单元五 受压杆件的稳定性（2）《土木工程力学基础》（高教版·第3版）贵州省（高职院校分类考试）建筑类 单元过关卷

贵州省（高职院校分类考试）建筑类 《土木工程力学基础》（高教版·第3版） 单元五 受压杆件的稳定性（2） 单元过关卷 考试时间：90分钟 满分：100分 班级：             姓名：             学号：             成绩：             一、单项选择题（本大题共20小题，每小题3分，共60分） 1．在受压杆件的稳定性分析中，最重要的参数是（ ） A．杆件的长度和宽度 B．杆件的材料强度 C．杆件的截面积 D．杆件的长细比 2．下列哪种因素不会影响受压杆件的稳定性（ ） A．材料的塑性变形能力 B．杆件的长细比 C．杆件的截面形状 D．杆件的弹性模量 3．在计算轴向受压杆件的稳定性时，需考虑的主要参数不包括（ ） A．杆件长度 B．杆件截面尺寸 C．材料强度 D．杆件颜色 4．对于压杆稳定性问题，两端铰支的杆，其长度系数u取（ ） A．0.5 B．0.7 C．1 D．2 5．下图圆形截面失稳时，______轴方向发生弯曲。（ ） A．y B．z C．任意方向 D．无法确定 6．下列哪种情况不是受压杆件平衡状态的可能情况（ ） A．稳定 B．不稳定 C．中立 D．恒定 7．欧拉公式的表达式为（ ） A．= B．= C．= D．= 8．下列______措施可以提高压杆稳定性。（ ） A．增大杆件计算长度 B．增大截面惯性矩 C．减小材料的弹性模量 D．增加杆件长度系数 9．细长压杆，若其弹性模量增加一倍，则（ ） A．增加一倍 B．增加原来的4倍 C．为原来的倍 D．为原来的倍 10．细长压杆，若其长度增加一倍，则（ ） A．增加一倍 B．增加原来的4倍 C．为原来的倍 D．为原来的倍 11．细长压杆，若其长度系数增加一倍，则（ ） A．增加一倍 B．增加原来的4倍 C．为原来的倍 D．为原来的倍 12．在实际工程中，加固受压杆件可以通过以下方式来提高其稳定性，除了（ ） A．增加端部支承条件 B．增大杆件的截面积 C．增加杆件的长度 D．采用高强度材料 13．为何高强度的材料在受压杆件的稳定性方面表现不佳（ ） A．材料强度高，容易失稳 B．材料强度高，导致杆件过细 C．材料强度高，忽略杆件本身的质量 D．材料强度高，不会发生破坏 14．在设计轴向受压构件时，为了防止压缩屈曲，通常需要考虑以下哪个因素（ ） A．增加构件的长度以提高稳定性 B．减少构件的横截面积以提高稳定性 C．选择具有较高弹性模量的材料 D．采用较大的安全系数以防过载 15．为何在“细长”立柱之间增设横梁可以保证其稳定性（ ） A．因为横梁会增加立柱的抗弯强度 B．因为横梁会增加立柱的抗压强度 C．因为横梁会增加立柱的扭转刚度 D．因为横梁会增加立柱的侧向稳定性 16．对于受压杆件的设计来说，以下哪种情况会对其稳定性产生正面影响（ ） A．较小的截面积 B．较大的长细比 C．不均匀的材料强度 D．良好的端部支承条件 17．在工程结构中，杆件的稳定性主要取决于（ ） A．材料的强度 B．截面的形状和尺寸 C．杆件的长细比 D．外加载荷的大小 18．当长直受压杆件长度增加时，杆件的稳定性将如何变化（ ） A．杆件长度增加会提高杆件的稳定性 B．杆件长度增加会降低杆件的稳定性 C．杆件长度与稳定性无直接关系 D．杆件长度增加会导致杆件的材料屈服 19．对于轴向压杆，其破坏通常是由什么原因引起的（ ） A．屈服 B．压缩屈曲 C．拉伸过度 D．热膨胀 20．受压杆件在失稳前的挠曲状态称为（ ） A．临界挠曲 B．极限挠曲 C．轴向挠曲 D．最大挠曲 二、判断题（每小题 2 分，共 20 分。请在括号内正确的打 “A”，错误的打 “B”） 21．要提高压杆的稳定性，就要降低压杆的临界力。（ ） 22．桥梁、桁架、脚手架等结构和构件中经常会出现受压杆件。由于高 强度材料的普遍使用，受压杆件的截面面积越来越大。（ ） 23．在压杆各个方向的约束条件相同、截面面积A 相等的情况下，尽量增大截面对两个轴的惯性矩I 值，而且尽可能接近或相等，这是选择合理的截面形状的基本原则。（ ） 24．压杆的抗弯刚度越大，就越不容易产生弯曲变形而失稳，因而临界力也越大。（ ） 25．细长压杆的临界力与杆件选用的材料强度指标相关。（ ） 26．在实际工程中，在可能的情况下，可从结构方面采取相应的措施，如将结构中细长压杆转换成拉杆，可以从根本上消除失稳现象。（ ） 27．由于材料的特性，提高弹性模量很困难，也是不经济的。如普通碳素钢与合金钢的E 值相差不大，所以采用高强度合金钢不能提高压杆的稳定性。（ ） 28．在其他条件相同的情况下，加强杆端支承可减小长度系数μ值，也 可以减小压杆的计算长度，即提高了压杆的稳定性。（ ） 29．欧拉法是一种常用于受压杆件稳定性分析的方法。（ ） 30．受压杆件失稳可能只会导致局部结构问题，不会危及整个结构。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每小题4分，共12分） 31．简述构件失稳的危害。 32．简述改善支承条件。 33．简述选择合理的截面形状。 四、综合题（本大题共1题，共8分） 34．三角架受力如图所示，AB 由两个 8 号等边角钢（d=7 mm）组成，AC 由两个 10 号槽钢组成。材料的[σ]=120 MPa，Fp=120 kN。 请完成各杆件的受力分析，并校核 AB 杆和 AC 杆的强度是否满足要求。 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 $ 贵州省（高职院校分类考试）建筑类 《土木工程力学基础》（高教版·第3版） 单元五 受压杆件的稳定性（2） 单元过关卷 考试时间：90分钟 满分：100分 班级：             姓名：             学号：             成绩：             一、单项选择题（本大题共20小题，每小题3分，共60分） 1．在受压杆件的稳定性分析中，最重要的参数是（ ） A．杆件的长度和宽度 B．杆件的材料强度 C．杆件的截面积 D．杆件的长细比 【答案】D 【详解】长细比反映杆件的细长程度，是判断细长压杆稳定性的重要参数；长细比越大，越容易发生屈曲，故选 D。 2．下列哪种因素不会影响受压杆件的稳定性（ ） A．材料的塑性变形能力 B．杆件的长细比 C．杆件的截面形状 D．杆件的弹性模量 【答案】A 【详解】压杆稳定性与长细比、截面形状和弹性模量等有关；材料塑性变形能力并不直接决定欧拉屈曲临界力，故选 A。 3．在计算轴向受压杆件的稳定性时，需考虑的主要参数不包括（ ） A．杆件长度 B．杆件截面尺寸 C．材料强度 D．杆件颜色 【答案】D 【详解】计算稳定性时应考虑长度、截面尺寸及材料力学性能等因素；杆件颜色与受压杆稳定性无关，故选 D。 4．对于压杆稳定性问题，两端铰支的杆，其长度系数u取（ ） A．0.5 B．0.7 C．1 D．2 【答案】C 【详解】两端铰支时，压杆的计算长度等于杆长，长度系数 μ=1，故选 C。 5．下图圆形截面失稳时，______轴方向发生弯曲。（ ） A．y B．z C．任意方向 D．无法确定 【答案】C 【详解】圆形截面对过形心任意轴的惯性矩相等，压杆失稳时可向任意横向方向弯曲，故选 C。 6．下列哪种情况不是受压杆件平衡状态的可能情况（ ） A．稳定 B．不稳定 C．中立 D．恒定 【答案】D 【详解】受压杆件可能处于稳定、不稳定或中立平衡状态，不存在“恒定平衡”这一状态，故选 D。 7．欧拉公式的表达式为（ ） A．= B．= C．= D．= 【答案】D 【详解】理想细长压杆的欧拉临界力为 Fcr=π²EI/(μl)²，故选 D。 8．下列______措施可以提高压杆稳定性。（ ） A．增大杆件计算长度 B．增大截面惯性矩 C．减小材料的弹性模量 D．增加杆件长度系数 【答案】B 【详解】由 Fcr=π²EI/(μl)² 可知，增大截面惯性矩 I 可增大临界力，提高稳定性，故选 B。 9．细长压杆，若其弹性模量增加一倍，则（ ） A．增加一倍 B．增加原来的4倍 C．为原来的倍 D．为原来的倍 【答案】A 【详解】在其余条件不变时，Fcr 与弹性模量 E 成正比；E 增加一倍，Fcr 也增加一倍，故选 A。 10．细长压杆，若其长度增加一倍，则（ ） A．增加一倍 B．增加原来的4倍 C．为原来的倍 D．为原来的倍 【答案】D 【详解】由欧拉公式知，临界力与杆长 l 的平方成反比；杆长增加一倍，Fcr 变为原来的 ，故选 D。 11．细长压杆，若其长度系数增加一倍，则（ ） A．增加一倍 B．增加原来的4倍 C．为原来的倍 D．为原来的倍 【答案】D 【详解】Fcr 与长度系数 μ 的平方成反比；μ 增加一倍，Fcr 变为原来的 ，故选 D。 12．在实际工程中，加固受压杆件可以通过以下方式来提高其稳定性，除了（ ） A．增加端部支承条件 B．增大杆件的截面积 C．增加杆件的长度 D．采用高强度材料 【答案】C 【详解】增加杆长会增大长细比、降低稳定性；其余措施均可从截面、支承或材料角度改善稳定性，故选 C。 13．为何高强度的材料在受压杆件的稳定性方面表现不佳（ ） A．材料强度高，容易失稳 B．材料强度高，导致杆件过细 C．材料强度高，忽略杆件本身的质量 D．材料强度高，不会发生破坏 【答案】B 【详解】高强度材料常使构件截面趋于减小，导致杆件过细、长细比增大，从而不利于受压稳定性，故选 B。 14．在设计轴向受压构件时，为了防止压缩屈曲，通常需要考虑以下哪个因素（ ） A．增加构件的长度以提高稳定性 B．减少构件的横截面积以提高稳定性 C．选择具有较高弹性模量的材料 D．采用较大的安全系数以防过载 【答案】C 【详解】弹性模量较大时，杆件抗弯刚度 EI 较大，临界力提高，更不易发生压缩屈曲，故选 C。 15．为何在“细长”立柱之间增设横梁可以保证其稳定性（ ） A．因为横梁会增加立柱的抗弯强度 B．因为横梁会增加立柱的抗压强度 C．因为横梁会增加立柱的扭转刚度 D．因为横梁会增加立柱的侧向稳定性 【答案】D 【详解】细长立柱之间增设横梁可提供侧向约束、减小有效自由长度，从而提高侧向稳定性，故选 D。 16．对于受压杆件的设计来说，以下哪种情况会对其稳定性产生正面影响（ ） A．较小的截面积 B．较大的长细比 C．不均匀的材料强度 D．良好的端部支承条件 【答案】D 【详解】端部支承条件越好，长度系数越小、计算长度越短，压杆稳定性越好，故选 D。 17．在工程结构中，杆件的稳定性主要取决于（ ） A．材料的强度 B．截面的形状和尺寸 C．杆件的长细比 D．外加载荷的大小 【答案】C 【详解】稳定性主要受长细比影响；长细比越大，杆件越细长，越易失稳，故选 C。 18．当长直受压杆件长度增加时，杆件的稳定性将如何变化（ ） A．杆件长度增加会提高杆件的稳定性 B．杆件长度增加会降低杆件的稳定性 C．杆件长度与稳定性无直接关系 D．杆件长度增加会导致杆件的材料屈服 【答案】B 【详解】其他条件不变时，杆长增大使长细比增大、临界力降低，稳定性下降，故选 B。 19．对于轴向压杆，其破坏通常是由什么原因引起的（ ） A．屈服 B．压缩屈曲 C．拉伸过度 D．热膨胀 【答案】B 【详解】细长轴压杆常在材料未达到屈服强度前因侧向弯曲而失稳，典型破坏形式为压缩屈曲，故选 B。 20．受压杆件在失稳前的挠曲状态称为（ ） A．临界挠曲 B．极限挠曲 C．轴向挠曲 D．最大挠曲 【答案】A 【详解】受压杆件在达到失稳临界状态前出现的挠曲称为临界挠曲，故选 A。 二、判断题（每小题 2 分，共 20 分。请在括号内正确的打 “A”，错误的打 “B”） 21．要提高压杆的稳定性，就要降低压杆的临界力。（ ） 【答案】B 【详解】提高稳定性应提高临界力而不是降低临界力；题述错误，答案为 B。 22．桥梁、桁架、脚手架等结构和构件中经常会出现受压杆件。由于高 强度材料的普遍使用，受压杆件的截面面积越来越大。（ ） 【答案】B 【详解】高强度材料可使构件截面趋于减小、杆件更细长，而并非使受压杆件截面越来越大；题述错误，答案为 B。 23．在压杆各个方向的约束条件相同、截面面积A 相等的情况下，尽量增大截面对两个轴的惯性矩I 值，而且尽可能接近或相等，这是选择合理的截面形状的基本原则。（ ） 【答案】A 【详解】约束条件相同且面积相等时，应使两个主轴方向的惯性矩尽量大且接近，以提高各方向的稳定性；题述正确，答案为 A。 24．压杆的抗弯刚度越大，就越不容易产生弯曲变形而失稳，因而临界力也越大。（ ） 【答案】A 【详解】抗弯刚度 EI 越大，压杆越不易发生侧向屈曲，欧拉临界力也越大；题述正确，答案为 A。 25．细长压杆的临界力与杆件选用的材料强度指标相关。（ ） 【答案】B 【详解】对理想细长压杆，欧拉临界力与弹性模量有关，而不直接取决于材料强度指标；题述错误，答案为 B。 26．在实际工程中，在可能的情况下，可从结构方面采取相应的措施，如将结构中细长压杆转换成拉杆，可以从根本上消除失稳现象。（ ） 【答案】A 【详解】在条件允许时将细长受压杆转换为拉杆，可避免受压屈曲这一失稳形式；题述正确，答案为 A。 27．由于材料的特性，提高弹性模量很困难，也是不经济的。如普通碳素钢与合金钢的E 值相差不大，所以采用高强度合金钢不能提高压杆的稳定性。（ ） 【答案】A 【详解】普通碳素钢与合金钢的弹性模量相近，仅提高强度不能显著提高细长压杆的欧拉稳定性；题述正确，答案为 A。 28．在其他条件相同的情况下，加强杆端支承可减小长度系数μ值，也 可以减小压杆的计算长度，即提高了压杆的稳定性。（ ） 【答案】A 【详解】加强杆端约束可减小长度系数 μ 和计算长度，从而提高临界力与稳定性；题述正确，答案为 A。 29．欧拉法是一种常用于受压杆件稳定性分析的方法。（ ） 【答案】A 【详解】欧拉法是分析理想细长受压杆件稳定性的经典方法；题述正确，答案为 A。 30．受压杆件失稳可能只会导致局部结构问题，不会危及整个结构。（ ） 【答案】B 【详解】压杆失稳可能导致构件承载力骤降并引发整体坍塌，不能仅视为局部问题；题述错误，答案为 B。 三、简答题（本大题共3小题，每小题4分，共12分） 31．简述构件失稳的危害。 【答案】构件失稳会使其突然丧失承载能力，引发结构变形、坍塌，危及工程安全，造成人员伤亡与财产损失。 32．简述改善支承条件。 【答案】在其他条件相同的情况下，加强杆端支承可减小长度系数μ值，也 可以减小压杆的计算长度，即提高了压杆的稳定性。因此杆端越不易 转动，杆端的支承条件越好，长度系数就越小，压杆就越不易失稳。 【详解】加强杆端约束可减小长度系数 μ 与计算长度，从而增大临界力、提高压杆稳定性。 33．简述选择合理的截面形状。 【答案】在压杆各个方向的约束条件相同、截面面积A 相等的情况下，尽量增大截面对两个轴的惯性矩I 值，而且尽可能接近或相等，这是选择合理的截面形状的基本原则。 【详解】在压杆各方向约束条件相同、截面面积相等时，应尽量增大截面对两个主轴的惯性矩，并使其尽可能接近或相等，以避免绕弱轴先失稳。 四、综合题（本大题共1题，共8分） 34．三角架受力如图所示，AB 由两个 8 号等边角钢（d=7 mm）组成，AC 由两个 10 号槽钢组成。材料的[σ]=120 MPa，Fp=120 kN。 请完成各杆件的受力分析，并校核 AB 杆和 AC 杆的强度是否满足要求。 【答案】以节点 A 为研究对象，按节点平衡计算：AB 杆受拉 240 kN，AC 杆受压约 208 kN。由题给型钢截面积计算，应力约为 110 MPa 和 81.6 MPa，均小于 120 MPa，因此两杆强度均满足要求。 【详解】按节点平衡求出两杆轴力，再按给定型钢截面积计算正应力；两杆应力均小于许用应力，故强度满足要求。 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 $