题目
(单选题) 两根跨度相等的简支梁.内力相等的条件是( )。A. 截面形状相同B. 截面面积相同C. 材料相同D. 外荷载相同
(单选题) 两根跨度相等的简支梁.内力相等的条件是( )。
A. 截面形状相同
B. 截面面积相同
C. 材料相同
D. 外荷载相同
题目解答
答案
D. 外荷载相同
解析
本题考查简支梁内力的影响因素及相关知识。解题的关键在于明确影响简支梁内力的各种因素,然后分析每个选项对简支梁内力的作用。
对于简支梁,其内力(如弯矩、剪力等)是由外荷载作用产生的。根据材料力学中梁的内力计算理论,简支梁的内力分布和大小主要取决于外荷载的类型、大小、作用位置以及梁的跨度等因素。
下面对每个选项进行详细分析:
- A选项:截面形状相同
截面形状主要影响梁的抗弯、抗剪等承载能力,而不是直接决定梁的内力大小。例如,不同形状的截面(矩形、圆形等)在相同外荷载作用下,内力的计算是基于外荷载和梁的几何尺寸,而不是截面形状本身。所以仅截面形状相同,并不能保证两根简支梁的内力相等,A选项错误。 - B选项:截面面积相同
截面面积同样主要与梁的承载能力相关,而不是决定内力的关键因素。即使两根梁的截面面积相同,但如果外荷载不同,它们所产生的内力也会不同。比如,一根梁承受较大的集中荷载,另一根梁承受较小的均布荷载,即使截面面积一样,内力也会有很大差异,B选项错误。 - C选项:材料相同
材料的性质(如弹性模量等)会影响梁的变形和应力分布,但不会直接决定内力的大小。不同材料的梁在相同外荷载作用下,内力的计算是基于外荷载和梁的几何条件,而不是材料本身。所以材料相同不能保证两根简支梁的内力相等,C选项错误。 - D选项:外荷载相同
根据简支梁内力的计算原理,当两根简支梁跨度相等且外荷载相同时,它们所承受的外力情况完全一样。由平衡方程和内力计算方法可知,这两根梁的内力分布和大小必然相等。例如,对于简支梁在均布荷载作用下的弯矩计算公式$M(x)=\frac{qLx}{2}-\frac{qx^{2}}{2}$(其中$q$为均布荷载集度,$L$为梁的跨度,$x$为计算截面的位置),当$L$和$q$都相同时,不同位置$x$处的弯矩$M(x)$也相同,所以外荷载相同是两根跨度相等的简支梁内力相等的条件,D选项正确。