140 × 10* X i- » 121. ZkN三、作图题（每题15分，共1道小题，总分值15分） L作图示梁的剪力图与弯矩图正确答案:(b)四、计算题(每题15分，共1道小题，总分值15分)L某T形梁承担弯矩设计值M=168kNm,截面尺寸如图所示，混凝土为C20(fc=9.6Nmm2),钢筋为团级(fy=300Nmm2),试计算受拉钢筋的面积As。正确答案:ho=h-60=500-60=440(mm)(I)判断类型ajtbhh9一与=】OX9.6X380X100×(440-啜=142.27Xl<Nmm)=142(kNm)<M战于第二类T形垓面.评分标准：公式占2分，计算2分，此步共土分。.(2)计算At由式(8.26)至式(8.29)得%,="S；-6)=1.0X9.6X380-180)XlQQ.640(mm?)Jf300M="S7-6闺(儿一学)=1.0×9.6X(380-180)X100×1440-=74.88×l(Nmm)=74.88(kNm)fl三M-ft-168-74.88H93.12(kNm)Ml93,12X10'C97ft'Haxftbh*1.0X9.6X180X44O,一'"£Jl2%=0.334V4R0554H3M.1.0X9.§X180x.0334.X4也8
