第20练 拉压正应力（二） 四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（高教版·第三版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（高教版·第三版）一课一练的第20练，内容涵盖理解应力概念，掌握轴向拉压杆横截面上正应力分布规律及计算公式，理解工作应力、极限应力和许用应力概念。 四川省（对口招生）一课一练 《土木工程力学基础》（高教版·第三版） 第15节 3.3 直杆轴向拉、压截面上的正应力 第20练 拉压正应力（二） 一、单项选择题 1. 设计受拉钢杆时，材料试验得到的破坏前临界强度不能直接作为使用控制值，通常应按（ ）确定安全控制值。 A. 实测值乘以面积 B. 实测值减去荷载 C. 极限值除以系数 D. 极限值加上余量 2. 用截面法分析受轴向力的直杆时，横截面上的内力与截面上分布应力之间的关系是（ ）。 A. 剪力是切向合力 B. 弯矩是转动效应 C. 扭矩是切向力偶 D. 轴力是法向合力 3. 某等直拉杆受力后，需要求横截面上的正应力，完成受力分析后下一步最应先确定（ ）。 A. 杆件材料牌号 B. 横截面内轴力 C. 杆端连接形式 D. 构件安装方向 4. 一根圆钢拉杆长期暴露后局部锈蚀，实际拉力未变，但强度校核结果变得不安全，最可能的原因是（ ）。 A. 有效面积减小 B. 杆件长度减小 C. 材料密度增大 D. 表面颜色改变 5. 两根同材料等直杆分别承受相同轴向拉力，甲杆截面面积为乙杆的2倍，则甲杆横截面上的正应力为乙杆的（ ）。 A. 2倍 B. 1倍 C. 1/2 D. 1/4 二、判断题 6. 在进行拉杆强度设计时，工作应力可以略大于许用应力，只要没有达到极限应力即可。（ ） 7. 轴向拉压杆横截面上的正应力方向与横截面垂直，拉伸时通常取为拉应力。（ ） 8. 同一轴力作用下，截面形状由圆形改为矩形时，只要面积相同，按轴向拉压公式计算的平均正应力相同。（ ） 三、综合题 9. 某车间安装一根水平拉杆，拉杆承受轴向拉力18 kN，横截面为矩形，宽度为20 mm，厚度为15 mm，材料许用应力为80 MPa。求：（1）该拉杆的横截面面积；（2）该拉杆的工作应力；（3）判断该拉杆强度是否满足要求。 10. 某轴向受压短杆由两段同轴杆件组成，AB段截面面积为500 mm²，BC段截面面积为300 mm²，杆端受到轴向压力90 kN，忽略自重和连接处局部影响。求：（1）AB段的压应力；（2）BC段的压应力；（3）若材料许用应力为250 MPa，指出危险段并判断整体是否满足强度要求。 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（高教版·第三版）一课一练的第20练，内容涵盖理解应力概念，掌握轴向拉压杆横截面上正应力分布规律及计算公式，理解工作应力、极限应力和许用应力概念。 四川省（对口招生）一课一练 《土木工程力学基础》（高教版·第三版） 第15节 3.3 直杆轴向拉、压截面上的正应力 第20练 拉压正应力（二） 一、单项选择题 1. 设计受拉钢杆时，材料试验得到的破坏前临界强度不能直接作为使用控制值，通常应按（ ）确定安全控制值。 A. 实测值乘以面积 B. 实测值减去荷载 C. 极限值除以系数 D. 极限值加上余量 【答案】C 【解析】构件设计时不能直接采用材料达到破坏或失效时的强度指标，应考虑安全储备。许用应力通常由极限应力除以安全系数确定，用来限制构件工作时的应力水平。 2. 用截面法分析受轴向力的直杆时，横截面上的内力与截面上分布应力之间的关系是（ ）。 A. 剪力是切向合力 B. 弯矩是转动效应 C. 扭矩是切向力偶 D. 轴力是法向合力 【答案】D 【解析】轴向拉压杆横截面上的应力方向垂直于截面，其分布应力的合力表现为轴力。剪力、弯矩和扭矩分别对应其他受力形式，不是轴向拉压横截面上正应力的合力结果。 3. 某等直拉杆受力后，需要求横截面上的正应力，完成受力分析后下一步最应先确定（ ）。 A. 杆件材料牌号 B. 横截面内轴力 C. 杆端连接形式 D. 构件安装方向 【答案】B 【解析】轴向拉压杆横截面正应力计算应先由平衡条件求出该截面的轴力，再结合横截面面积进行计算。材料牌号和连接形式可能影响许用值或构造要求，但不能替代轴力计算。 4. 一根圆钢拉杆长期暴露后局部锈蚀，实际拉力未变，但强度校核结果变得不安全，最可能的原因是（ ）。 A. 有效面积减小 B. 杆件长度减小 C. 材料密度增大 D. 表面颜色改变 【答案】A 【解析】在轴向力不变时，横截面有效面积减小会使正应力增大，从而可能超过许用应力。长度、密度和表面颜色不是该类强度校核中导致正应力增大的直接因素。 5. 两根同材料等直杆分别承受相同轴向拉力，甲杆截面面积为乙杆的2倍，则甲杆横截面上的正应力为乙杆的（ ）。 A. 2倍 B. 1倍 C. 1/2 D. 1/4 【答案】C 【解析】轴向拉压杆横截面正应力按公式计算。在轴力相同的条件下，正应力与横截面面积成反比，因此甲杆面积为乙杆的2倍时，甲杆正应力为乙杆的1/2。 二、判断题 6. 在进行拉杆强度设计时，工作应力可以略大于许用应力，只要没有达到极限应力即可。（ ） 【答案】× 【解析】强度设计应以许用应力作为控制标准，工作应力不应超过许用应力。极限应力是材料失效或破坏相关的指标，不能作为构件正常使用时的允许控制值。 7. 轴向拉压杆横截面上的正应力方向与横截面垂直，拉伸时通常取为拉应力。（ ） 【答案】√ 【解析】正应力是垂直于截面的应力分量，轴向拉压杆横截面上的应力方向沿杆轴线。杆件受拉时该应力表现为拉应力，受压时表现为压应力。 8. 同一轴力作用下，截面形状由圆形改为矩形时，只要面积相同，按轴向拉压公式计算的平均正应力相同。（ ） 【答案】√ 【解析】轴向拉压等直杆的横截面平均正应力主要由轴力和横截面面积决定。若轴力和面积均相同，按公式计算得到的平均正应力相同，截面形状本身不改变该计算结果。 三、综合题 9. 某车间安装一根水平拉杆，拉杆承受轴向拉力18 kN，横截面为矩形，宽度为20 mm，厚度为15 mm，材料许用应力为80 MPa。求：（1）该拉杆的横截面面积；（2）该拉杆的工作应力；（3）判断该拉杆强度是否满足要求。 【答案】（1）横截面面积为300 mm²。 （2）工作应力为60 MPa。 （3）该拉杆强度满足要求。 【解析】（1）矩形截面面积按宽度乘以厚度计算，代入数据得A为20×15，计算结果为300 mm²。 （2）正应力按公式计算，轴向拉力18 kN换算为18000 N，代入数据得，计算结果为60 N/mm²，即60 MPa。 （3）工作应力60 MPa小于许用应力80 MPa，说明该拉杆在给定荷载下具有足够的强度储备，因此满足强度要求。 10. 某轴向受压短杆由两段同轴杆件组成，AB段截面面积为500 mm²，BC段截面面积为300 mm²，杆端受到轴向压力90 kN，忽略自重和连接处局部影响。求：（1）AB段的压应力；（2）BC段的压应力；（3）若材料许用应力为250 MPa，指出危险段并判断整体是否满足强度要求。 【答案】（1）AB段压应力为180 MPa。 （2）BC段压应力为300 MPa。 （3）危险段为BC段，整体不满足强度要求。 【解析】（1）AB段承受的轴力为90 kN，换算为90000 N，按公式计算，代入数据得，计算结果为180 N/mm²，即180 MPa。 （2）BC段承受的轴力同为90 kN，按公式计算，代入数据得，计算结果为300 N/mm²，即300 MPa。 （3）同一轴力作用下，截面面积较小的BC段应力较大，所以BC段为危险段。BC段压应力300 MPa大于许用应力250 MPa，因此该组合短杆整体不满足强度要求。 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 学科网（北京）股份有限公司 $