1、第一章 静力学基础 一、填空题 1、 力是 物体之间的相互机械作用 。 2、 力是矢量,力的三要素分别为: 大小、方向、作用点 3、 刚体 是在力的作用下不变形的物体 4、 所谓平衡,就是指 物体相对于地球处于静止状态或匀速直线运动状态 5、 力对物体的作用效果一般分 为内(变形) 效应和 外(运动) 效应 . 6、 二力平衡条件是 刚体上仅受两力作用而平衡的必要与充分条件是:此两力必须等值、反向、共线。 7、加减平衡力系原理是指 对于作用在刚体上的任何一个力系,可以增加或去掉任一个平衡力系,并不改变原力系对于刚体的作用效应。 8、力的可传 性是 刚体上的力可沿其作用线移动到该刚体上的任一点而
2、不改变此力对刚体的影响。 9、 作用于物体上同一点的两个力,可以合成为一个合力,该合力的大小和方向由力的 平行四边形法则确定。 10、平面汇交力系的合力矢量等于 力系各分力的矢量和 ,合力在某轴上的投影等于 力系中各分力在同轴上投影的代数和 11、 力 矩的大小等于 _力 _和 _力臂 _的乘积。通常规定力使物体绕矩心 逆时针转时力矩为正,反之为负。 12、当平面力系可以合成 为一个合力时,则其合力对于作用面内任一点之矩,等于力系中各分力对同一点之矩的 代数和 13、力偶是 指一对等值、反向、不共线的平行力组成的特殊力系 。力偶对刚体的作用效应只有 转动 。 14、 力偶对物体的转动效应取决于
3、 力偶矩的大小 、 _力偶的转向 _、 _力偶作用面的方位_三要素。 15、 只要保持力偶的三要素不变,可将力偶移至刚体上的任意位置而 不改变其作用效应 . 16、 平面力偶系的合成结果为 _一合力偶 _,合力偶矩的值等于 各分力偶矩的代数和 。 17、作用于刚体上的力,均可 从原作用点等效地平行移动 _到刚体上任一点,但必须同时 在该力与指定点所决定的平面内 附加 一个 力偶 。 二、判断题:(对的画 “” ,错 的画 “” ) 1、两物体间相互作用的力总是同时存在,并且两力等值、反向共线,作用在同一个物体上。( ) 2、力的大小等于零或力的作用线通过矩心时,力矩等于零 ( ) 3、力偶无合
4、力,且力偶只能用力偶来等效。( ) 4、力偶对其作用面内不同点之矩不同。 ( ) 5、分力一定小于合力( )。 6、任意两个力都可以简化为一个合力。 ( ) 7、平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩,等于力系各力对同一点的矩的代数和。 ( ) 8、 力是滑移矢量,沿其作用线滑移不改变对物体的作用效果 。 ( ) 三、计算题 1、计算 图示结构中力 F 对 O 点的力矩 解: 2222s ins in0cosbaFbaFFFFF yx 2、试计算下图中力对 A 点之矩 2、 c o ss ins inc o sFbFaaFbFFFF yx 四、 下列习题中,未画出重力的各物体的自重不计,所有接
5、触面均为光滑接触。 1、 试画出下列各物体(不包括销钉与支座 )的受力图。 解:如图 ( g ) FA B C ( h ) FA B C ( i ) qA B ( j ) FA B C qP( a ) ( b ) ( c ) ( d ) ( e ) ( f ) FWWFBFBFA YA FXFA YFBFAFAFBFAFBFBFDFBFAFATFBFAFB(g) FA B C 题 1 图 (h) FA B C (i) qA B (j) FA B C qP(a) (b) (c) (d) (e) (f) FW W 如图 1.15 所示,已知 F1=F2=100N, F3=150N, F4=200N
6、 【解】取直角坐标系 xOy 分别求出已知各力在两个坐标轴上投影的代数和为: Fx=Fx=F1+F2cos50-F3cos60-F4cos20 =100+1000.6428-1500.5-2000.9397 =-98.66N Fy=Fy=F2sin50+F3sin60-F4sin20 =1000.766+1500.866-2000.342 =138.1N 于是可得合力的大小以及与 x 轴的夹角 : F= Fx2+Fy2 = (-98.66)2+138.12=169.7N =arctan|Fy/Fx|=arctan1.4=5428 因为 Fx为负值,而 Fy 为正值,所以合力在第二象限,指向左上
7、方(图 1.15( b 求图 1.20 【解】( 1)取梁 AB ( 2)画出受力图 (图 1.20(b)。桁架上有集中荷载 F、均布荷载 q 和力偶 m 以及支座 A、 B处的反力 FAx、 FAy 和 m ( 3)选取坐标系,列方程求解: Fx=0 FAx MA=0MA-M-Fl- MA=M+Fl+1/2ql2 Fy=0FAy-ql- FAy=F+ql 以整体为研究对象,校核计算结果: MB=FAyl+M-MA-1/2ql2 第二章 建筑结构设计基本原则答案 一、填空题 1、混凝土规范规定以 强度作为混凝土强度等 级指标。 【答案】:立方强度 2、测定混凝土立方强度标准试块的尺寸是 。 【
8、答案】:边长为 150mm 的立方体 3、混凝土的强度等级是按 划分的,共分为 级。 【答案】:立方强度 14 个等级 4、钢筋按其外形可分为 、 两大类。 【答案】:光面钢筋 变形钢筋 5、 HPB235、 HRB335、 HRB400、 RRB400 表示符号分别为 。 【答案】: 。 6、钢筋与混凝土之间的粘结力是由 、 、 组成的。它们当中 最大。 【答案】:化学胶着力 摩擦力 机械咬合力 机械咬合力 7、钢筋和混凝土是两种不同的材料,它们之间能够很好地共同工作是因为 、 、 。 【答案】:钢筋和混凝土之间存在粘结力 钢筋与混凝土材料的线膨胀系数接近 混凝土能裹住钢筋 8、建筑结构的功
9、能是指: 、 、 。 【答案】:适用性 安全性 耐久性 9、 钢材代号 Q235 的含义为 。 【答案】:屈服点强度为 235MPa 10、我国的结构设计的基准期规定为 。 【答案】: 50 年 11、作用在结构上的荷载的类型有: 、 、 三种。 【答案】:永久性荷载 可变荷载 偶然荷载 12、荷载的代表值有: 、 、 、 四种。 【答案】:荷载标准值 可变荷载准永久值 可变荷载频 遇值 可变荷载组合值 13、在荷载的代表值中, 是最基本的代表值,其它的值都是以此为基础进行计算的。 【答案】:荷载标准值 14、荷载的设计值是指 。 【答案】:荷载标准值与荷载分项系数的乘积。 15、结构安全等级
10、为二级的,结构重要性系数为 。 【答案】: 1.0 16、钢筋混凝土构件的变形或裂缝宽度过大会影响结构的 、 性。 【答案】适用性 耐久性 17、为提高结构可靠度,结构设计时,从 、 、 三方面给予保证。 【答案】:结构重要性系数 荷载分项系数 材料的分项系数 18、结构功能的两种极限状态包括 、 。 【答案】:承载能力极限状态 正常使用极限状态 19、 结构的功能要求包括 _、适用性和 _ 。 【答案】: 安全性 耐久性 二、选择题 1、 HRB400 级钢筋的抗拉强度设计值 2360N/mmyf 。冷拉 III 级钢筋的抗拉强度设计值 2420N/mmyf ,则冷拉 III 级钢筋的抗压强
11、度设计值 yf ( ) A、 310 2N/mm ; B、 340 2N/mm ; C、 400 2N/mm ; D、 420 2N/mm 【答案】 B 2、钢筋经冷拉后, ( ) A、可提高 yf 和 yf ; B、可提高 yf 和伸长率; C、可提高 yf 和 sE ; D、可提高 yf ,但不能提高 yf 。 【答案】 D 3、对钢筋冷加工的目的是: ( ) A、提高屈服强度; B、增加钢材的塑性; C、提高钢筋与 混凝土的粘结强度; D、调直、除锈。 【答案】 A 4、 混凝土强度等级 C30 表示: ( ) A、 混凝土的立方强度 30N/mm 2; B、 混凝土的棱柱体抗压强度设计
12、值 cf 30 N/mm 2; C、 混凝土的轴心抗压强度标准值 ckf 30N/mm 2; D、 混凝土的立方强度达 30N/mm2的概率不小于 95%。 【答案】 D 5、在进行承载能力极限状态的验算中,荷载采用( )。 A最大值 B设计值 C标准值 D平均值 【答案】 B 6、下列( )作用不属于永久作用。 A结构自重 B 土压力 C 预应力 D 温度作用 【答案】 D 7、下列( )不属于偶然作用。 A罕遇地震 B 爆炸力、撞击力 C施工检修荷载 D 龙卷风 【答案】 C 8、一般说结构的可靠性是指结构的( )。 A安全性 B适用性 C耐久性 D安全性、适用性、耐久性 【答案】 D 9
13、、各种荷载在建筑结构设计时采用荷载的基本代表值是( )。 A荷载的标准值 B荷载准永久值 C荷载的组合值 D 荷载的频遇值 【答案】 A 10、在荷载的组合时,积 灰荷载和屋面活荷载或雪荷载中的较大者( )。 A同时考虑 B 取二者中较大者 C 取二者中的较小者 D 二者均不需要考虑 【答案】 A 11、 结构的( )是:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力。 A 安全性 B 适用性 C 耐久性 D 可靠性 【答案】 D 三、简答题 1、什么叫混凝土立方强度?规范规定以什么强度作为混凝土强度等级指标? 【答案】:按标准方法制作、养护的边长为 150mm 的立方体试块,在 28
14、天龄期用标准试验方法测得的具有 95%保证率的抗压强度作为立方体抗压标 准强度,以kcuf, 表示。 2、 C30 含义是什么? 【答案】: C30 表示混凝土立方体抗压强度的标准值为 30 2/mmN 。 3、混凝土规范中混凝土强度等级是按什么划分的?分几个等级? 【答案】:是按混凝土立方强度划分的,是衡量混凝土强度大小的基本指标,也是评价混凝土等级的标准。分 14个等级( C15C80)。 4、钢筋和混凝土之间的粘结力是如何产生的? 【答案】 ( 1)化学胶着力:由于混凝土颗料的化学吸附作用,在钢筋与混凝土接触面上产生 一种胶结力。此力数值很小,在整个粘结锚固力中不起明显作用; ( 2)摩
15、擦力:混凝土硬化时体积收缩,将钢筋紧紧握固而产生一种能抵制相互滑移的摩擦阻力; ( 3)机械咬合力:钢筋表面凸凹不平,与混凝土之间产生机械咬合作用,这种机械咬合作用往往很大,约占粘结力的一半以上,是粘结力的主要来源。 4、钢筋混凝土强度对钢筋性能的要求主要有哪几点? 【答案】 有较高的强度和适宜的屈服比 有较好的塑性 与混凝土之间有良好的粘接力 具有较好的可塑性 此外在地区,对钢筋的低温性能也有一定的要求 四、计算题 1、 某办公楼钢筋混凝土矩形截面简支梁,安全等级为二级,截面尺寸 bh = 200mm400mm ,计算跨度 l0=5m。承受均布线荷载:活荷载标准值 7kN/m,恒荷载标准值
16、10kN/m 【解】活荷载组合值系数 c=0.7,结构重要性系数 0=1.0 钢 筋 混 凝 土 的 重 度 标 准 值 为 25kN/m3 , 故 梁 自 重 标 准 值 为 250.20.4=2kN/m 总恒荷载标准值 Mgk=1/8gkl02 Mqk=1/8qkl02=21.875kNm 由恒载弯矩控制的跨中弯矩设计值为: 0( GMgk+ c QMqk 由活载弯矩控制的跨中弯矩设计值为: 0( GMgk+ QMqk 取较大值得跨中弯矩设计值 M=75.625kNm 第三章 受弯构件 一、填空题 1、受弯构件正截面计算假定的受压混凝土压应力分布图形中, 0 、cu 。 【答案】 0.002 0.0033 2、梁截面设计时,采用 C20 混凝土,其截面的有效高度 0h :一排钢筋