建筑力学习题集答案解析集.doc

《建筑力学习题集答案解析集.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑力学习题集答案解析集.doc（19页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、. .1、对于作用在刚体上的力，力的三要素是大小、方向、作用点。2、力对矩心的矩，是力使物体绕矩心转动 效应的度量。3、杆件变形的根本形式共有轴向拉伸压缩变形、弯曲、剪切和扭转 四种。4、轴力是指沿着杆件轴线的内力。5、轴向拉伸压缩的正应力大小和轴力的大小成正比，规定 受拉为正，受压为负。6、两端固定的压杆，其长度系数是一端固定、一端自由的压杆的4倍。7、细长压杆其他条件不变，只将长度增加一倍，那么压杆的临界应力为原来的0.25倍。8、在力法方程中，主系数ii恒大于零。9、力矩分配法的三个根本要素为转动刚度、分配系数和传递系数。10、梁的变形和抗弯截面系数成反比。11、构造位移产生的原因有荷载

2、作用、温度作用、支座沉降等。填空二1、 在任何外力作用下,大小和形状保持不变的物体称_刚体_。2、 2、力是物体之间相互的_机械作用_。这种作用会使物体产生两种力学效果分别是_外效果_和_内效果_。3、 力的三要素是_力的大小_、_力的方向_、_力的作用点4、 4、加减平衡力系公理对物体而言、该物体的_外_效果成立。5、一刚体受不平行的三个力作用而平衡时，这三个力的作用线必_汇交于一点_。6、使物体产生运动或产生运动趋势的力称_荷载主动力_。7、约束反力的方向总是和该约束所能阻碍物体的运动方向_相反_。8、柔体的约束反力是通过_接触_点，其方向沿着柔体_中心_线的拉力。9、平面汇交力系平衡的必

3、要和充分的几何条件是力多边形_自行封闭_。10、平面汇交力系合成的结果是一个_合力_。合力的大小和方向等于原力系中各力的_矢量和_。11力垂直于某轴、力在该轴上投影为_零_。12、X表示力系中所有的力在_X_轴上的投影的_代数和_为零。13、力偶对作用平面内任意点之矩都等于_力偶矩_。14、力偶在坐标轴上的投影的代数和_为零_。15、力偶对物体的转动效果的大小用_力偶矩_表示。16、力可以在同一刚体内平移，但需附加一个_力偶_。力偶矩等于_原力_对新作用点之矩。17、平面一般力系向平面内任意点简化结果有四种情况，分别是_主矢和主矩都不为零_ 、_主矢不为零主矩为零_ 、_主矢为零主矩不为零_、

4、_主矢和主矩都为零_。18、力偶的三要素是_力偶矩的大小、_力偶的转向、_力偶的作用面。19、平面一般力系的三力矩式平衡方程的附加条件是_A、B、C三点不共线。20、摩擦角的正切值等于_静摩擦系数_。21、摩擦角是当静摩擦力下到达_最大值_时，全反力与支承面的_法_线的夹角。22、最大静摩擦力与两物体接触面积的大小_无关_。与两物体间的_法向压力_成正比。23、杆件的四种根本变形是_拉压变形_、_剪切变形 、 _扭转变形_、 _弯曲变形。24、材料力学对变形固体的根本假设是_均匀连续假设_和_各向同性假设_。25、由于外力作用，构件的一局部对另一局部的作用称为_内力_。26、内力在一点处的集度

5、值称为_应力27、轴向拉压时与轴线相重合的内力称_轴力_。28、轴向拉压时正应力计算公式的应用条件是_等截面直杆_和_外力作用线与轴线重合或内力只有轴力_。29、轴向拉压时，用虎克定律求变形时，应用条件是_或杆内应力不超过比例极限和_在l长度内E、A、N均为常数_。30、低碳钢拉伸试验中的应力应变图可分为四个阶段分别是弹性阶段_ 、_屈服阶段_、_强化阶段、_颈缩阶段_。31、材料在受力过程中各种物理性质的数据称材料的_力学性能_。32、对其它塑性材料，卸载后试件残留的塑性应变到达0.2时， 对应的应力值作为材料的_名义屈服_ 极限。33、通常规定铸铁在产生0.1的应变时，所对应的应力X围作为

6、_弹性_的X围。34、铸铁压缩破坏面与轴线大致成_45_角，说明铸铁的_抗剪_强度低于抗压强度。35、塑性材料以_屈服_极限作为极限应力，脆性材料以_强度_极限作为极限应力。36、单位长度上的纵向变形称_纵向线应变_。37、强度条件有三方面的力学计算分别是_强度校核_ 、 _设计截面_ 、_确定许用荷载_。38、由于杆件外形的突然变化而引起局部应力急剧增大的现象称_应力集中_。39、图形对所有平行轴的惯性矩中，图形对形心轴的惯性矩为_最小_。40、对直径为d的圆形截面，它的惯性半径为_i=d/4_。41、以弯曲变形为主要变形的杆件称_梁_。42、梁的内力正负号规定弯矩使梁_下拉上压_为正。43

7、、主应力按代数值排列为_123_。44、在应力单元体中，假设某一截面上的剪应力为零，那么该截面称_主平_面。45、构造计算简图选取的两大原那么是(1)_真实性:计算简图尽可反映构造的实际受力情况_(2)_实用性:计算简图尽可能使力学计算简化_46、荷载按其作用时间的长短可分_恒载_和_活载_。47、平面内一个点有_2_个自由度,平面内一刚片有_3_个自由度:一个连接三根杆件的复铰,可使系统减少_4_个自由度;一个连接几个刚片的复铰,可使体系减少_2(n-1)_个自由度48、一根链杆相当于一个约束,而一个单铰相当于_2_个约束,一个_单刚结点_或_固定端支座_相当于三个约束。49、平面内两个刚片

8、用三根链杆组成几何不变体系，这三根链杆必须是_不全平行_、_不全交于一点_。50、在忽略材料应变的前提下，几何形状和位置是不会改变的体系称_几何不变体系_。51、在忽略材料应变的前提下，几何形状和位置是可以改变的体系称_几何可变体系_。52、 确定物体的运动所需的独立几个参数的个数称_自由度_。53、 53、静定构造可分为_梁_、 _刚架_、 _桁架_和 _三铰拱_四大类54、梁和刚架的主要内力是弯矩M_；桁架的主要内力是_轴力N_55、桁架计算简图选取的根本假设是_光滑铰节点_ 、 _直杆_、_节点荷载_。56、桁架从几何组成角度上来分类。可分为_简单桁架_、 _联合桁架_和 _复杂桁架_三

9、大类57、拱与梁的主要区别是：拱在竖向荷载作用下有_水平推力H_。58、刚结点的两大特征是1_夹角相等_;2_能承受并传递弯矩_59、一次截取一个结点为研究对象,来计算杆件内力的方法称_结点法_。60、在一定荷载下,拱每一截面弯矩_等于零_时的拱轴线，称合理拱轴线。61、力在其它原因引起的位移上所做的功称_虚功_。62、在变形过程中，某截面所转过角度，称为该截面的_角位移_。63、位移符号“ip中的两个下标i、p，其中下标i的含义是_“i产生位移的位置_；下标p表示“p引起位移的原因_64、当求得的位移ip为负植时，说明了_实际位移与虚拟力方向相反 _。65、图(a)、(b)、(c)中共标出了

10、9个位移i，其中有3对位移的数值相等，试根据位移互等定理，写出这3对位移答案：2=93=65=766、构造的反力和内力完全可以由静力平衡方程加于确定构造称为_静定构造_。67、超静定构造_构造的反力或内力不能全部由静力平衡条件来确定，约束有多余_。68、超静定构造与静定构造相比，其不同之处是：1_计算方法_；2_有多余约束69、力法的根本未知量是_多余约束力x_；力法方程是通过_比拟变形_而建立的。70、切断一根链杆相当于解除_1个_约束，而切断一根梁式杆相当于解除_3个_个约束选择1固定端约束通常有C 个约束反力。A一 B二 C三 D四2如右图所示构造为A。 A几何瞬变体系 B. 几何可变体

11、系 C几何不变体系，无多余约束 D几何不变体系，有一个多余约束 3假设刚体在二个力作用下处于平衡，那么此二个力必 A 。A大小相等，方向相反，作用在同一直线。 B大小相等，作用在同一直线。C方向相反，作用在同一直线。 D大小相等。4力偶可以在它的作用平面内 D ，而不改变它对物体的作用。A任意移动 B既不能移动也不能转动C任意转动 D任意移动和转动5一个点和一个刚片用C 的链杆相连，组成几何不变体系。A两根共线的链杆 B两根不共线的链杆C三根不共线的链杆 D三根共线的链杆6静定构造的几何组成特征是 D 。A体系几何可变 B体系几何瞬变C体系几何不变 D体系几何不变且无多余约束7图示各梁中Mma

12、x为最小者是图( D )。 A B C D 8简支梁受力如图示，那么下述正确的选项是( B )。A. FQC(左)=FQC(右)，MC(左)=MC(右) B. FQC(左)=FQC(右)-F，MC(左)=MC(右) C. FQC(左)=FQC(右)+F，MC(左)=MC(右) D. FQC(左)=FQC(右)-F，MC(左)MC(右)9工程设计中，规定了容许应力作为设计依据：。其值为极限应力 除以平安系数，其中为 D 。A B C110图示构件为矩形截面，截面对轴的惯性矩为 D 。bCZZ1ABC D11. 如下图的矩形截面柱，受FP1和FP2力作用，将产生 C 的组合变形。 A. 弯曲和扭转

13、 B. 斜弯曲 C. 压缩和弯曲 D. 压缩和扭转 12. 在力法典型方程的系数和自由项中，数值X围可为正、负实数或零的有 D。A主系数 B主系数和副系数C主系数和自由项 D副系数和自由项13. 位移法的根本未知量是 A 。A结点位移 B多余约束力C杆件的变形 D支座位移14图示单跨梁的转动刚度是D 。 A2 BCD15如下图为四根材料一样、直径相等的杆件。承载能力大的是( D )杆。A. 图a。 B. 图b。 C. 图c。 D. 图d。16、能够限制物体角位移的约束是 B。A固定铰支座 B固定端支座C简单铰 D滚动铰支座17、桁架中的二杆结点，如无外力作用，如果二杆A，那么此二杆都是零杆。I

14、不共线II共线III互相垂直AIBIICI、IIIDII、III18、如下图各杆的受载情况中，使杆件产生纯扭转变形的是图( b )。19、正方形构造如下图，各杆的EA都一样，那么斜杆1-3的伸长为( C )。A. l=2FaEAB. l=0。 C. l=Fa2EA。 D. A、B、C均错20、如下图为四根材料一样、直径相等的杆件。承载能力大的是( D )杆。A. 图a。 B. 图b。 C. 图c。 D. 图d。21、图示单跨梁的转动刚度是B 。ABCD判断1对于作用在刚体上的力，力的三要素是大小、方向和作用线。( ) 2梁按其支承情况可分为静定梁和超静定梁。( ) 3力偶的作用面是组成力偶的两

15、个力所在的平面。( ) 4如果有n个物体组成的系统，每个物体都受平面一般力系的作用，那么共可以建立3个独立的平衡方程。( X ) 5未知量均可用平衡方程解出的平衡问题，称为稳定问题；仅用平衡方程不可能求解出所有未知量的平衡问题，称为不稳定问题。( X ) 6平面弯曲是指作用于梁上的所有荷载都在梁的纵向对称面内，那么弯曲变形时梁的轴线仍在此平面内。( ) 7应力是构件截面某点上内力的集度，垂直于截面的应力称为剪应力。( X ) 8在工程中为保证构件平安正常工作，构件的工作应力不得超过材料的许用应力 ，而许用应力f)是由材料的极限应力和平安因素决定的。( ) 9压杆丧失了稳定性，称为失稳。( )

16、10折减系数甲可由压杆的材料以及柔度查表得出。( ) 11在使用图乘法时，两个相乘的图形中，至少有一个为三角图形。( X ) 12位移法的根本未知量为构造多余约束反力。( X ) 13轴力是指沿着杆件轴线方向的内力。( ) 14桁架中内力为零的杆件称为零杆。( ) 15无多余约束的几何不变体系组成的构造为静定构造。( )16、合力不一定比分力大。 17、平面图形的静矩与坐标系有关。 18、压杆的柔度越大，压杆的稳定性越差。 19、约束是限制物体自由度的装置。 20、约束反力的方向一定与被约束体所限制的运动方向相反。 21、力平移，力在坐标轴上的投影不变。 22、力偶在坐标轴上有投影。 23、平

17、面一般力系简化的结果是主矢和主矩，主矩的计算与简化中心无 24、弯矩越大梁的弯曲应力也一定越大。 25、内力是由于外力作用构件内引起的附加力。 简答题1、低碳钢在拉伸试验的整个过程可分为几个阶段，并简单表达每个阶段的试验特征。答：四个阶段1弹性阶段：满足胡克定律2屈服阶段：应力不变，应变迅速增大3强化阶段：金属晶粒重组，强度进一步提高4颈缩阶段：应力降低，应变增大，在某一位置出现断面收缩，最终断裂2、请列举提高梁弯曲强度的主要途径，并简单说明原因。答：1选择合理的截面形式：在截面积一样的情况下，选择的截面形式合理可以提高弯曲截面系数W。 2选用变截面梁：构件上的内力是随着位置的变化而变化的，在

18、内力大的位置选用较大的截面形式，在内力较小的位置选用较小的截面形式，这样在同样的经济代价之下提高梁的抗弯强度。 3合理布置梁的支座：这样在同样的荷载作用下可以减梁的最大弯矩值。 4合理布置荷载：将荷载尽量的分散，可降低梁的最大弯矩值。计算题1、试画出图所示外伸梁的内力图弯矩图和剪力图。解1计算支座反力 2分 由得 由得 根据本例梁上荷载作用的情况，应分AB、BC两段作内力图。2作FQ图 2分AB段：梁上有均布荷载，FQ图应为一下斜直线，通过FQA右=即可画出此段下斜直线。BC段：梁上有均布荷载，FQ图也为一下斜直线，B点有支座反力，产生突变。突变值为，通过FQB右=，可画出。 3作M图 4分A

19、B段：梁上有均布荷载，M图为一抛物线，MA=0，。BC段：梁上有均布荷载，M图为一抛物线，可以画出全梁的M图。2、梁的正应力强度计算，试求图示梁的最大正应力及其所在位置。解1计算支座反力 2分 很明显， 22分 32分42分3、试求图示梁的支座反力。(8分)此题程度：容易。概念简单，计算简单要求学生掌握平面一般力系的平衡条件和方程，会正确、熟练求解平面一般力系的平衡问题。评分标准：画出正确的受力图，3分；求出FAX 、FAY ，3分；求出FBY ，2分。答案：FAX=0；FAY=45kN()；FBY=30kN()4、试对图示构造作几何组成分析。(8分)此题程度：容易。题目本身简单，学生掌握最根

20、本的方法要求学生掌握构造的几何组成规那么和有关概念，能利用法那么正确分析构造的几何组成。评分标准：写出分析过程，3分；结论正确，5分。答案：几何不变体系，无多余约束。5、试利用M、FQ、q三者的关系，画出梁的弯矩图。(8分)此题程度：中等。对内力图的特征和性质要求较高要求学生熟练掌握M、FQ、q三者的微分关系，并能熟练的利用关系画出内力图。评分标准：求出支座反力，3分；画出弯矩图形状无误，3分；各控制截面值正确，2分。答案：MA=45kNm(上侧)；MB=30 kNm(下侧)；MC=40 kNm(下侧)6、用图乘法计算图示刚架的位移Ay。(8分)此题程度：中等。图乘的熟练程度要求较高要求学生熟

21、练掌握用图乘法求构造的指定位移。评分标准：画出MP图，2分；画出图，2分；图乘结果正确，4分。答案：Ay=1760/EI()7、用力法计算图示超静定构造，并画出其弯矩图。(8分)此题程度：中等。计算量不大，强调方法要求学生掌握力法的根本思路和方法，会熟练求解一次超静定构造。评分标准：画出MP图，2分；画出图，2分；求出X1，2分；画出M图，2分。答案：MBA=2.57 kNm(上侧)8、外伸圆木梁受荷载作用如图示。FP=3kN，q=3kNm。木材的许用应力=l0MPa。试选择梁的直径d。(15分)此题程度：较难。题目计算量较大，涉及概念多要求学生掌握梁截面的几何性质、梁的弯矩图、和梁的正应力强度条件等内容，会利用正应力强度条件进展三类问题的计算。评分标准：画出梁的弯矩图并确定Mmax，5分；计算出截面的惯性矩写出公式，4分；设计截面或强度校核、计算允可载荷正确，6分。答案：d145mm9、试用力矩分配法计算图示连续梁，并画出其弯矩图。(15分)此题程度：中等。计算量较大要求学生熟练掌握分配系数的计算和传递系数、固端弯矩，能正确利用方法列表对具有两个分配结点的梁进展弯矩分配，并画出最后弯矩图。评分标准：计算出分配系数和传递系数、固端弯矩，5分；列表分配过程无误，5分；画出最后弯矩图并标出控制截面值，5分。答案：MBA=61.3kNm；MDC=69.8kNm. .word.