四川省（对口招生）土木水利类 《土木工程力学基础》项目四任务四 45分钟专题训练卷

四川省（对口招生）土木水利类《土木工程力学基础》45分钟专题训练卷专辑，共105份试卷。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土木水利类理论知识，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土木水利类高考的学生。 与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《建筑材料》《建筑工程测量》《土木工程识图》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 四川省（对口招生）土木水利类 《土木工程力学基础》 项目四：直梁变形 任务四：直梁弯曲工程应用 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共16小题，每题3分，共48分） 1. 在工程中，对于同一种材料，下列哪种措施可以最直接提高梁的抗弯强度（ ） A. 增加截面尺寸 B. 减小跨度 C. 减小材料强度 D. 减小截面尺寸 2. 在工程实践中，为提高梁的抗弯强度，最常用的方法是（ ） A. 减小截面尺寸 B. 使用低强度材料 C. 增大截面尺寸 D. 增加梁的跨度 3. 直梁弯曲在工程中的应用主要是用于承受（ ） A. 纵向剪力 B. 纵向拉力 C. 横向载荷 D. 纵向压力 4. 提高梁抗弯强度的方法之一是提高哪种材料的强度等级（ ） A. 钢筋 B. 混凝土 C. 水泥 D. 砂浆 5. 弯矩图和剪力图是工程中哪种分析的重要工具（ ） A. 流体力学分析 B. 电磁场分析 C. 结构分析 D. 热力学分析 6. 梁受到均布荷载作用时，弯矩图呈什么样的分布（ ） A. 线性分布 B. 二次曲线分布 C. 正弦分布 D. 负指数分布 7. 提高梁抗弯强度的措施包括以下哪项（ ） A. 减小截面尺寸 B. 减少混凝土的强度等级 C. 增加钢筋的数量 D. 减少支座的数量 8. 在受到动荷载作用时，梁的振动频率一般会受到哪些因素的影响（ ） A. 梁的截面积 B. 荷载的大小 C. 梁的材料 D. 动荷载作用的频率 9. 动荷载作用对受弯构件的影响中，主要考虑的因素是（ ） A. 变形速度 B. 载荷的大小 C. 弯矩的分布 D. 惯性力的产生 10. 弯矩图中的零点位置通常对应梁的哪个部位（ ） A. 自由端 B. 支点处 C. 中点 D. 悬臂端 11. 弯矩图和剪力图在工程设计中的主要作用是（ ） A. 描述载荷的大小 B. 分析受力构件的内部受力情况 C. 测量变形量 D. 计算构件的长度 12. 梁在受到荷载作用时，通常会产生哪两种内力（ ） A. 拉力和压力 B. 弯曲和变形 C. 弯矩和剪力 D. 拉力和弯矩 13. 当简支梁受到全跨均布荷载时，最大弯矩发生在梁的哪个位置（ ） A. 支点 B. 中点 C. 距离支点1/3处 D. 距离支点2/3处 14. 在绘制弯矩图和剪力图时，通常采用的坐标轴是（ ） A. X-Y轴 B. F-V轴 C. M-V轴 D. X-M轴 15. 在截面尺寸和其他条件不变时，增加梁的抗弯能力可以通过增加什么来实现（ ） A. 混凝土的强度等级 B. 梁的长度 C. 梁的宽度 D. 梁的高度 16. 梁的抗弯能力与其哪两个因素有关（ ） A. 材料强度和截面尺寸 B. 温度和湿度 C. 沉降和变形 D. 变频和波动 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 当梁的跨度增大时，其抗弯强度一般会增加。（ ） 18. 工程上常采用形状简单、接近等强度梁（每一截面上的最大正 应力都刚好等于或略小于材料许用应力的梁）的变截面梁。（ ） 19. 梁受到均布荷载作用时，弯矩图呈线性分布。（ ） 20. 预应力钢筋的设置可以有效地减小梁的挠度，提高其刚度和承载能力。（ ） 21. 当预应力空心板受到巨大的冲 击荷载作用时，因弯矩突然增大使预应力钢丝被拉断、混凝土被压碎而 断裂。（ ） 22. 梁在工程中的主要功能是承担垂直荷载并传递至支座。（ ） 23. 对于简支梁跨中正弯矩作用，提高梁的抗弯强度通常可以采取在梁底部设置受拉钢筋的方法。（ ） 24. 剪力图在受力分析中主要用来描述梁在不同位置上的弯矩的大小。（ ） 25. 弯矩图在受力分析中通常用来描述梁在不同位置上的弯矩的大小。（ ） 26. 剪力图中的零点位置对应梁的支点处。（ ） 27. 当梁的跨度增大时，其抗弯强度通常会增加。（ ） 28. 弯矩图描述了梁上各点的弯矩大小。（ ） 三、综合应用题（本大题共4小题，共28分） 29.（6分）某施工现场搭设临时作业平台，平台主梁采用简支木梁，计算跨度为 。梁上承受均布荷载 ，跨中另有一台质量较小的电动工具，折算集中荷载为 。木梁截面为矩形，宽度 ，高度 ，木材许用弯曲应力为 。（1）计算该木梁跨中最大弯矩和最大弯曲正应力。（2）判断该木梁的抗弯强度是否满足要求。（3）若平台后续需增加作业荷载，说明两项提高梁抗弯能力的措施。 30.（10分）某现浇钢筋混凝土板式楼梯如图所示，试分析其配筋图。 31.（6分）某施工单位对一座临时检修平台进行验算。平台主梁采用矩形截面钢梁，梁两端简支，计算跨度为4 m。主梁承受的均布荷载为12 kN/m，该荷载已包含平台自重和施工荷载。钢梁截面宽度为120 mm，高度为240 mm，钢材的许用弯曲正应力为18 MPa。已知简支梁在均布荷载作用下，跨中最大弯矩为 ，矩形截面的抗弯截面模量为 。（1）计算该主梁跨中的最大弯矩、抗弯截面模量及最大弯曲正应力。（2）判断该主梁的抗弯强度是否满足要求。（3）若保持梁宽120 mm不变，计算主梁高度至少应增大至多少毫米才能满足抗弯强度要求，并提出一项工程处理建议。 32.（6分）某混凝土浇筑工程中，模板外挑部分采用一根钢悬臂梁支承，悬臂梁长度为 ，自由端承受竖向集中荷载 。该钢梁的截面抵抗矩为 ，钢材许用弯曲应力为 。（1）计算悬臂梁固定端的最大弯矩和最大弯曲正应力。（2）计算该悬臂梁在满足许用应力条件下，自由端允许承受的最大集中荷载。（3）根据计算结果，说明该模板支承方案是否安全，并提出改进措施。 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 $ 四川省（对口招生）土木水利类《土木工程力学基础》45分钟专题训练卷专辑，共105份试卷。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土木水利类理论知识，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土木水利类高考的学生。 与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《建筑材料》《建筑工程测量》《土木工程识图》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 四川省（对口招生）土木水利类 《土木工程力学基础》 项目四：直梁变形 任务四：直梁弯曲工程应用 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共16小题，每题3分，共48分） 1. 在工程中，对于同一种材料，下列哪种措施可以最直接提高梁的抗弯强度（ ） A. 增加截面尺寸 B. 减小跨度 C. 减小材料强度 D. 减小截面尺寸 【答案】A 【解析】梁的正应力可表示为σ=M/W，其中M为弯矩，W为截面模量。在材料和受力条件相同的情况下，增大截面尺寸通常会增大截面模量W，从而减小弯曲正应力，提高梁的抗弯强度。因此选A。 2. 在工程实践中，为提高梁的抗弯强度，最常用的方法是（ ） A. 减小截面尺寸 B. 使用低强度材料 C. 增大截面尺寸 D. 增加梁的跨度 【答案】C 【解析】梁的抗弯强度与截面模量有关。在材料和荷载条件相同的情况下，增大或合理改变梁的截面尺寸和形状，可以增大截面模量，降低弯曲应力，提高抗弯强度。因此最常用的方法是增大截面尺寸，选C。 3. 直梁弯曲在工程中的应用主要是用于承受（ ） A. 纵向剪力 B. 纵向拉力 C. 横向载荷 D. 纵向压力 【答案】C 【解析】直梁主要承受垂直于其轴线方向的横向载荷。横向载荷会使梁产生弯矩和剪力，并引起弯曲变形。因此，直梁弯曲在工程中的应用主要是承受横向载荷，选C。 4. 提高梁抗弯强度的方法之一是提高哪种材料的强度等级（ ） A. 钢筋 B. 混凝土 C. 水泥 D. 砂浆 【答案】B 【解析】提高梁抗弯强度的方法之一是增加混凝土的强度等级。 5. 弯矩图和剪力图是工程中哪种分析的重要工具（ ） A. 流体力学分析 B. 电磁场分析 C. 结构分析 D. 热力学分析 【答案】C 【解析】弯矩图和剪力图是工程中结构分析的重要工具。 6. 梁受到均布荷载作用时，弯矩图呈什么样的分布（ ） A. 线性分布 B. 二次曲线分布 C. 正弦分布 D. 负指数分布 【答案】B 【解析】梁受到均布荷载作用时，弯矩图呈二次曲线分布。 7. 提高梁抗弯强度的措施包括以下哪项（ ） A. 减小截面尺寸 B. 减少混凝土的强度等级 C. 增加钢筋的数量 D. 减少支座的数量 【答案】C 【解析】提高梁抗弯强度的措施之一是增加钢筋的数量。 8. 在受到动荷载作用时，梁的振动频率一般会受到哪些因素的影响（ ） A. 梁的截面积 B. 荷载的大小 C. 梁的材料 D. 动荷载作用的频率 【答案】D 【解析】梁的振动频率受到动荷载作用的频率影响。 9. 动荷载作用对受弯构件的影响中，主要考虑的因素是（ ） A. 变形速度 B. 载荷的大小 C. 弯矩的分布 D. 惯性力的产生 【答案】D 【解析】动荷载作用会引起受弯构件惯性力的产生，影响其应力分布和变形情况。 10. 弯矩图中的零点位置通常对应梁的哪个部位（ ） A. 自由端 B. 支点处 C. 中点 D. 悬臂端 【答案】B 【解析】弯矩图中的零点位置通常对应梁的支点处。 11. 弯矩图和剪力图在工程设计中的主要作用是（ ） A. 描述载荷的大小 B. 分析受力构件的内部受力情况 C. 测量变形量 D. 计算构件的长度 【答案】B 【解析】弯矩图和剪力图用于描述受力构件内部的力学特性，如弯矩和剪力的分布情况。 12. 梁在受到荷载作用时，通常会产生哪两种内力（ ） A. 拉力和压力 B. 弯曲和变形 C. 弯矩和剪力 D. 拉力和弯矩 【答案】C 【解析】梁受到荷载作用时，内部通常产生弯矩和剪力。弯矩反映梁截面抵抗弯曲变形的内力，剪力反映梁截面抵抗相对剪切错动的内力。因此应选C。 13. 当简支梁受到全跨均布荷载时，最大弯矩发生在梁的哪个位置（ ） A. 支点 B. 中点 C. 距离支点1/3处 D. 距离支点2/3处 【答案】B 【解析】设简支梁跨度为L，均布荷载集度为q。距左支座x处的弯矩为M(x)=qLx/2-qx2/2。令剪力V(x)=dM/dx=qL/2-qx为零，可得x=L/2，即跨中位置。此时最大弯矩为Mmax=qL2/8。因此应选B。 14. 在绘制弯矩图和剪力图时，通常采用的坐标轴是（ ） A. X-Y轴 B. F-V轴 C. M-V轴 D. X-M轴 【答案】D 【解析】绘制弯矩图时，通常以梁轴线方向的坐标x为横坐标、弯矩M为纵坐标，即采用X-M轴。因此应选D。 15. 在截面尺寸和其他条件不变时，增加梁的抗弯能力可以通过增加什么来实现（ ） A. 混凝土的强度等级 B. 梁的长度 C. 梁的宽度 D. 梁的高度 【答案】A 【解析】在截面尺寸和其他条件不变时，提高混凝土强度等级可提高材料的抗弯承载能力。因此应选A。若改变梁的宽度或高度，也可能提高抗弯能力，但这已不符合题干中“截面尺寸不变”的条件。 16. 梁的抗弯能力与其哪两个因素有关（ ） A. 材料强度和截面尺寸 B. 温度和湿度 C. 沉降和变形 D. 变频和波动 【答案】A 【解析】梁的抗弯能力与其材料强度和截面尺寸有关。 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 当梁的跨度增大时，其抗弯强度一般会增加。（ ） 【答案】错误 【解析】当梁的跨度增大时，其抗弯强度通常会减小，可能需要采取加固措施。 18. 工程上常采用形状简单、接近等强度梁（每一截面上的最大正 应力都刚好等于或略小于材料许用应力的梁）的变截面梁。（ ） 【答案】正确 【解析】工程上常采用形状简单、接近等强度梁（每一截面上的最大正 应力都刚好等于或略小于材料许用应力的梁）的变截面梁。 19. 梁受到均布荷载作用时，弯矩图呈线性分布。（ ） 【答案】错误 【解析】梁受到均布荷载作用时，弯矩图呈二次曲线分布。 20. 预应力钢筋的设置可以有效地减小梁的挠度，提高其刚度和承载能力。（ ） 【答案】正确 【解析】预应力钢筋的设置可以在一定程度上减小梁的挠度，提高其刚度和承载能力。 21. 当预应力空心板受到巨大的冲 击荷载作用时，因弯矩突然增大使预应力钢丝被拉断、混凝土被压碎而 断裂。（ ） 【答案】正确 【解析】当预应力空心板受到巨大的冲击荷载作用时，弯矩会突然增大。受拉区的预应力钢丝可能因拉应力超过其承载能力而被拉断，受压区混凝土可能被压碎，最终导致板发生断裂。因此，题干说法正确。 22. 梁在工程中的主要功能是承担垂直荷载并传递至支座。（ ） 【答案】正确 【解析】梁主要作用是承担垂直荷载并将其传递至支座。 23. 对于简支梁跨中正弯矩作用，提高梁的抗弯强度通常可以采取在梁底部设置受拉钢筋的方法。（ ） 【答案】错误 【解析】对于简支梁跨中正弯矩作用，梁的下部通常为受拉区，上部通常为受压区。在梁底部设置受拉钢筋，可以提高受拉区的承载能力，从而提高梁的抗弯强度。因此，题干所述“在梁的顶部设置钢筋”不符合该常规受力情况，题干说法错误。 24. 剪力图在受力分析中主要用来描述梁在不同位置上的弯矩的大小。（ ） 【答案】错误 【解析】剪力图在受力分析中主要用来描述梁在不同位置上的剪力的大小，而不是弯矩。 25. 弯矩图在受力分析中通常用来描述梁在不同位置上的弯矩的大小。（ ） 【答案】正确 【解析】弯矩图用来描述梁在不同位置上的弯矩的大小，是受力分析中的重要工具之一。 26. 剪力图中的零点位置对应梁的支点处。（ ） 【答案】错误 【解析】剪力图中的零点表示梁在该位置的剪力为零。该位置可能是自由端，也可能出现在梁的内部，具体取决于荷载及支座反力的分布，并不一定对应支点处。因此，题干说法错误。 27. 当梁的跨度增大时，其抗弯强度通常会增加。（ ） 【答案】错误 【解析】当梁的跨度增大时，其抗弯强度通常会减小，需要采取加固措施。 28. 弯矩图描述了梁上各点的弯矩大小。（ ） 【答案】正确 【解析】弯矩图是描述梁上各点弯矩大小的图形表示。 三、综合应用题（本大题共4小题，共28分） 29.（6分）某施工现场搭设临时作业平台，平台主梁采用简支木梁，计算跨度为 。梁上承受均布荷载 ，跨中另有一台质量较小的电动工具，折算集中荷载为 。木梁截面为矩形，宽度 ，高度 ，木材许用弯曲应力为 。（1）计算该木梁跨中最大弯矩和最大弯曲正应力。（2）判断该木梁的抗弯强度是否满足要求。（3）若平台后续需增加作业荷载，说明两项提高梁抗弯能力的措施。 【答案】（1）跨中最大弯矩为 。截面抵抗矩为。最大弯曲正应力为 。（2），该木梁抗弯强度满足要求。（3）可增大梁截面高度或更换截面抵抗矩更大的梁材；可缩小梁的计算跨度或增设中间支撑。 【解析】简支梁跨中弯矩为M=qL2/8+PL/4=5.94 kN·m。W=bh2/6=6.67×105 mm3，σ=M/W=8.91 MPa，小于12 MPa，抗弯满足要求。可增大梁高或截面，并缩短跨度、增设中间支撑。 30.（10分）某现浇钢筋混凝土板式楼梯如图所示，试分析其配筋图。 【答案】应用分析：斜板在均布荷载q的作用下，产生向下凸变形，其跨中弯矩最大，即斜板下部受拉、上部受压，所以必须在其下部配置①号受力钢筋来承担拉力；由于斜板与平台梁采用整体现浇，平台梁对斜板有嵌固作用，在斜板两端一定范围内产生负弯矩，即上部受拉、下部受压，为了防止斜板两端上部产生裂缝，应配置一定数量的②号受力钢筋，用以抵抗负弯矩；③号、④号为分布筋，分别用于固定①号、②号受力钢筋。 31.（6分）某施工单位对一座临时检修平台进行验算。平台主梁采用矩形截面钢梁，梁两端简支，计算跨度为4 m。主梁承受的均布荷载为12 kN/m，该荷载已包含平台自重和施工荷载。钢梁截面宽度为120 mm，高度为240 mm，钢材的许用弯曲正应力为18 MPa。已知简支梁在均布荷载作用下，跨中最大弯矩为 ，矩形截面的抗弯截面模量为 。（1）计算该主梁跨中的最大弯矩、抗弯截面模量及最大弯曲正应力。（2）判断该主梁的抗弯强度是否满足要求。（3）若保持梁宽120 mm不变，计算主梁高度至少应增大至多少毫米才能满足抗弯强度要求，并提出一项工程处理建议。 【答案】（1）最大弯矩为： 。抗弯截面模量为：。最大弯曲正应力为： 。（2）该主梁不满足抗弯强度要求。因为最大弯曲正应力20.83 MPa大于许用弯曲正应力18 MPa。（3）所需抗弯截面模量为： 。梁高应满足： 。主梁高度宜取不小于260 mm。工程上可更换为高度260 mm及以上的钢梁，并复核梁的挠度、剪切强度和支座连接情况。 【解析】M=qL2/8=24 kN·m，W=bh2/6=1.152×106 mm3，σ=M/W=20.83 MPa，大于许用应力18 MPa，抗弯不满足。需W≥24×106/18=1.333×106 mm3，b=120 mm时h≥258.2 mm，宜取260 mm以上，并复核挠度等。 32.（6分）某混凝土浇筑工程中，模板外挑部分采用一根钢悬臂梁支承，悬臂梁长度为 ，自由端承受竖向集中荷载 。该钢梁的截面抵抗矩为 ，钢材许用弯曲应力为 。（1）计算悬臂梁固定端的最大弯矩和最大弯曲正应力。（2）计算该悬臂梁在满足许用应力条件下，自由端允许承受的最大集中荷载。（3）根据计算结果，说明该模板支承方案是否安全，并提出改进措施。 【答案】（1）固定端最大弯矩为。截面抵抗矩换算为。最大弯曲正应力为 。（2）允许弯矩为 。允许集中荷载为。（3）实际荷载 大于允许荷载 ，该方案不安全。可更换截面抵抗矩更大的钢梁，或缩短悬挑长度、增设斜撑或立柱支撑。 【解析】悬臂梁固定端M=PL=8.10 kN·m，W=42×103 mm3，σ=M/W=192.86 MPa，大于160 MPa。允许弯矩为6.72 kN·m，允许荷载P=6.72/1.8=3.73 kN，小于实际4.5 kN，方案不安全；可加大截面、缩短悬挑或增设支撑。 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 $