土木工程力學形考四題庫（含答案）考試時長：120分鐘滿分：100分合格線：60分一、單項選擇題（每題3分，共30分）對于靜定梁的內(nèi)力分析，下列說法正確的是（）A.簡支梁在均布荷載作用下，跨中彎矩最大值為\frac{ql^2}{8}（q為均布荷載集度，l為梁長）B.懸臂梁固定端的剪力和彎矩均為0C.靜定梁的內(nèi)力與材料性質(zhì)、截面尺寸有關(guān)D.外伸梁的支座反力僅需利用平衡條件即可求解，無需考慮變形協(xié)調(diào)材料力學中，構(gòu)件發(fā)生軸向拉壓變形時，正應力計算公式\sigma=\frac{N}{A}的適用條件是（）A.僅適用于等截面直桿，且外力作用線與桿軸重合B.適用于任何截面形狀的桿件，無論外力作用方向C.適用于所有拉壓構(gòu)件，包括變截面桿和曲桿D.僅適用于圓截面直桿，且荷載為靜荷載土力學中，地基附加應力計算時，若矩形基礎(chǔ)底面尺寸為a\timesb（a>b），在基礎(chǔ)中心點以下深度z處的附加應力系數(shù)\alpha，主要與（）有關(guān)A.基礎(chǔ)埋深d和土的重度\gammaB.深度比\frac{z}和長寬比\frac{a}C.土的壓縮模量E_s和泊松比\muD.基底附加壓力p_0和基礎(chǔ)面積A結(jié)構(gòu)力學中，計算靜定剛架的位移時，常用單位荷載法（莫爾定理），其核心原理是利用（）建立位移與內(nèi)力的關(guān)系A(chǔ).力的平衡條件B.變形協(xié)調(diào)條件C.虛功原理D.疊加原理材料力學中，圓軸扭轉(zhuǎn)時的切應力計算公式\tau=\frac{T\rho}{I_p}，其中I_p表示（）A.圓軸的截面面積B.截面的極慣性矩C.截面的慣性矩D.截面的抗扭截面系數(shù)對于靜定桁架結(jié)構(gòu)，下列關(guān)于零桿的判斷規(guī)則，錯誤的是（）A.無荷載作用的兩桿結(jié)點，兩桿內(nèi)力均為零B.無荷載作用的三桿結(jié)點，若其中兩桿共線，則第三桿內(nèi)力為零C.零桿的存在不影響桁架的幾何不變性D.所有零桿均可直接拆除，不改變桁架的受力狀態(tài)土力學中，黏性土的液限w_L、塑限w_P和天然含水率w，若w>w_L，則土處于（）狀態(tài)A.固態(tài)B.塑態(tài)C.流態(tài)D.半固態(tài)材料力學中，構(gòu)件的剛度是指（）A.構(gòu)件抵抗破壞的能力B.構(gòu)件抵抗變形的能力C.構(gòu)件保持原有平衡狀態(tài)的能力D.構(gòu)件傳遞力的能力結(jié)構(gòu)力學中，超靜定結(jié)構(gòu)與靜定結(jié)構(gòu)的根本區(qū)別在于（）A.超靜定結(jié)構(gòu)的支座反力多于平衡方程數(shù)，需結(jié)合變形協(xié)調(diào)求解B.超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算無需利用平衡條件C.靜定結(jié)構(gòu)的幾何不變且無多余約束，超靜定結(jié)構(gòu)有多余約束D.超靜定結(jié)構(gòu)的位移計算比靜定結(jié)構(gòu)更復雜土力學中，分層總和法計算地基最終沉降量時，分層厚度一般不宜大于（），以保證計算精度A.0.5mB.1mC.2mD.3m二、多項選擇題（每題4分，共20分，多選、少選、錯選均不得分）靜定梁的內(nèi)力圖繪制要點包括（）A.均布荷載作用段，剪力圖為斜直線，彎矩圖為拋物線B.集中力作用點處，剪力圖發(fā)生突變，突變值等于集中力大小，彎矩圖出現(xiàn)尖角C.集中力偶作用點處，彎矩圖發(fā)生突變，突變值等于集中力偶矩大小，剪力圖無變化D.梁的支座處，若為鉸支座，彎矩為0；若為固定端，剪力和彎矩均不為0E.內(nèi)力圖需標注正負號，剪力使梁段有順時針轉(zhuǎn)動趨勢為正，彎矩使梁下部受拉為正材料力學中，構(gòu)件發(fā)生彎曲變形時，下列說法正確的有（）A.純彎曲梁的正應力沿截面高度線性分布，中性軸處正應力為0B.梁的最大正應力發(fā)生在截面的上下邊緣，計算公式為\sigma_{max}=\frac{M_{max}y_{max}}{I_z}=\frac{M_{max}}{W_z}（W_z為抗彎截面系數(shù)）C.橫力彎曲時，梁的截面上同時存在正應力和切應力，切應力最大值發(fā)生在中性軸處D.梁的剛度條件為\frac{w_{max}}{l}\leq[\frac{w}{l}]（w_{max}為最大撓度，[\frac{w}{l}]為允許撓度比）E.提高梁抗彎剛度的主要措施包括增大截面慣性矩、減小梁的跨度、合理布置荷載土力學中，影響地基承載力的因素有（）A.土的物理力學性質(zhì)（如黏聚力c、內(nèi)摩擦角\varphi）B.基礎(chǔ)埋深和基礎(chǔ)寬度C.荷載作用方式（靜荷載或動荷載）D.地基土的分層情況和地下水位E.基礎(chǔ)的材料和截面形狀結(jié)構(gòu)力學中，靜定結(jié)構(gòu)的特性包括（）A.幾何不變且無多余約束B.內(nèi)力和支座反力僅由平衡條件即可唯一確定，與材料性質(zhì)、截面尺寸無關(guān)C.溫度變化、支座移動、制造誤差只會產(chǎn)生位移，不會產(chǎn)生內(nèi)力D.局部平衡特性：若某一局部幾何不變部分上無荷載作用，則該部分內(nèi)力均為0E.荷載等效特性：若某一局部的荷載作等效變換，僅該局部內(nèi)力改變，其余部分不變材料力學中，關(guān)于構(gòu)件強度條件的應用，下列說法正確的有（）A.強度條件\sigma_{max}\leq[\sigma]可用于強度校核、截面設(shè)計和確定許可荷載B.對于拉壓桿，當截面存在孔洞、缺口時，需考慮應力集中，引入應力集中系數(shù)K修正強度條件C.彎扭組合變形構(gòu)件的強度計算，需采用第三或第四強度理論，將正應力和切應力組合為相當應力D.強度條件中的許用應力[\sigma]=\frac{\sigma_s}{n_s}（塑性材料）或[\sigma]=\frac{\sigma_b}{n_b}（脆性材料），n_s、n_b為安全系數(shù)E.所有構(gòu)件的強度校核均只需驗算最大應力，無需考慮應力分布的均勻性三、判斷題（每題2分，共20分，對的打“√”，錯的打“×”）靜定桁架的內(nèi)力計算中，結(jié)點法適用于任何桁架，尤其是結(jié)點荷載較少的情況；截面法適用于求某幾根指定桿件的內(nèi)力。（）材料力學中，軸向拉壓桿的伸長量計算公式\Deltal=\frac{NL}{EA}，僅適用于彈性階段，且N為常數(shù)的情況。（）土力學中，有效應力原理指出：飽和土的總應力\sigma等于有效應力\sigma'與孔隙水壓力u之和，即\sigma=\sigma'+u，土的變形和強度主要取決于有效應力。（）結(jié)構(gòu)力學中，計算靜定結(jié)構(gòu)的位移時，單位荷載應加在待求位移的位置，方向與位移方向一致，若位移為轉(zhuǎn)角，則單位荷載應設(shè)為單位力偶。（）材料力學中，圓軸扭轉(zhuǎn)時的最大切應力發(fā)生在截面的圓周處，最大扭轉(zhuǎn)角計算公式為\varphi=\frac{TL}{GI_p}（G為材料的切變模量），單位為弧度。（）土力學中，壓縮系數(shù)a_{1-2}是判斷土壓縮性的指標，a_{1-2}<0.1MPa^{-1}為低壓縮性土，0.1MPa^{-1}\leqa_{1-2}<0.5MPa^{-1}為中壓縮性土。（）靜定梁的剪力圖和彎矩圖中，若某段梁的剪力為0，則該段梁的彎矩為常數(shù)，即彎矩圖為水平直線。（）材料力學中，構(gòu)件的穩(wěn)定是指構(gòu)件在荷載作用下保持原有平衡形式的能力，壓桿穩(wěn)定的臨界壓力與桿的長度、截面慣性矩、材料性質(zhì)及約束條件有關(guān)。（）土力學中，朗肯土壓力理論假設(shè)墻背豎直、光滑，填土表面水平，適用于主動土壓力和被動土壓力的計算，且計算結(jié)果偏于安全。（）結(jié)構(gòu)力學中，超靜定結(jié)構(gòu)的多余約束數(shù)等于超靜定次數(shù)，確定超靜定次數(shù)的方法包括去掉多余約束法和利用平衡方程數(shù)與未知力數(shù)的差值計算。（）四、計算題（共30分，每題15分）計算題1：靜定梁內(nèi)力計算已知一簡支梁AB，跨度l=6m，在梁的A端右側(cè)2m處作用集中力F=10kN，在梁的B端左側(cè)2m處作用均布荷載q=5kN/m（荷載分布長度為2m），梁的自重不計。要求：（1）計算支座A、B的反力；（2）繪制梁的剪力圖和彎矩圖，并標注最大值及位置。計算題2：地基最終沉降量計算某矩形基礎(chǔ)底面尺寸為2m\times4m（a=4m，b=2m），基礎(chǔ)埋深d=1.5m，作用在基礎(chǔ)頂面的豎向荷載F=800kN，地基土為均質(zhì)黏性土，天然重度\gamma=18kN/m^3，飽和重度\gamma_{sat}=20kN/m^3，地下水位位于地表下3m處。土的分層及壓縮性指標如下：第一層：0~3m，壓縮模量E_{s1}=15MPa；第二層：3~6m，壓縮模量E_{s2}=25MPa。要求：采用分層總和法（按基礎(chǔ)中心點下的附加應力計算）計算地基最終沉降量（計算深度取至第二層底面，分層厚度取1.5m）。參考答案一、單項選擇題A2.A3.B4.C5.B6.D7.C8.B9.C10.C二、多項選擇題ABCDE2.ABCDE3.ABCD4.ABCDE5.ABCD三、判斷題√2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.√四、計算題計算題1：靜定梁內(nèi)力計算（15分）計算支座反力（7分）以整個梁為研究對象，建立平衡方程：水平方向：無水平荷載，故F_{Ax}=0；豎向平衡：F_{Ay}+F_{By}=F+q\times2=10+5\times2=20kN；對A點取矩（順時針為正）：F_{By}\times6=F\times2+q\times2\times(6-2+1)=10\times2+5\times2\times5=20+50=70kN?·m解得F_{By}=\frac{70}{6}\approx11.67kN；代入豎向平衡方程，得F_{Ay}=20-11.67=8.33kN。繪制剪力圖和彎矩圖（8分）剪力圖：A點右側(cè)：F_{Q}=F_{Ay}=8.33kN；集中力F作用點左側(cè)：F_{Q}=8.33kN，右側(cè)：F_{Q}=8.33-10=-1.67kN；均布荷載起點（距A端4m處）：F_{Q}=-1.67kN，終點（距A端6m處，B點）：F_{Q}=-1.67-5\times2=-11.67kN（與F_{By}大小相等、方向相反，驗證正確）；剪力圖最大值為8.33kN（A端右側(cè)至集中力左側(cè)段）。彎矩圖：A點：M=0；集中力F作用點（距A端2m處）：M=8.33\times2=16.66kN?·m；均布荷載起點（距A端4m處）：M=8.33\times4-10\times2=33.32-20=13.32kN?·m；均布荷載段彎矩最大值出現(xiàn)在剪力為0處，設(shè)距A端x處剪力為0，8.33-10-5(x-4)=0，解得x=4.33m，此處M=8.33\times4.33-10\times(4.33-2)-5\times(4.33-4)^2/2\approx13.61kN?·m；B點