【工程类职业资格】注册岩土工程师（基础考试-上午-材料力学）-试卷8及答案解析.doc

1、注册岩土工程师（基础考试-上午-材料力学）-试卷 8 及答案解析(总分：64.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：32，分数：64.00)1.单项选择题共 120 题，每题。每题的备选项中只有一个最符合题意。（分数：2.00）_2.某点平面应力状态如图所示，则该点的应力圆为： （分数：2.00）A.个点圆B.圆心在原点的点圆C.圆心在(5MPa，0)点的点圆D.圆心在原点、半径为 5MPa 的圆3.如图所示单元体取自梁上哪一点？ （分数：2.00）A.aB.bC.cD.d4.平面应力状态如图所示，下列结论中正确的是： （分数：2.00）A.B.C.D.5.如图所示的应力状态单元

2、体若按第四强度理论进行强度计算，则其相当应力 r4 等于： （分数：2.00）A.B.C.D.6.图示矩形截面杆 AB，A 端固定，B 端自由。B 端右下角处承受与轴线平行的集中力 F，杆的最大正应力是： （分数：2.00）A.B.C.D.7.图示圆轴固定端最上缘 A 点的单元体的应力状态是： （分数：2.00）A.B.C.D.8.图示 T 形截面杆，一端固定一端自由，自由端的集中力 F 作用在截面的左下角点，并与杆件的轴线平行。该杆发生的变形为： （分数：2.00）A.绕 y 和 z 轴的双向弯曲B.轴向拉伸和绕 y、z 轴的双向弯曲C.轴向拉伸和绕 z 轴弯曲D.轴向拉伸和绕 y 轴弯曲9

3、图示圆轴，在自由端圆周边界承受竖直向下的集中 F，按第三强度理论，危险截面的相当应力 cq3 为：（分数：2.00）A.B.C.D.10.图示为正方形截面等直杆，抗弯截面模量为 W，在危险截面上，弯矩为 M，扭矩为 M n ，A 点处有最大正应力 和最大剪应力 。若材料为低碳钢，则其强度条件为： （分数：2.00）A.B.C.D.11.工字形截面梁在图示荷载作用上，截面 mm 上的正应力分布为： （分数：2.00）A.图(1)B.图(2)C.图(3)D.图(4)12.矩形截面杆的截面宽度沿杆长不变，杆的中段高度为 2a，左、右高度为 3a，在图示三角形分布荷载作用下，杆的截面 mm 和截面

4、nn 分别发生： （分数：2.00）A.单向拉伸、拉弯组合变形B.单向拉伸、单向拉伸变形C.拉弯组合、单向拉伸变形D.拉弯组合，拉弯组合变形13.一正方形截面短粗立柱（见图 a），若将其低面加宽一倍（见图 b），原厚度不变，则该立柱的强度：（分数：2.00）A.提高一倍B.提高不到一倍C.不变D.降低14.图示应力状态为其危险点的应力状态，则杆件为： （分数：2.00）A.斜弯曲变形B.偏心拉弯变形C.拉弯组合变形D.弯扭组合变形15.折杆受力如图所示，以下结论中错误的为： （分数：2.00）A.点 B 和 D 处于纯剪状态B.点 A 和 C 处为二向应力状态，两点处 1 0， 1 0， 3

5、0C.按照第三强度理论，点 A 及 C 比点 B 及 D 危险D.点 A 及 C 的最大主应力 1 数值相同16.矩形截面拉杆中间开一深为 的缺口（见图），与不开缺口时的拉杆相比（不计应力集中影响），杆内最大正应力是不开口时正应力的多少倍？ （分数：2.00）A.2B.4C.8D.1617.结构如图，折杆 AB 与直杆 BC 的横截面面积为 A42cm 2 ，W y 一 W z 420cm 3 ，100MPa，则此结构的许可荷载P为： （分数：2.00）A.15kNB.30kNC.45kND.60kN18.矩形截面拉杆两端受线性荷载作用，最大线荷载为 q(N/m)，中间开一深为 a 的缺口（见

6、图），则其最大拉应力为： （分数：2.00）A.B.C.D.19.图示矩形截面梁，高度 h120mm，跨度 l1m，梁中点受集中力 P，两端受拉力 S50kN，此拉力作用在横截面的对称轴 y 上，距上表面 a 50mm，若横截面内最大正应力与最小正应力之比为 5/3，则 P 为：（分数：2.00）A.5kNB.4kNC.3kND.2kN20.图示钢制竖直杆 DB 与水平杆 AC 刚接于 B，A 端固定，P、l、a 与圆截面杆直径 d 为已知。按第三强度理论，相当应力 r3 为： （分数：2.00）A.B.C.D.21.矩形截面梁在形心主惯性平面（xy 平面、xz 平面）内分别发生平面弯曲，若梁

7、中某截面上的弯矩分别为 M z 和 M y ，则该截面上的最大正应力为： （分数：2.00）A.B.C.D.22.槽形截面梁受力如图所示，该梁的变形为下述中哪种变形？ （分数：2.00）A.平面弯曲B.斜弯曲C.平面弯曲与扭转的组合D.斜弯曲与扭转的组合23.槽钢梁一端固定，一端自由，自由端受集中力 P 作用，梁的横截面和力 P 作用线如图所示（C 点为横截面形心），其变形状态为： （分数：2.00）A.平面弯曲B.斜弯曲C.平面弯曲加扭转D.斜弯曲加扭转24.如图所示梁（等边角钢构成）发生的变形是下述中的哪种变形？ （分数：2.00）A.平面弯曲B.斜弯曲C.扭转和平面弯曲D.扭转和斜弯曲2

8、5.悬臂梁在自由端受集中力 P 作用，横截面形状和力 P 的作用线如图所示，其中产生斜弯曲与扭转组合变形的是哪种截面？ （分数：2.00）A.矩形B.槽钢C.工字钢D.等边角钢26.如图所示悬臂梁受力 P 作用。在图示四种截面的情况下，其最大正应力（绝对值）不能用公式 max 计算的是哪种截面？ （分数：2.00）A.圆形B.槽形C.T 形D.等边角钢27.三种受压杆如图所示。若用 max1 、 max2 、 max3 分别表示杆、杆、杆中横截面上的最大压应力，则下列四个结论中正确的结论是： （分数：2.00）A. max1 max2 max3B. max1 max2 max3C. max2

9、max1 max3D. max2 max1 max328.图示三根压杆均为细长（大柔度）压杆，且弯曲刚度均为 EI。三根压杆的临界荷载 F cr 的关系为： （分数：2.00）A.F cra F crb F creB.F crb F cra F crcC.F crc F cra F crbD.F crb F crc F cra29.两根完全相同的细长（大柔度）压杆 AB 和 CD 如图所示，杆的下端为固定铰链约束，上端与刚性水平杆固结。两杆的弯曲刚度均为 EI，其临界载荷 F a 为： （分数：2.00）A.B.C.D.30.圆截面细长压杆的材料和杆端约束保持不变，若将其直径缩小一半，则压杆的

10、临界压力为原压杆的：（分数：2.00）A.1/2B.1/4C.1/6D.1/831.在材料相同的条件下，随着柔度的增大：（分数：2.00）A.细长杆的临界应力是减小的，中长杆不是B.中长杆的临界应力是减小的，细长杆不是C.细长杆和中长杆的临界应力均是减小的D.细长杆和中长杆的临界应力均不是减小的32.若用 cr 表示细长压杆的临界应力，则下列结论中正确的是：（分数：2.00）A. cr 与压杆的长度、压杆的横截面面积有关，而与压杆的材料无关B. cr 与压杆的材料和柔度 有关，而与压杆的横截面面积无关C. cr 与压杆的材料和横截面的形状尺寸有关，而与其他因素无关D. cr 的值不应大于压杆材

11、料的比例极限 p注册岩土工程师（基础考试-上午-材料力学）-试卷 8 答案解析(总分：64.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：32，分数：64.00)1.单项选择题共 120 题，每题。每题的备选项中只有一个最符合题意。（分数：2.00）_解析：2.某点平面应力状态如图所示，则该点的应力圆为： （分数：2.00）A.个点圆B.圆心在原点的点圆C.圆心在(5MPa，0)点的点圆D.圆心在原点、半径为 5MPa 的圆 解析：解析：根据应力圆的做法，两个基准面所对应的应力圆上点的坐标分别为（4，3）和（4，3），以这两点连线为直径作出的是圆心在原点、半径为 5MPa 的圆。3.如图

12、所示单元体取自梁上哪一点？ （分数：2.00）A.aB.bC.c D.d解析：解析：梁上 a、b、c、d 四点中只有 c 点横截面上的剪应力为负，同时正应力又为压应力。4.平面应力状态如图所示，下列结论中正确的是： （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析：由公式 cos2 x sin2，可求得 45 ， 45 +；再由广义胡克定律 45 5.如图所示的应力状态单元体若按第四强度理论进行强度计算，则其相当应力 r4 等于： （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析：三个主应力为 1 ， 2 ， 3 6.图示矩形截面杆 AB，A 端固定，B 端自由。B 端右下角处承受与轴线平行的集中

13、力 F，杆的最大正应力是： （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析：图示杆是偏心拉伸，等价于轴向拉伸和两个方向弯曲的组合变形。7.图示圆轴固定端最上缘 A 点的单元体的应力状态是： （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析：力 F 产生的弯矩引起 A 点的拉应力，力偶 T 产生的扭矩引起 A 点的切应力 ，故 A 点应为既有拉应力 又有 的复杂应力状态。8.图示 T 形截面杆，一端固定一端自由，自由端的集中力 F 作用在截面的左下角点，并与杆件的轴线平行。该杆发生的变形为： （分数：2.00）A.绕 y 和 z 轴的双向弯曲B.轴向拉伸和绕 y、z 轴的双向弯曲 C.轴向拉伸和绕

14、 z 轴弯曲D.轴向拉伸和绕 y 轴弯曲解析：解析：这显然是偏心拉伸，而且对 y、z 轴都有偏心。把力 F 平移到截面形心，要加两个附加力偶矩，该杆将发生轴向拉伸和绕 y、z 轴的双向弯曲。9.图示圆轴，在自由端圆周边界承受竖直向下的集中 F，按第三强度理论，危险截面的相当应力 cq3 为：（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析：把力 F 沿轴线 z 平移至圆轴截面中心，并加一个附加力偶，则使圆轴产生弯曲和扭转组合变形。最大弯矩 MFl，最大扭矩10.图示为正方形截面等直杆，抗弯截面模量为 W，在危险截面上，弯矩为 M，扭矩为 M n ，A 点处有最大正应力 和最大剪应力 。若材料为低

15、碳钢，则其强度条件为： （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析：在弯扭组合变形情况下，A 点属于复杂应力状态，既有最大正应力，又有最大剪应力 （见解图）。和梁的应力状态相同： y 0， 2 0， 1 ， r3 1 3 选项中，A 为单向应力状态，B、C 只适用于圆截面。 11.工字形截面梁在图示荷载作用上，截面 mm 上的正应力分布为： （分数：2.00）A.图(1) B.图(2)C.图(3)D.图(4)解析：解析：从截面 mm 截开后取右侧部分分析可知，右边只有一个铅垂的反力，只能在 m 一 m 截面上产生图(1)所示的弯曲正应力。12.矩形截面杆的截面宽度沿杆长不变，杆的中段高度为

16、 2a，左、右高度为 3a，在图示三角形分布荷载作用下，杆的截面 mm 和截面 nn 分别发生： （分数：2.00）A.单向拉伸、拉弯组合变形B.单向拉伸、单向拉伸变形C.拉弯组合、单向拉伸变形 D.拉弯组合，拉弯组合变形解析：解析：图中三角形分布荷载可简化为一个合力，其作用线距杆的截面下边缘的距离为13.一正方形截面短粗立柱（见图 a），若将其低面加宽一倍（见图 b），原厚度不变，则该立柱的强度：（分数：2.00）A.提高一倍B.提高不到一倍C.不变D.降低 解析：解析：图 a）是轴向受压变形，最大压应力 max a 图 b）底部是偏心受压力变形，偏心矩为 最大压应力 max b 14.图示

17、应力状态为其危险点的应力状态，则杆件为： （分数：2.00）A.斜弯曲变形B.偏心拉弯变形C.拉弯组合变形D.弯扭组合变形 解析：解析：斜弯曲、偏心拉弯和拉弯组合变形中单元体上只有正应力没有剪应力，只有弯扭组合变形中才既有正应力 ，又有剪应力 。15.折杆受力如图所示，以下结论中错误的为： （分数：2.00）A.点 B 和 D 处于纯剪状态B.点 A 和 C 处为二向应力状态，两点处 1 0， 1 0， 3 0C.按照第三强度理论，点 A 及 C 比点 B 及 D 危险D.点 A 及 C 的最大主应力 1 数值相同 解析：解析：把 P 力平移到圆轴线上，再加一个附加力偶。可见圆轴为弯扭组合变形

18、其中 A 点的应力状态如解图 a）所示，C 点的应力状态如解图 b）所示。A、C 两点的应力状态与梁中各点相同，而 B、D 两点位于中性轴上，为纯剪应力状态。但由于 A 点的正应力为拉应力，而 C 点的正应力为压应力，所以最大拉力 1 ，计算中， 的正负号不同， 1 的数值也不相同。 16.矩形截面拉杆中间开一深为 的缺口（见图），与不开缺口时的拉杆相比（不计应力集中影响），杆内最大正应力是不开口时正应力的多少倍？ （分数：2.00）A.2B.4C.8 D.16解析：解析：开缺口的截面是偏心受拉，偏心距为 ，由公式 max 17.结构如图，折杆 AB 与直杆 BC 的横截面面积为 A42cm

19、 2 ，W y 一 W z 420cm 3 ，100MPa，则此结构的许可荷载P为： （分数：2.00）A.15kNB.30kN C.45kND.60kN解析：解析：首先从中间铰链 B 处断开，选取 BC 杆研究，求出 B 点的相互作用力。显然 AB 杆比 BC 杆受的弯矩大，而且 AB 杆中的竖杆受到偏心拉伸， max 18.矩形截面拉杆两端受线性荷载作用，最大线荷载为 q(N/m)，中间开一深为 a 的缺口（见图），则其最大拉应力为： （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析：先求出线性荷载的合力，它作用在距底边为 a 的水平线上，因而中间开缺口的截面受轴向拉伸，而未开缺口部分受偏心

20、拉伸。分别计算两部分的最大拉应力，取最大者即可。19.图示矩形截面梁，高度 h120mm，跨度 l1m，梁中点受集中力 P，两端受拉力 S50kN，此拉力作用在横截面的对称轴 y 上，距上表面 a 50mm，若横截面内最大正应力与最小正应力之比为 5/3，则 P 为：（分数：2.00）A.5kNB.4kNC.3kN D.2kN解析：解析：此题为拉伸与弯曲的组合变形问题，最大正应力与最小正应力发生在跨中截面上下边缘。 ，其中 M z 应包含两项，一项是由力 P 引起的弯矩，一项是由偏心拉力 S 引起的弯矩，两者引起的正应力符号相反。根据 20.图示钢制竖直杆 DB 与水平杆 AC 刚接于 B，A

21、 端固定，P、l、a 与圆截面杆直径 d 为已知。按第三强度理论，相当应力 r3 为： （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析：这是压缩、双向弯曲和扭转的组合变形问题，危险点在 A 截面的右下部。21.矩形截面梁在形心主惯性平面（xy 平面、xz 平面）内分别发生平面弯曲，若梁中某截面上的弯矩分别为 M z 和 M y ，则该截面上的最大正应力为： （分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析：对于矩形截面梁这种带棱角的截面，其最大正应力应该用 A 式计算。22.槽形截面梁受力如图所示，该梁的变形为下述中哪种变形？ （分数：2.00）A.平面弯曲B.斜弯曲C.平面弯曲与扭转的组合D.

22、斜弯曲与扭转的组合 解析：解析：槽形截面的弯心在水平对称轴上槽形的外侧。受力没有过弯心，又与形心主轴不平行，故既有扭转又有斜弯曲。23.槽钢梁一端固定，一端自由，自由端受集中力 P 作用，梁的横截面和力 P 作用线如图所示（C 点为横截面形心），其变形状态为： （分数：2.00）A.平面弯曲B.斜弯曲C.平面弯曲加扭转 D.斜弯曲加扭转解析：解析：槽钢截面的弯曲中心在水平对称轴的外侧。力 P 不通过弯心，但通过形心主轴，故产生平面弯曲加扭转。24.如图所示梁（等边角钢构成）发生的变形是下述中的哪种变形？ （分数：2.00）A.平面弯曲B.斜弯曲 C.扭转和平面弯曲D.扭转和斜弯曲解析：解析：外

23、力通过截面弯曲中心，无扭转变形；但外力不与形心主轴（45方向）平行，故产生斜弯曲。25.悬臂梁在自由端受集中力 P 作用，横截面形状和力 P 的作用线如图所示，其中产生斜弯曲与扭转组合变形的是哪种截面？ （分数：2.00）A.矩形B.槽钢C.工字钢D.等边角钢 解析：解析：D 图中的外力 P 不通过弯曲中心又不与形心主轴平行，将产生扭转和斜弯曲的组合变形。26.如图所示悬臂梁受力 P 作用。在图示四种截面的情况下，其最大正应力（绝对值）不能用公式 max 计算的是哪种截面？ （分数：2.00）A.圆形 B.槽形C.T 形D.等边角钢解析：解析：公式 max 27.三种受压杆如图所示。若用 ma

24、x1 、 max2 、 max3 分别表示杆、杆、杆中横截面上的最大压应力，则下列四个结论中正确的结论是： （分数：2.00）A. max1 max2 max3B. max1 max2 max3C. max2 max1 max3 D. max2 max1 max3解析：解析：杆、杆均为轴向压缩，其最大压应力是 而杆下部是偏心压缩，最大压应力 max2 28.图示三根压杆均为细长（大柔度）压杆，且弯曲刚度均为 EI。三根压杆的临界荷载 F cr 的关系为： （分数：2.00）A.F cra F crb F creB.F crb F cra F crcC.F crc F cra F crb D.F

25、 crb F crc F cra解析：解析：图 a）l155m，图 b）l236m，图 c）l07642m。由公式 F cr 29.两根完全相同的细长（大柔度）压杆 AB 和 CD 如图所示，杆的下端为固定铰链约束，上端与刚性水平杆固结。两杆的弯曲刚度均为 EI，其临界载荷 F a 为： （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析：当压杆 AB 和 CD 同时达到临界荷载时，结构的临界荷载 F a 2F cr 2 30.圆截面细长压杆的材料和杆端约束保持不变，若将其直径缩小一半，则压杆的临界压力为原压杆的：（分数：2.00）A.1/2B.1/4C.1/6D.1/8 解析：解析：细长压杆临界

26、力：P cr 对圆截面：I ，当直径 d 缩小一半变为 时，压杆的临界压力 P cr 为压杆的 31.在材料相同的条件下，随着柔度的增大：（分数：2.00）A.细长杆的临界应力是减小的，中长杆不是B.中长杆的临界应力是减小的，细长杆不是C.细长杆和中长杆的临界应力均是减小的 D.细长杆和中长杆的临界应力均不是减小的解析：解析：不同压杆的临界应力如解图所示。图中 AB 段表示短杆的临界应力，BC 段表示中长杆的临界应力，CD 段表示细长杆的临界应力。从图中可以看出，在材料相同的条件下，随着柔度的增大，细长杆和中长杆的临界应力均是减小的。32.若用 cr 表示细长压杆的临界应力，则下列结论中正确的是：（分数：2.00）A. cr 与压杆的长度、压杆的横截面面积有关，而与压杆的材料无关B. cr 与压杆的材料和柔度 有关，而与压杆的横截面面积无关 C. cr 与压杆的材料和横截面的形状尺寸有关，而与其他因素无关D. cr 的值不应大于压杆材料的比例极限 p解析：解析：欧拉公式 cr