建筑力学李前程教材第十二章习题解
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建筑力学课后习题答案,建筑力学课后习题答案李前程《建筑力学》习题集一、单项选择题在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案,并将其字母标号填入题干的括号内。
1.三力平衡定理是指()A.共面不平行的三个力若平衡必汇交于一点B.共面三力若平衡,必汇交于一点C.三力汇交于一点,则这三个力必互相平衡D.三力若平衡,必汇交于一点2.光滑面对物体的约束反力,作用点在接触面上,其方向沿接触面的公法线,并且有()A.指向受力物体,为拉力B.指向受力物体,为压力C.背离物体,为压力D.背离物体,为拉力3.两根拉杆的材料、横截面积和受力均相同,而一杆的长度为另一杆长度的两倍。
试比较它们的轴力、横截面上的正应力、轴向正应变和轴向变形。
正确的是()A.两杆的轴力、正应力、正应变和轴向变形都相同B.两杆的轴力、正应力相同,而长杆的正应变和轴向变形较短杆的大C.两杆的轴力、正应力和正应变都相同,而长杆的轴向变形较短杆的大D.两杆的轴力相同,而长杆的正应力、正应变和轴向变形都较短杆的大4.圆轴扭转时,若已知轴的直径为d,所受扭矩为T,试问轴内的最大剪应力τma x和最大正应力σmax各为()A.τmax=16T/(πd),σmax=0B.τmax=32T/(πd),σmax=0C.τmax=16T/(πd),σmax=32T/(πd)D.τmax=16T/(πd),σmax=16T/(πd)5.梁受力如图示,则其最大弯曲正应力公式:σmax=Mymax/Iz中,ymax为()333333A.dB.(D-d)/2C.DD.D/26.工程中一般是以哪个指标来区分塑性材料和脆性材料的()A.弹性模量B.强度极限C.比例极限D.延伸率7.一悬臂梁及其所在坐标系如图所示。
其自由端的()A.挠度为正,转角为负C.挠度和转角都为正B.挠度为负,转角为正D.挠度和转角都为负8.梁的横截面是由一个圆形中央去除一个正方形而形成的,梁承受竖直方向上的载荷而产生平面弯曲。
习题12-3图 习题12-2图习题12-4图 第12章 杆类构件的静载强度设计12-1 关于弯曲问题中根据][max σσ≤进行强度计算时怎样判断危险点,有如下论述,试分析哪一种论述正确。
(A )画弯矩图确定M max 作用面。
(B )综合考虑弯矩的大小与截面形状;(C )综合考虑弯矩的大小、截面形状和尺寸以及材料性能; (D )综合考虑梁长、载荷、截面尺寸等。
正确答案是 C 。
12-2 悬臂梁受力如图所示,若截面可能有图示四种形式,中空部分的面积A 都相等,试分析哪一种形式截面梁的强度最高。
正确答案是 A 。
12-3 铸铁T 字形截面悬臂梁,受力如图所示,其中力F P 作用线沿铅垂方向。
若保证各种情况下都无扭转发生,即只产生弯曲,试判断图示四种放置方式中哪一种使梁有最高的强度。
正确答案是 B 。
12-4 图示四梁中q 、l 、W 、][σ均相同。
试判断下面关于其强度高低的结论中哪一个是正确的。
(A )强度:图a >图b >图c >图d ; (B )强度:图b >图d >图a >图c ; (C )强度:图d >图b >图a >图c ; (D )强度:图b >图a >图d >图c 。
正确答案是 B 。
解:2amax 81ql M =2bmax 401ql M =2cmax 21ql M = 2dmax 1007ql M =12-5 图示四梁中F P 、l 、W 、][σ均相同,不考虑轴力影响。
试判断关于它们强度高低的下述结论中哪一个是正确的。
(A )强度:图a =图b =图c =图d ; (B )强度:图a >图b >图d >图c ; (C )强度:图b >图a >图c >图d ; (D )强度:图b >图a >图d >图c 。
l q PF=3231ABM )(o M(a)习题12-5题习题12-6题32l M P /F 31(d-1)lM P /F 21AB(c-1)lM P /F 10351BA 10351 (b-1) l M P /F 41AB 41 (a-1) 正确答案是 B 。
第12章 结构矩阵分析习题解答习题12-1 图示连续梁,不及轴向变形。
求引入支承条件后的结构刚度矩阵。
习题12-1图解: 单元刚度矩阵:⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=i i i i i i i i k k k k k k k k 844842241111①22①21①12①11①22①22①12①11①k;⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=i i i i i i i i k k k k k k k k 2661242242222②22②21②12②11②33②32②23②22②k采用“直刚法”组集结构刚度矩阵:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+=i i i i i i i k k k k k k k k k k k k k k k k 126062040480000②22②21②12②11①22①21①12①11②33②32②23②22①22①21①12①11K 引入支承条件后的结构刚度矩阵:⎥⎦⎤⎢⎣⎡=i i i i 126620K习题12-2 用先处理法写出图示连续梁的整体刚度矩阵K 。
习题12-2图解: 单元刚度矩阵:[][]1①11①4i k==k;⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=2222②22②21②12②11②4224i i i i k k k k k; ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=3333③33③32③23③22③4224i i i i k k k k k引入支承条件后的结构刚度矩阵:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++=333322221③33③32③23③22②22②21②12②11①114202442024400i i i i i i i i i k k k k k k k k k K 习题12-3 图示刚架,不考虑轴向变形,仅以转角为未知量,求引入支承条件前的结构刚度矩阵K 。
习题12-3图解: 单元刚度矩阵:⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=i i i i k k k k 8448①22①22①12①11①k;⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=i i i i k k k k 126612②33②32②23②22②k ; 引入支承条件前的结构刚度矩阵:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+=i i i i i i i k k k k k k k k k k k k k k k k 126061240480000②22②21②12②11①22①21①12①11②33②32②23②22①22①21①12①11K 习题12-4 图示刚架,不考虑轴向变形,仅以转角为未知量,求引入支承条件前的结构刚度矩阵K 中的各主元素。
《建筑力学》课程学习指导资料本课程学习指导资料根据该课程教学大纲的要求,参照现行采用教材《建筑力学》(李前程安学敏李彤主编,高等教育出版社,2004年)以及课程学习光盘,并结合远程网络业余教育的教学特点和教学规律进行编写。
第一部分课程的学习目的及总体要求一、课程的学习目的建筑力学是将理论力学中的静力学、材料力学、结构力学等课程中的主要内容,依据知识自身的内在连续性和相关性,重新组织形成的建筑力学知识体系。
研究土木工程结构中的杆件和杆系的受力分析、强度、刚度及稳定性问题。
它是力学结合工程应用的桥梁,同时为后续相关课程提供分析和计算的基础。
二、课程的总体要求通过该课程的学习,学生应掌握以下内容1.掌握静力学的基本概念及构件受力分析的方法;2.了解平面力系的简化,能较熟练地应用平面力系的平衡方程;3.能正确地计算在平面荷载作用下的杆件的内力,并作出内力图;4.掌握杆件在基本变形时的强度和刚度计算;5.了解压杆失稳的概念,能够进行临界压力计算;6.熟练掌握几何不变体系的简单组成规则及其应用;7.熟练掌握静定结构指定位移计算的积分法,叠加法和单位载荷法;8.弄懂力法原理,能熟练地应用力法计算超静定结构;9.弄懂位移法原理,能应用位移法计算连续梁和刚架。
第二部分课程学习的基本要求及重点难点内容分析第一章绪论1、本章学习要求(1) 应熟悉的内容建筑力学的任务,内容和教学计划安排;建筑力学教材和参考书;任课老师的联系方式(email)(2) 应掌握的内容结构与构件的概念;构件的分类:杆,板和壳,块体;刚体、变形固体及其基本假设;弹性变形和塑性变形(构件在外力作用下发生变形,如果外力去掉后能够恢复原状,变形完全消失,这种变形就是弹性变形;如果外力去掉后不能够恢复原状,有残余变形存在,这种变形就是塑性变形);载荷的分类:集中力和分布力。
真实的力都是分布力,集中力是一种简化形式。
(3) 应熟练掌握的内容材料力学的三大任务:强度,刚度,稳定性;杆件变形的4种基本形式:拉伸,扭转,剪切和弯曲。