2016年重庆交通大学土木工程学院材料力学复试笔试仿真模拟题
● 摘要
一、计算题
1. 图1所示A 和B 两点之间原有水平方向的一根直径d=1mm的钢丝,在钢丝的中点C 加一竖直荷载F 。己知钢丝产生的线应变为ε=0.0035,其材料的弹性模量E=210GPa,钢丝的自重不计。试求:
(l )钢丝横截面上的应力(假设钢丝经过冷拉,在断裂前可认为符合胡克定律); (2)钢丝在C 点下降的距离Δ; (3)荷载F 的值。
图1
【答案】(l )根据胡克定律可得到钢丝横截面上的应力:
(2)根据线应变的定义可得钢丝中的伸长量:
根据几何关系即可得到C 点下降的距离:
(3)对节点C 进行受力分析,如图2所示。 可得平衡方程:其中,
代入式①得载荷
图2
2. 承受拉力F=80kN的螺栓连接如图所示。己知栓的许用切应
力
,钢板的许用挤压应
力
。试校核接头的强度。
,螺
,许用拉应
力
图
【答案】四个螺栓均匀承受横向力F ,则每个螺栓剪切面的剪力为为
,每个挤压面上的挤压力也
(l )校核螺栓的剪切强度
(2)校核挤压强度 挤压面面积故挤压应力
(3)钢板抗拉强度校核
分析可知双孔截面为连接板的危险截面,其承受的轴力故该截面上的正应力:
综上所述,该接头满足强度要求,是安全的。
,横截面面积
3. 在木桁架的支座部位,斜杆以宽度b=60mm的榫舌和下弦杆连接在一起,如图所示。己知木材斜纹许用压应力
,顺纹许用切应力
,
作用在桁架斜杆上的压力场
。试按强度条件确定所需榫舌的高度
(即榫接的深度)和下弦杆末端的长度1。
图
【答案】(l )由斜杆端部与下弦杆在竖直接触面处的压缩强度条件:
(2)由下弦杆的剪切强度条件:
其中,剪切面包括一个水平面和两个铅垂面,故下弦杆的长度:
4. 一铸铁梁如图1所示。己知材料的拉伸强度极限。试求梁的安全因数。
,压缩强度极限
图1
【答案】(l )确定截面形心位置