2013第二学期第二学期建筑力学
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建筑力学2复习题一选择题1.约束反力中含有力偶的支座为( B )。
A. 固定铰支座B. 固定端支座C. 可动铰支座D.都不是2.在一对( B )位于杆件的纵向平面内的力偶作用下,杆件将产生弯曲变形,杆的轴线由直线弯曲成曲线。
A.大小相等B.大小相等、方向相反C. 大小相等、方向相同D.方向相反3.位移法的基本未知量是( C )。
A. 杆件的变形B. 多余约束力C.结点位移D.支座位移4.在力法典型方程的系数和自由项中,数值范围恒大于零的有( A )。
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5.力偶可以在它的作用平面内( C ),而不改变它对物体的作用。
A. 任意移动B.任意转动C.任意移动和转动D.既不能移动也不能转动6.材料的许用应力[?]与( B )有关。
(A)杆长(B)材料性质(C)外力(D)截面尺寸7.抗弯截面系数的量纲为长度的(C )次方量纲。
(A)一(B)二(C)三(D)四8.梁的弯曲正应力计算公式应在(B )范围内使用。
(A)塑性(B)弹性(C)小变形(D)弹塑性9.惯性矩的量纲为长度的( D )次方。
(A)一(B)二(C)三(D)四10.一个点和一个刚片用( B )共线的链杆相连,可组成无多余约束的几何不变体系。
(A)两根(B)两根不(C)三根(D)三根不11.以下关于内力的结论中,(D )是错误的。
(A)轴向压缩杆横截面上的内力只有轴力。
(B)圆轴扭转横截面上的内力只有扭矩。
(C)轴向拉伸杆横截面上的内力只有轴力。
(D)平面弯曲梁横截面上的内力只有弯矩。
12.下面(D )条件不是应用图乘法的先决条件。
(A)抗弯刚度为常数。
(B)直杆。
(C)单位荷载弯矩图或实际荷载弯矩图为直线图形。
(D)最大挠度为常数。
13.由( C )基本变形组合而成的变形,称为组合变形。
(A)一种(B)两种(C)两种或两种以上(D)三种二判断题1.在约束的类型中,结点可分为铰结点、刚结点、自由结点。
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13建筑学习题(答案)、填空题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、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 ___________________ 。
4、加减平衡力系公理对物体而言、该物体的外 效果成立。
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。
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。
11力垂直于某轴、力在该轴上投影为3、力的三要素是 力的大小力的方向 力的作用点5、 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、 9、 平面汇交力系平衡的必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 中各力的矢量和 。
合力 。
合力的大小和方向等于原力系12、2 X =0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 对新作用点之矩。
力偶 。
力偶矩等于 原力17、平面一般力系向平面内任意点简化结果有四种情况,分别是答案:主矢和主矩都不为零、主矢为零主矩不为零、主矢不为零主矩为零、主矢 和主矩都为零31、对其它塑性材料,卸载后试件残留的塑性应变达到0.2 %时,对应的应力值作为材料的名义屈服 极限。
32、通常规定铸铁在产生0.1 %的应变时,所对应的应力范围作为_弹性_的范围。
33、塑性材料以一屈服—极限作为极限应力,脆性材料以._强度, 极限作为极限应力。
以弯曲变形为主要变形的杆件称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 21、最大静摩擦力与两物体接触面积的大小 压力成正比。
建筑力学(专升本)-第二学期期末考试考试概述建筑力学是建筑学的重要组成部分,是对建筑物结构本性和载荷体系进行分析的科学。
此次期末考试主要考察学生在建筑力学课程学习中获得的知识和能力,包括建筑物的受力分析、支撑结构的计算和建筑物的简单设计。
考试内容一、选择题本次考试共15个选择题,每个题目有4个选项,学生需要在其中选择正确答案。
主要考察学生对建筑力学基础知识的掌握情况。
例如:1.以下哪个不是建筑物受力分析的基本要素?A. 荷载B. 支撑结构C. 断面面积D. 重力2.以下哪项是建筑物构件承受的最大拉力?A. 溶解拉力B. 断面拉力C. 拉伸极限D. 弹性极限二、填空题本次考试共10个填空题,要求学生填写句子中的空缺部分。
主要涉及建筑物各种受力分析方法、支撑结构和构件设计等方面的基本知识。
例如:1.钢筋混凝土结构梁柱节点的支撑方式分为(1)拼板(2)_____方式。
2.木材的弹性限制是 _____,在这个限制下的木材就会发生可逆变形。
三、计算题本次考试共5个计算题,要求学生根据建筑力学的理论知识进行计算,主要涉及建筑物的受力分析、支撑结构的计算和建筑物的简单设计等方面的内容。
例如:1.请计算以下悬挂索桥的索力。
悬挂索桥跨度为200米,主索弦高20米,索径为10cm,重力集中系数为1.22.请进行以下楼和某木材的断面拉力的计算。
楼的等效荷载为50kN,木材长度为3m,断面尺寸为4cm × 6cm,材料为木材SGK6。
四、设计题本次考试共2个设计题,要求学生根据建筑力学的基本知识进行建筑物简单构件设计,例如梁、柱等。
设计题考察学生的综合应用能力和设计能力。
建筑力学是建筑学的重要组成部分,建筑物的受力分析、支撑结构的计算和建筑物的简单设计等内容是此学科中的基础知识。
掌握这些知识,是建筑师和土木工程师的必备技能。
对于学生而言,要想在此次考试中表现出色,就需要平时认真学习和复习,多做一些相关的计算和设计练习,加深自己的理解和掌握程度。
绪论部分荷载:直接施加在结构上的力,在工程上统称荷载。
结构:在建筑物中承受和传递荷载而起骨架作用的部分。
构件:组成结构的每一个部分。
平衡状态:建筑的结构及组成结构的各构件,都相对于地面保持着静止状态,这种状态在工程上称为平衡状态。
要保证构件的正常工作,必须同时满足三个要求:1)在荷载作用下构件不发生破坏,即应具有足够的强度2)在荷载作用下构件所产生的变形在工程的允许范围内,即应具有足够的刚度3)承受荷载作用时,构件在其原有形状下应保持稳定,即应具有足够的稳定性※构件的强度、刚度和稳定性统称为构件的承载能力建筑力学的任务是:研究和分析作用在结构(或构件)上力与平衡的关系,结构(或构件)的内力、应力、变形的计算方法以及构件的强度、刚度与稳定条件,为保证结构(或构件)既安全可靠又经济合理提供计算理论依据。
杆系结构:由杆件组成的结构。
建筑力学:是由研究建筑结构的力学计算理论和方法的一门科学。
第一章静力学的基本概念力的定义:力是物体间的相互机械运动。
用一个带有箭头的有向线段来表示一个力(注意作用点的位置)物体在受到力的作用后,产生的效应可以分成两种:外效应,也称为运动效应,使物体的运动状态发生改变。
内效应,也称为变形效应,使物体的形状发生变化。
力的三要素:大小、方向、作用点力的大小反应物体之间的相互机械作用的强弱程度力的方向包含力的作用线在空间的方位和指向力的作用点是指力在物体的作用位置当接触面面积很小时,则可以将微小面积抽象为一个点,这个点称为力的作用点。
该作用力称为集中力;反之,如果接触面积较大而不能忽略时,则力在整个接触面上分布作用,此时的作用力称为分布力。
分布力的大小用单位面积上的力的大小来度量,称为荷载集度。
力是矢量,记作F刚体:在外力的作用下,不发生形变的物体。
平衡:在外力作用下,物体相对于地球保持静止或匀速直线运动状态,我们就称物体在外力作用下保持平衡。
力系分类汇交力系:力系中各力作用线汇交于一点力偶系:力系中各力可以组成若干力偶或力系由若干力偶组成平行力系:力系中各力作用线相互平行一般力系:力系中各力作用线既不完全交于一点,也不完全相互平行等效力系:若某一力系对物体产生的效应,可以用另一个力系来代替,则这两个力系称为等效力系。
第二学期(A )一、填空题(48分)1. 静定桁架的结点法是取桁架的 为研究对象,其平衡条件是: ;截面法是取桁架的部分为研究对象,其平衡条件是: 。
2. 静定结构分类有: 、 、 、 、 。
3. 二元体规则是在刚片上增加一个或减去一个 ,其组成的几何体系为: 。
4. 静定三铰拱的轴线为: ,截面上内力有: , , 主要承担内力是: 。
5. 超静定结构的主要计算方法有: , , 。
6. 解释力法典型方程中32δ是表示: ,3p ∆表示是: 。
7. 试根据图示结构判断超静定次数为: ,位移未知量为: ,其中角位移是 ,线位移是 。
二、试计算图示静定结构,并作内力图(20分)1.图示为多跨静定梁。
2.图示为平面静定刚架。
三、简答题(32分)1、试求图示刚架A 点的水平位移Ax ∆。
2、试试用力法求图示超静定刚架,并作弯矩图。
EI 为常数56kN F =,4a m =。
3、试用位移法计算图示超静定刚架,并绘制弯矩图。
4、作图示伸臂梁B R 、C M 影响线,并利用影响线计算B R 、C M 在图示荷载作用下的数值。
40kN.mC 1m 1m 10kN ·m A DB 8kN/m 1m 1m 1m E F 20KN80kN第二学期(A )一、填空题1. 结点,0∑=ix F 0∑=iy F ;0∑=ix F 0∑=iy F ()0=∑F o M 。
2. 梁 、刚架、拱 、桁架 、组合结构。
3. 二元体,几何不变且没有多余约束。
4. 曲线,剪力 ,弯矩,轴力,轴力。
5. 力法,位移法,力矩分配法。
6. 单位力12=X 单独作用时,引起2X 作用点沿3X 方向相应的位移,荷载单独作用下3X 方向的位移。
7. 10,6,4, 2 。
二、试计算图示静定结构,并作内力图 1.kN Y A 5.5= kN Y B 5.27= kN Y Y E C 5==2.kN X A 10= kN Y A 5.28= kN Y B 5.31=三、简答题1、EIFl Ax 24133=∆ 2、11122kN 28P X == 233kN 56P X =-= 3、34B θ= 4、kN R B 25= m kN M C ⋅=10第二学期(B )一、名词解释(35分)1、实功与虚功:2、内力包络图:3、桁架特点:4、截面法:5、几何瞬变体系:6、最不利荷载位置7、系数32二、问题题(10分)1、图乘法的适用条件?2、图示结构用位移法计算时的未知量个数是多少?不考虑杆的轴向变形。
学院 专业 班级 学号 姓名 密封线内不要答题 密封线内不要答题 江苏科技大学张家港校区 12-13学年第二学期工程力学期终考试试卷 分数 题号 一 二 三 总分 20 21 22 23 得分 一、单项选择题(共10小题,每小题3分,共计30分) 1、衡量构件承载能力的主要因素是( D ) A. 轴向拉伸或压缩 B. 扭转 C. 弯曲 D. 强度、刚度和稳定性 2、在下列4种情况中,截面上弯矩M 为正、剪力F S 为负的是( B )3、图示外伸梁C 端作用一个力偶,其力偶矩为m , 则B 处支座反力大小应为 ( A ) A.m a B.23m a C.2m a D.3m a4、材料的许用应力[]=u n σσ(安全系数),对于塑性材料,极限应力σu 取材料的 ( A ) A.屈服极限 B.弹性极限 C.比例极限 D.强度极限5、横力弯曲时,梁截面上的内力既有剪力,又有弯矩,则截面上应力应该是( D )A 、中性轴上切应力最小;上下边缘正应力最小B 、中性轴上切应力最小;上下边缘正应力最大C 、中性轴上切应力最大;上下边缘正应力最小D 、中性轴上切应力最大;上下边缘正应力最大6、图示悬臂梁作用均布荷载,给出1,2,3,4点的应力状态,其中哪个解答是错误的( A )A. 1点B. 2点C. 3点D. 4点7、图示受轴向荷载作用的等截面直杆ABC ,EA 为常数,杆件的轴向总变形Δl 为( B )A .-EA4P l B .-EA3P l C .-EA2P l D .-EA P l 8、图示矩形截面对z 轴的静矩S z 为 ( D )A.2bh B.312b h C.312bh D.22bh 9、任意应力状态下的单元体,有下列四种说法,正确的是( D )A. 最小正应力的面上切应力最小B. 最大正应力的面上切应力最大C. 正应力为零的面上切应力最大D. 最大正应力的面上切应力为零10、图示结构,用积分法计算AB 梁的位移时,梁的边界条件为( D )A .B ω≠0 B θ=0B .B ω≠0 B θ≠0C.Bω=0Bθ≠0D.Bω=0 Bθ=0二、填空题(共9小题,每空2分,共计28分)11、简支梁AB,在AC段作用均布荷载q,D点作用力偶为qa2,其C点的剪力F SC=___aq43-___,M C=_qa221__。
1、建筑结构和构件都有承受多大荷载的问题。
建筑力学就是研究结构和构件承载能力的科学。
它主要包括结构和构件的强度、刚度和稳定性。
2、力对物体的作用效果,取决于力的三要素,即力的大小、方向和作用点。
这三个要素中的任一要素改变时,都会对物体产生不同的效果。
3、力偶由一对大小相等、方向相反、不共线的平行力组成,这两个平行力不能平衡,会使物体_转动_。
力偶的单位是牛顿米(NM)。
4、在物系的平衡问题中,当未知力数目等于独立平衡方程数目时,全部未知力均可由平衡方程求出,这样的问题称为_静定_问题;反之,若未知力数目多于可列平衡方程数目,则由平衡方程就不能解出全部未知力,这样的问题称为静不定问题。
5、为了便于研究分析,对变形固体制成的构件,在进行强度、刚度和稳定性计算时,可略去与计算关系不大的次要因素,作如下三点基本假设:_各向同性_假设、_连续性_假设和_均匀性假设。
6、变形固体的变形按其性质可分为两种:一是外力解除后,变形也随之消失的_弹性变形;二是外力解除后,变形并不能全部消失的_塑性_变形。
1、如图所示的三铰拱上,有力P 作用于D 点。
根据力的平移定理将力P 平移至E 点,并附加一个力偶矩M ,则:__D__。
A. A 、B 、C 三处的约束反力都不变;B. A 处反力改变,B、C 处的约束反力不变; C. A 、C 处反力不变,B 处反力改变;D. A 、B 、C 三处的约束反力都要改变。
2、如图所示的物体上作用二力1F 与2F ,满足二力大小相等、方向相反、作用线相同的条件,则物体是 C 。
A. 平衡;B. 不一定平衡;C. 不平衡。
3、如图所示的平面平行力系,如选取的坐标系的轴与各力都不平行或垂直,则可列出_B_独立的平衡方程。
A.1个;B.2个;C.3个;D.4个。
4、几何尺寸相同的两根杆件,其弹性模量分别为E 1=180Gpa ,E 2=60Gpa ,在弹性变形的范围内两者的轴力相同,这时产生的应变的比值21εε 应力为__A__。
A .31; B .1; C .2; D .3。
εσE =2211εεE E =5、如图所示,在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈,可以提高_D_强度。
A .螺栓的拉伸;B .螺栓的剪切;C .螺栓的挤压;D .平板的挤压。
6、一圆截面直杆,受轴向拉力作用,若将其直径变为原来的2倍,其他条件不变。
试确定下列选项中,__A__是不会改变的。
A .轴力;B .横截面上的应力;C .纵向变形量;D .线应变。
7、如图所示,圆轴扭转时横截面上应力分布规律正确的是__C___。
A B C D8、单位长度扭转角θ与__A_无关。
πϕθ180⨯==P GI T lA.杆的长度; B.扭矩; C.材料性质; D.截面几何性质。
9、根据平面假设可知,纵向纤维的伸长和缩短是横截面绕__C__转动的结果。
A.梁的轴线; B.截面对称轴; C.中性轴; D.截面形心。
10、为了充分发挥梁的抗弯作用,在选用梁的合理截面时,应尽可能使其截面的材料置于__B__的地方。
A .离中性轴较近;B .离中性轴较远;C.形心周围;D.接近外力作用的纵向对称轴。
11、__C__梁在平面弯曲时,其截面上的最大拉、压力绝对值是不相等的。
A.圆形截面;B.矩形截面;C.T字形截面;D.工字形截面。
12、杆的受力如图所示,杆的AB、BC、CD各段产生的变形为__B__。
DA.AB和CD段发生弯曲变形,BC段发生拉伸与弯曲组合变形;B.AB和CD段发生弯曲变形,BC段发生压缩与弯曲组合变形;C.AB和CD段发生压缩与弯曲组合变形,BC段发生拉伸与弯曲组合变形;D.AB和CD段发生拉伸与弯曲组合变形,BC段发生压缩与弯曲组合变形。
13、矩形截面梁剪切弯曲时,在横截面的中性轴处__B__。
A、正应力最大,剪应力为零;B、正应力为零,剪应力最大;C、正应力和剪应力均最大;D、正应力和剪应力均匀为零。
14、细长杆承受轴向压力F的作用,其临界力cr F与__C__无关。
A、杆的材质;B、杆的长度;C、杆承受压力的大小;D、杆的横截面形状和尺寸。
1、画出下列有标注物体的受力图,未画重力的物体的重量均不计,所有接触处均为光滑接触。
Fq 2、求图示刚架的支座反力。
2mq =5k N /m2mm3m3mq =5k N /mm解:(1)画受力图(2)列平衡方程∑=0xF04=⨯+q F Ax kN F Ax 20-=∑=0yF 050=+-BAyF F kN F Ay20=∑=0A M 06203501024=⨯++⨯--⨯⨯-B F q kN FB30=3.图示为雨篷结构简图,水平梁AB 受均匀荷载m kN q /10=,B 端用斜杆BC 拉住。
求铰链A 、C 处的约束反力。
Bq=12kN/m4m3mBC Aq=12kN/m F Ax F Ay F C αCA q=12kN/m 4m3mBF解:(1)画受力图(2)列平衡方程,求解未知数∑=0XF0cos =-αC AX F F (1)∑=0Y F 04sin =⨯-+q F F C AY α (2) 0)(=∑F M A04sin 4212=⨯+⨯-αC F q (3) 其中:54cos 53sin ==αα解方程组得:kNF kN F kN F C Ay Ax 402432=== 4-13 求图示梁的支座反力。
B5kNAB3m 1.2m5kN解:(1)画出受力图(2)列平衡方程求支座反力0)(=∑F M A 02.42.456.32.125.134=⨯+⨯-⨯⨯-⨯⨯-B FkN F B 3.112.42164.818=++=0)(=∑F M B得:06.02.127.2342.4=⨯⨯+⨯⨯+⨯-A FkN F A 1.82.444.14.32=+=5、某厂房柱,高9m,受力如图所示。
已知kN F P 201=,kN F P 402=,kN F P 63=,m kN q /4=,1P F 、2P F 至柱轴线的距离分别为m e 15.01=,m e 25.02=。
试求固定端支座A 的约束反力。
解:(1)画受力图9m9mA(2)列平衡方程,求约束反力0=∑x F 093=⨯+-q F F P Ax 0=∑y F 021=--P P Ay F F F0=∑A m 0299232211=⨯-⨯+⨯-⨯+q F e F e F M P P P A (3)解方程组得 mkN M kNF kNF A Ay Ax ⋅==-=11560304、用钢索起吊一钢筋混凝土管,起吊装置如图所示,若钢筋混凝土管的重量kN W 15=,钢索直径mm d10=,材料的许用应力MPa 160][=σ。
试校核钢索的强度。
F N F N解:(1)取挂钩为研究对象,分析其受力,并求出N FkN W F F P N 6.1045cos 45cos 00===(2)校核钢索的强度][135104106.1023σπσ<=⨯⨯==MPa AF N该钢索强度足够。
1、画出如图所示杆的轴力图,并求m ax N F (不考虑自重)。
18kN 18kN8kN8kNF N8-4 某联接如图所示,在该联接中只用了一个铆钉,其直径mm d 20=,板厚度均为mm 10=δ,铆钉的许用切应力MPa 100][=τ,许用挤压应力MPa 280][=c σ,试求许用荷载][P F (假定被联接的三块钢板强度足够)。
解:(1)根据铆钉的剪切强度条件计算最大荷载2PQ F F =切应力为][2024422τππτ≤⨯⨯===PQ Q F d F A F kN F P 8.62≤ (2)根据铆钉的挤压强度计算最大荷载由铆钉的受力可知,铆钉三处受到挤压,且挤压应力不相等,所以取中间一处进行挤压强度计算。
挤压力P c F F =,则挤压应力为][1020c σδσ≤⨯===PP c c c F d F A F kN F P 56≤(3)综合剪切和挤压的强度条件,取kN F P 56][=11、图示一螺栓接头。
已知kN F 40=,螺栓的许用切应力[]MPa 130=τ,许用挤压应力MPa bs 300][=σ。
试计算螺栓所需的直径。
解:(1)按螺栓的剪切强度条件计算所需的直径MPa dd FA F S S 1304102042232≤⨯⨯===ππτ mm d 14130102043=⨯⨯⨯≥π(2) 按螺栓的挤压强度条件计算所需的直径3002010403≤⨯⨯==dA F bS bS bsσ mm d 7.63002010403=⨯⨯≥综合取螺栓直径mm d 14=2. 试绘出图示轴的扭矩图。
9-2 某传动轴,如图所示。
主动轮输入功率kW P A 50=,从动轮输出功率kW P B 20=,kW P C 30=,轴的转速min /300r n =。
试作轴的扭矩图。
300300M eAM eB解:(1)根据功率和转速计算外力偶矩m N n P M A eA ⋅=⨯==5.15913005095499549m N n P M B eB ⋅=⨯==6.6363002095499549m N n P M C eC ⋅=⨯==9.9543003095499549(2)作扭矩图T300300M eAMeB9-6 变截面圆轴承受外力偶矩作用,如图所示。
AB 段和BC 段的直径分别为1d 和2d ,且2145d d =,材料的切变模量G 。
若已知m kN M e ⋅=5.0,mm a 100=,GPa G 80=,mm d 602=。
试求:(1)横截面上最大的切应力;(2)A 截面相对于C 截面的扭转角。
解:(1)分段求出扭矩mkN M T T m kN M T T e BC e AB ⋅===⋅===5.135.2521607521==d d(2)计算各截面上的最大应力,比较得到最大切应力MPa W T p AB2.30167510105.233311=⨯⨯⨯==πτ MPa W T p BC4.35166010105.133322=⨯⨯⨯==πτ 最大切应力 MPa BC 4.35max ==ττ (3)计算A 截面相对于C 截面的扭转角由于AB 段和BC 段的扭矩和截面尺寸都不相同,故应分段计算相对扭转角,然后计算其代数和即得AC ϕ。
AB 段: 464411101.3327532mm d I ⨯=⨯==ππυBC 段: 464422103.1326032mm d I ⨯=⨯==ππρrad GI l T AB008.0101.31080108.0105.26336111=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ρϕrad GI l T BC0014.0103.11080101.0105.16336222-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯-==ρϕ 故 rad BC AB AC 0066.00014.0008.0=-=+=ϕϕϕ9-3 图示为空心圆轴,外径mm D 50=,内径mm d 20=,两端受外力偶矩m kN M e ⋅=1,轴材料的切变模量GPa G 80=。