《土木工程力学基础》项目四任务四 梁的变形及提高梁抗弯强度的措施 45分钟专题训练（原卷版+解析版）

山东省春季高考《土木工程力学基础》45分钟专题训练专辑，共21份试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固建筑施工类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加建筑施工类高考的学生。与本专辑配套的还有山东省单独招生考试《建筑构造》《建筑识图》《建筑材料》《建筑施工组织与管理》《建筑施工技术与机械》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《土木工程力学基础》 项目四：直梁弯曲 任务四：梁的变形及提高梁抗弯强度的措施 时间:45分钟 总分:100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩_________ 一、选择题(本题共10小题,每题3分，共30分) 1.为提高梁的抗弯强度，拟选用以下几种方法，其中不合理的方法是（ ） A.增大抗弯截面系数 B.增大梁的许用应力 C.增大梁的截面尺寸 D.降低最大弯矩 2.如图所示，三种截面形式的面积相等，从梁的正应力强度和压杆的稳定性两方面比较，最理想的使用状况是（ ） A.3截面作梁好 2截面作柱好 B.3截面作梁好 1截面作柱好 C.1截面作梁好 2截面作柱好 D.1截面作梁好 3截面作柱好 第2题图 3.受相同均布荷载作用的三根简支梁，其跨度之比为1∶2∶3，当其他条件相同时，其最大挠度之比为（ ） A.1∶2∶3 B.1∶4∶9 C.1∶8∶27 D.1∶16∶81 4.桥梁在施工中常常做成空心形式，主要原因是（ ） A.减轻桥梁自重，节约材料 B.减轻桥梁自重，便于安装 C.桥梁弯曲时，中心轴附近正应力很小，节约材料 D.以上原因都不对 5.当截面面积一定的钢梁产生弯曲变形时，从正应力强度考虑其截面形式最为合理的是（ ） A.圆形 B.矩形 C.工字形 D.T字形 6.满跨均布荷载q作用下的悬臂梁，其跨度为2L，则其最大弯矩为（ ） A.1/16 ql² B.2 ql² C.1/4 ql² D.1/2 ql² 7.对于常见的矩形截面梁，“立放”比“平放”合理的原因分析，下列错误的是（ ） A.“立放”比“平放”时受到的弯矩值小 B.“立放”比“平放”时截面抗弯系数大 C.“立放”比“平放”时受到的正应力小 D.“立放”比“平放”时截面二次矩大 8.相同截面积的圆形、矩形、工字形截面梁，它们的抗弯承载能力从高到低排序正确的是（ ） A.圆形、矩形、工字形 B.矩形、圆形、工字形 C.矩形、工字形、圆形 D.工字形、矩形、圆形 9.提高梁刚度最有效的措施是（ ） A.增大梁的抗弯刚度 B.减小梁的跨度 C.改善加载方式 D.选择合理的截面形状 10.梁在荷载作用下，中性轴上（ ） A.正应力为零，剪应力最大 B.正应力、剪应力均最大 C.正应力、剪应力均为零 D.正应力最大，剪应力为零 二、填空题(本题共10小题，每小题2分，共20分) 11.方向向下的满跨均布荷载q作用下的悬臂梁，其跨度为L，则梁的最大挠度发生在______，其值为______。 12.梁的最大挠度的计算公式为______，说明影响梁的最大挠度的因素有______、______、______和______。 13.矩形截面的抗弯截面系数 =______，梁的抗弯截面系数越大，说明梁的工作应力越______，梁的抗弯能力越______。 14.提高梁的弯曲强度主要从提高______和降低______这两方面入手，其相应的选择合理的措施有______，合理安排梁的______，采用______。梁的合理截面应该使面积的分布尽可能______中。 15.为了充分发挥材料的潜力，从强度观点看，采用等强度梁是理想的，等强度梁是指梁每一个截面上的最大正应力都刚好______或______材料的许用应力。工程上阳台、雨篷的挑梁常采用接近等强度梁的______。 16.梁在受力后，其轴线由直线变为曲线，这条曲线称为梁的______，梁上某点沿垂直于梁轴线方向的位移称为该点的______。 17.对于简支梁，在均布荷载作用下，最大挠度通常出现在______位置。 18.梁的跨度增大，梁的最大挠度会______（填“增大”或“减小”），梁的抗弯强度会______（填“增强”或“减弱”）。 19.提高梁抗弯强度的措施中，选择合适的材料可以______（填“提高”或“降低”）梁的弹性模量，从而______（填“增强”或“减弱”）梁的抗弯强度。 20.在实际工程中，为了提高梁的抗弯强度，有时会将梁设计成变截面梁，这种设计是通过改变梁的______来实现的，其目的是使梁的各个截面的______更接近材料的许用应力，从而充分发挥材料的潜力。 三、简答题(本题共2小题，每小题5分，共10分) 21.简述梁的挠度和转角的区别。 22.请列举两种提高梁抗弯强度的措施，并简要说明原理。 四、计算题(本题共2小题，每小题20分，共40分) 23.简支梁受荷情况如图示，试计算梁中的最大挠度。 第23题图 24.合理安排梁的支座与荷载，将荷载靠近支座或分散布置。 第24题图 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 山东省春季高考《土木工程力学基础》45分钟专题训练专辑，共21份试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固建筑施工类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加建筑施工类高考的学生。与本专辑配套的还有山东省单独招生考试《建筑构造》《建筑识图》《建筑材料》《建筑施工组织与管理》《建筑施工技术与机械》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《土木工程力学基础》 项目四：直梁弯曲 任务四：梁的变形及提高梁抗弯强度的措施 时间:45分钟 总分:100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩_________ 一、选择题(本题共10小题,每题3分，共30分) 1.为提高梁的抗弯强度，拟选用以下几种方法，其中不合理的方法是（ ） A.增大抗弯截面系数 B.增大梁的许用应力 C.增大梁的截面尺寸 D.降低最大弯矩 答案：B 解析：根据梁的正应力强度条件，提高抗弯强度主要从提高抗弯截面系数和降低最大弯矩着手，A、C、D正确，B对构件增强无作用。 2.如图所示，三种截面形式的面积相等，从梁的正应力强度和压杆的稳定性两方面比较，最理想的使用状况是（ ） A.3截面作梁好 2截面作柱好 B.3截面作梁好 1截面作柱好 C.1截面作梁好 2截面作柱好 D.1截面作梁好 3截面作柱好 第2题图 答案：B 3.受相同均布荷载作用的三根简支梁，其跨度之比为1∶2∶3，当其他条件相同时，其最大挠度之比为（ ） A.1∶2∶3 B.1∶4∶9 C.1∶8∶27 D.1∶16∶81 答案：B 解析：考查简单梁在荷载作用下的最大挠度及其所在位置。 4.桥梁在施工中常常做成空心形式，主要原因是（ ） A.减轻桥梁自重，节约材料 B.减轻桥梁自重，便于安装 C.桥梁弯曲时，中心轴附近正应力很小，节约材料 D.以上原因都不对 答案：C 解析：考查提高梁抗弯强度的措施，中心轴附近正应力小，做成空心可节约材料。 5.当截面面积一定的钢梁产生弯曲变形时，从正应力强度考虑其截面形式最为合理的是（ ） A.圆形 B.矩形 C.工字形 D.T字形 答案：C 解析：工字形截面抗弯性能较好。 6.满跨均布荷载q作用下的悬臂梁，其跨度为2L，则其最大弯矩为（ ） A.1/16 ql² B.2 ql² C.1/4 ql² D.1/2 ql² 答案：B 解析：根据悬臂梁弯矩计算公式得出。 7.对于常见的矩形截面梁，“立放”比“平放”合理的原因分析，下列错误的是（ ） A.“立放”比“平放”时受到的弯矩值小 B.“立放”比“平放”时截面抗弯系数大 C.“立放”比“平放”时受到的正应力小 D.“立放”比“平放”时截面二次矩大 答案：A 解析：弯矩值与梁的受力情况有关，与放置方式无关，而其他选项是“立放”更合理的原因。 8.相同截面积的圆形、矩形、工字形截面梁，它们的抗弯承载能力从高到低排序正确的是（ ） A.圆形、矩形、工字形 B.矩形、圆形、工字形 C.矩形、工字形、圆形 D.工字形、矩形、圆形 答案：D 解析：工字形截面抗弯性能优于矩形，矩形优于圆形。 9.提高梁刚度最有效的措施是（ ） A.增大梁的抗弯刚度 B.减小梁的跨度 C.改善加载方式 D.选择合理的截面形状 答案：B 解析：减小跨度对提高梁刚度效果更明显。 10.梁在荷载作用下，中性轴上（ ） A.正应力为零，剪应力最大 B.正应力、剪应力均最大 C.正应力、剪应力均为零 D.正应力最大，剪应力为零 答案：A 解析：中性轴的特性是正应力为零，剪应力最大。 二、填空题(本题共10小题，每小题2分，共20分) 11.方向向下的满跨均布荷载q作用下的悬臂梁，其跨度为L，则梁的最大挠度发生在______，其值为______。 答案：自由端；qL4/8EI 解析：悬臂梁在满跨均布荷载作用下，最大挠度出现在自由端，根据悬臂梁挠度计算公式可得其值为qL4/8EI，其中E为弹性模量，I为截面惯性矩。 12.梁的最大挠度的计算公式为______，说明影响梁的最大挠度的因素有______、______、______和______。 答案：=FL3/48EI（以简支梁跨中受集中力F为例）；荷载；跨度；弹性模量；截面惯性矩 解析：不同荷载形式和支承条件下梁的最大挠度计算公式不同，以简支梁跨中受集中力F为例，最大挠度公式为= FL3/48EI。从公式可看出，影响因素有荷载大小、梁的跨度、材料的弹性模量以及截面惯性矩，这些因素的变化都会影响梁的最大挠度。 13.矩形截面的抗弯截面系数 =______，梁的抗弯截面系数越大，说明梁的工作应力越______，梁的抗弯能力越______。 答案：bh2/6（b为矩形截面宽度，h为矩形截面高度）；小；强 解析：矩形截面的抗弯截面系数计算公式为bh2/6。抗弯截面系数越大，根据梁的正应力计算公式σ=M/W（M为弯矩，W为抗弯截面系数），在弯矩一定时，工作应力越小，梁能承受更大的弯矩，即抗弯能力越强。 14.提高梁的弯曲强度主要从提高______和降低______这两方面入手，其相应的选择合理的措施有______，合理安排梁的______，采用______。梁的合理截面应该使面积的分布尽可能______中。 答案：抗弯截面系数；最大弯矩；选择合理截面形状；支承位置；变截面梁；远离中性轴 解析：提高梁的弯曲强度，一方面可通过提高抗弯截面系数，比如选择工字形等抗弯性能好的截面形状；另一方面降低最大弯矩，如合理安排梁的支承位置，采用变截面梁使弯矩分布更合理。梁的合理截面应使材料分布远离中性轴，这样能更有效地发挥材料的抗弯能力。 15.为了充分发挥材料的潜力，从强度观点看，采用等强度梁是理想的，等强度梁是指梁每一个截面上的最大正应力都刚好______或______材料的许用应力。工程上阳台、雨篷的挑梁常采用接近等强度梁的______。 答案：等于；接近；变截面形式 解析：等强度梁就是梁各个截面的最大正应力等于或接近材料许用应力，这样能充分利用材料。工程上阳台、雨篷的挑梁常采用变截面形式，使其接近等强度梁，在不同部位根据受力情况改变截面尺寸，达到经济合理的效果。 16.梁在受力后，其轴线由直线变为曲线，这条曲线称为梁的______，梁上某点沿垂直于梁轴线方向的位移称为该点的______。 答案：挠曲线；挠度 解析：这是梁变形的基本概念。 17.对于简支梁，在均布荷载作用下，最大挠度通常出现在______位置。 答案：跨中 解析：简支梁在均布荷载下最大挠度位置是一个基础知识点。 18.梁的跨度增大，梁的最大挠度会______（填“增大”或“减小”），梁的抗弯强度会______（填“增强”或“减弱”）。 答案：增大；减弱 解析：跨度对梁挠度和抗弯强度的影响，跨度是影响梁变形和强度的重要因素之一。 19.提高梁抗弯强度的措施中，选择合适的材料可以______（填“提高”或“降低”）梁的弹性模量，从而______（填“增强”或“减弱”）梁的抗弯强度。 答案：提高；增强 解析：材料性能对梁抗弯强度的作用，弹性模量是材料的一个重要性能指标，与梁的抗弯强度相关。 20.在实际工程中，为了提高梁的抗弯强度，有时会将梁设计成变截面梁，这种设计是通过改变梁的______来实现的，其目的是使梁的各个截面的______更接近材料的许用应力，从而充分发挥材料的潜力。 答案：截面尺寸；最大正应力 解析：对变截面梁提高抗弯强度原理的，涉及到梁的设计理念和应力分布等知识。 三、简答题(本题共2小题，每小题5分，共10分) 21.简述梁的挠度和转角的区别。 答案：挠度是梁上某点沿垂直于梁轴线方向的位移；转角是梁变形时横截面绕其中性轴转过的角度。 22.请列举两种提高梁抗弯强度的措施，并简要说明原理。 答案：措施一：增大梁的截面尺寸，原理是增大抗弯截面系数，从而提高抗弯强度；措施二：合理布置梁的支座，原理是改变梁的受力情况，降低最大弯矩，进而增强抗弯能力。 四、计算题(本题共2小题，每小题20分，共40分) 23.简支梁受荷情况如图示，试计算梁中的最大挠度。 第23题图 答案： 24.合理安排梁的支座与荷载，将荷载靠近支座或分散布置。 第24题图 答案：1.支座反力 由对称性可知，两支座反力均为F/2。 2.弯矩图 跨中弯矩为0.25Fl，呈三角形分布，支座处弯矩为0。 3.剪力图 支座处剪力为±F/2，跨中剪力为0，呈矩形分布。 此布置下梁的受力及内力情况如上，可根据实际需求进一步分析和优化支座与荷载的安排。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$