建筑力学习题集2答案
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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。
东北农业大学网络教育学院建筑力学作业题(一)一、单项选择题(将正确答案字母序号填入括号里,每小题1分,共5分)1、平面力系向点1简化时,主矢F R =0,主矩M 1≠0,如将该力系向另一点2简化,则( )。
A :F R ≠0,M 2≠0;B :F R =0,M 2≠M 1;C :F R =0,M 2=M 1;D :F R ≠0,M 2=M 1。
2. 大小相等的四个力,作用在同一平面上且力的作用线交于一点C ,试比较四个力对平面上点O 的力矩,哪个力对O 点之矩最大( )A .力P 1B .力P 2C .力P 3D .力P 4 3. 两端铰支的等直压杆,其横截面如图所示。
试问压杆失稳时,压杆将绕横截面上哪一根轴转动?( ) Py 1Z 1yZA. Z 轴B. Y 轴C. Z 1轴D. Y 1轴4. 如图所示矩形截面,判断与形心轴z 平行的各轴中,截面对哪根轴的惯性距最小以下结论哪个正确?( )A. 截面对Z 1 轴的惯性矩最小B. 截面对Z 2 轴的惯性矩最小C. 截面对与Z 轴距离最远的轴之惯性矩最小D. 截面对Z 轴惯性矩最小5. 指出以下应力分布图中哪些是正确的( )• ·C P 1 P 2 P 3A. 图(a)(b) 正确B. 图(b)(c) 正确C. 图(c)(d) 正确D. 图(b) (d) 正确二、判断题(每小题1分,共5分)1. 作用在一个物体上有三个力,当这三个力的作用线汇交于一点时,此力系必然平衡。
( )2. 一空间力系,若各力作用线平行某一固定平面,则其独立的平衡方程只有3个。
( )3. 压缩与弯曲的组合变形,在进行强度计算时,如考虑附加弯矩的影响,结果是偏于安全的。
( )4. 下图为几何不变体系且无多余约束。
( )5. 矩形截面梁受横向力作用而弯曲时,其横截面上最大剪应力的大小是平均剪应力的3倍。
( )三、填空题(每空1分;共15分。
)1. 横截面面积A=10cm 2的拉杆,P=40KN ,当α=60°斜面上的σ = ,σα= ,τα= 。
1-1 如图1-29所示,画出下列各物体的受力图。
所有的接触面都为光滑接触面,未注明者,自重均不计。
图1-291-2 如图1-30所示,画出下列各物体的受力图。
所有的接触面都为光滑接触面,未注明者,自重均不计。
图1-30(a)AC杆、BD杆连同滑轮、整体;(b)AC杆、BC杆、整体;(c)AC杆、BC杆、整体;(d)AB杆、半球、整体;(e)球O1、球O2;(f)AB杆、CD杆、FG杆;(g)棘轮O、棘爪AB;(h)AB杆、BC杆、整体;(i)AB、CD、整体2-1 如图2-14所示,四个力作用于O点,设F1=50N,F2=30N,F3=60N,F4=100N。
试分别用几何法和解析法求其合力。
2-2 拖动汽车需要用力F=5kN,若现在改用两个力F1和F2,已知F1与汽车前进方向的夹角α=20o,分别用几何法和解析法求解:(1)若已知另外一个作用力F2与汽车前进方向的夹角β=30o,试确定F1和F2的大小;(2)欲使F2为最小,试确定夹角β及力F1、F2的大小。
图2-14 图2-152-3 支架由杆AB、AC构成,A、B、C三处都是铰链约束。
在A点作用有铅垂力W,用几何法求在图2-16所示两种情况下杆AB、AC所受的力,并说明所受的力是拉力还是压力。
图2-16 图2-172-4 简易起重机如图2-17所示,重物W=100N,设各杆、滑轮、钢丝绳自重不计,摩擦不计,A、B、C三处均为铰链连接。
求杆件AB、AC受到的力。
习题( 第三章 )3-1 计算下列各图中F力对O点之矩。
图3-163-2求图示梁上分布荷载对B点之矩。
图3-173-3 求图示各梁的支座反力。
图3-183-4 如图3-19所示,已知挡土墙重G1=90kN,垂直土压力G2=140kN,水平压力P=100kN,试验算此挡土墙是否会倾覆?3-5 如图3-20所示,工人开启闸门时,常将一根杆穿入手轮中,并在杆的一端C加力,以转动手轮。
设杆长l=1.4m,手轮直径D=0.6m。
图示实心圆轴,两端受外扭矩M e =14kN •m 作用,已知圆轴直径d=100mm ,长l =1m ,材料的切变模量G=8⨯104MPa 。
试(1)图示截面上A 、B 、C 三点处的切应力数值及方向;(2)两端截面之间的相对扭转角。
(15分)解:1)求应力14e T M kN m ==⋅363141071.4101 3.140.116A B PT PaW ττ⨯====⨯⨯⨯36414100.02535.7101 3.140.132C PT Pa I ρτ⨯⨯===⨯⨯⨯切线方向如图所示。
2)相对扭转角3104141010.0181810 3.140.132P Tl rad GI θ⨯⨯===⨯⨯⨯⨯图示实心圆轴,直径d=25mm ,其上作用外扭矩M e1=2kN •m ,M e2=1.2kN •m ,M e3=0.4kN •m ,M e4=0.4kN •m ,已知轴的许用切应力[τ]=30MPa ,单位长度的最大许用扭转角[θ]=0.5︒/m ,材料的切变模量G=8⨯104MPa 。
试作其强度和刚度校核。
解:1)强度校核 (1)作扭矩图(2)危险截面为AB 段各截面max 2T kN m =⋅(3)强度条件计算[]36max321024.2101 3.140.07516PT Pa W ττ⨯===⨯<⨯⨯该轴满足强度条件。
2)刚度校核[]3max1041802101800.46/1 3.14810 3.140.07532P T m GI θθπ⨯=⨯=⨯=<⨯⨯⨯⨯该轴满足刚度条件。
求桁架结点C 的水平位移,各杆EA 相同。
解:(一)求载荷作用下的轴力。
见图。
(二)求C 点作用水平单位力的轴力。
见图。
(三)求位移122221(221)2222222222C F FaF a F a a EA EA ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+∆=⨯⨯+-⨯-⨯+⨯⨯⨯=⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦求桁架结点1的竖向位移,两下弦抗拉(压)刚度为2EA ,其他各杆抗拉(压)刚度为EA 。
建筑力学复习题一、判断题(每题1分,共150分,将相应的空格内,对的打“√”,错的打’“×”)第一章静力学基本概念及结构受力分析1、结构是建筑物中起支承和传递荷载而起骨架作用的部分。
(√)2、静止状态就是平衡状态。
(√)3、平衡是指物体处于静止状态。
(×)4、刚体就是在任何外力作用下,其大小和形状绝对不改变的物体。
(√)5、力是一个物体对另一个物体的作用。
(×)6、力对物体的作用效果是使物体移动。
(×)7、力对物体的作用效果是使物体的运动状态发生改变。
(×)8、力对物体的作用效果取决于力的人小。
(×)9、力的三要素中任何一个因素发生了改变,力的作用效果都会随之改变。
(√)10、既有大小,又有方向的物理量称为矢量。
(√)11、刚体平衡的必要与充分条件是作用于刚体上两个力大小相等,方向相反。
(×)12、平衡力系就是合力等于零的力系。
(√)13、力可以沿其作用线任意移动而不改变对物体的作用效果。
(√)14、力可以在物体上任意移动而作用效果不变。
(×)15、合力一定大于分力。
(×)16、合力是分力的等效力系。
(√)17、当两分力的夹角为钝角时,其合力一定小于分力。
(√)18、力的合成只有唯一的结果。
(√)19、力的分解有无穷多种结果。
(√)20、作用力与反作用力是一对平衡力。
(×)21、作用在同一物体上的三个汇交力必然使物体处于平衡。
(×)22、在刚体上作用的三个相互平衡力必然汇交于一点。
(√)23、力在坐标轴上的投影也是矢量。
(×)24、当力平行于坐标轴时其投影等于零。
(×)25、当力的作用线垂直于投影轴时,则力在该轴上的投影等于零。
(√)26、两个力在同一轴的投影相等,则这两个力相等。
(×)27、合力在任意轴上的投影,等于各分力在该轴上投影的代数和。
(√)28、力可使刚体绕某点转动,对其转动效果的度量称弯矩。
建筑力学武汉理工大学第2版课后答案一、选择题(每小题2分,共20分)1、“力”是物体之间相互的()。
[单选题] *A、机械运动B、机械作用(正确答案)C、冲击与摩擦D、连接作用2、由力的平移定理可知,一个力在平移时分解成为()。
[单选题] *A、一个力和一个力矩B、两个平行力C、一个力和一个力偶(正确答案)D、两个反向力3、两个大小相等的力偶()。
[单选题] *A、可以合成为一个合力偶(正确答案)B、是等效力偶C、对物体的作用效果相同D、可以合成为一个合力4、力偶向某坐标轴的投影为()。
[单选题] *A、力偶矩本身B、力偶中力的大小C、变化值D、零(正确答案)5、轴力的正负号规定为()。
[单选题] *A、拉为正,压为负(正确答案)B、拉为负,压为正C、均为正值D、均为负值6、Q235钢拉伸试验,材料经过弹性、屈服、强化、颈缩等四个阶段,其中三个特征点的应力依次为()。
[单选题] *A、比例极限、弹性极限、强度极限B、屈服极限、弹性极限、屈服极限C、比例极限、屈服极限、强度极限(正确答案)D、屈服极限、比例极限、强度极限7、有正方形、矩形、圆形三种截面,在面积相同的情况下,能取得最大惯性矩的截面是()。
[单选题] *A、正方形B、矩形(正确答案)C、圆形D、都有可能8、用叠加法作梁的弯矩图的前提条件是()。
[单选题] *A、梁的变形为小变形(正确答案)B、梁不发生变形C、梁内无剪力D、该梁必须为等截面梁9、均布荷载作用的直梁区段上,弯矩方程是截面位置坐标X的()次函数。
[单选题] *A、一次B、二次(正确答案)C、三次D、四次10、梁横截面上弯曲正应力为零的点发生在截面()。
[单选题] *A、最下端B、中性轴上(正确答案)C、最上端D、最大弯矩处二、判断题(每题1分,共10分)1、两个力大小相等,方向相反,则这两个力一定平衡。
[判断题] *对错(正确答案)2、两端用铰链连接的直杆,不一定是二力杆。
建筑力学#-0002答案1. ()适当增加梁的支座,可减小梁的跨度,从而减小梁的最大弯矩值。
∙√∙×2. ()静定刚架作弯矩图时应注意:刚结点处力矩应平衡,铰结点处无力偶作用弯矩必为零。
∙√∙×3. ()桁架是指由若干直杆在其两端用刚接连接而成结构。
∙√∙×4. ()轴向拉伸(压缩)的正应力大小和轴力的大小成正比,规定拉为正,压为负。
∙√∙×5. ()平面桁架的基本计算方法是结点法、截面法。
∙√∙×6. ()集中力作用的截面,其剪力值有突变,突变的大小等于集中力的大小,其弯矩有转折点。
∙√∙×7. ()凡由静力平衡条件即可确定全部反力和内力的平面刚架,称为静定平面刚架。
∙√∙×8. ()梁横截面上弯矩的计算方法是:使研究对象上各力对横截面剪力作用点处力矩的代数和等于零,列出平衡方程即可求出该横截面上的弯矩。
∙√∙×9. ()在平面桁架计算时通常假设:各杆的轴线都绝对平直,且在同一平面内并通过铰的几何中心。
∙√∙×10. ()压杆稳定的临界力统一形式的欧拉公式中,μ称为长度系数。
∙√∙×11. ()工程上常把材料伸长率大于等于5%的材料称为脆性材料,材料伸长率小于5%的材料称为塑性材料。
∙√∙×12. ()一根钢杆、一根铜杆,它们的截面面积不同,承受相同的轴向拉力,它们内力也相同。
∙√∙×13. ()桁架的各杆都是只有轴力的二力杆。
∙√∙×14. ()桁架中内力为零的杆件称为零杆,零杆是多余杆,可以去除。
∙√∙×15. ()用截面法求解平面桁架的内力时所使用的截面可以是平面,也可以是曲面。
∙√∙×16. ()在平面桁架计算时通常假设:荷载和支座反力都作用在结点上并位于桁架平面内。
∙√∙×17. ()轴力是指沿着杆件轴线方向的内力。
∙√∙×18. ()在拉(压)杆中,轴力最大的截面一定是危险截面。
建筑力学(第二次作业)1、 T形截面悬臂梁旳截面尺寸如图所示,截面旳惯性矩IZ=10180cm4,y2=9.64cm。
已知P=40kN,许用拉应力40MPa,许用压应力80MPa,试校核该梁旳强度。
(15分)2、T形截面悬臂梁旳截面尺寸如图所示,截面旳惯性矩IZ=10180cm4,y2=9.64cm。
已知P=40kN,许用拉应力40MPa,许用压应力80MPa,试校核该梁旳强度。
(15分)解:3、铁梁旳荷载及截面尺寸如图示,材料旳许可拉应力[σt]=40MPa,许可压应力[σc]=60MPa,已知:F1=12kN, F2=4.5kN,I z=765×10-8m4,y1=52mm, y2=88mm。
不考虑弯曲切应力,试校核梁旳强度。
4、T字形截面悬臂梁旳荷载及截面尺寸如图示,已知截面惯性矩I z=101.7×106mm4,形心坐标yc=153.6mm,试求:(1)最大拉应力;(2)最大压应力。
5、T字形截面悬臂梁,截面形状、尺寸和所受外力如图示。
已知Z为形心轴,y C=153.6mm,I z=101.7×106mm 4。
材料旳许可拉应力[σt]=40MPa,许可压应力[σc]=150MPa。
试校核梁旳强度。
建筑力学(第一次作业)一、始终梁承受下图所示载荷,祈求A、C旳支反力。
二、求图示梁旳支座反力。
三、由AC和CD构成旳组合梁通过铰链C连接,它旳支承和受力如图所示。
已知均布载荷强度q=10kN/m,力偶矩M=40kN・m,不计梁重,试求支座A、B、D旳约束力。
四、已知:外伸梁ABC旳尺寸与载荷状况如图所示,其中:m=2 kN.m,P=3kN,q=1 kN/m。
求:A、B两支座处旳反力。
答案:建筑力学(第四次)1、塑性变形:材料在荷载作用下均将发生变形,在卸除荷载后,不能消失而残留下来旳那一部分变形,称为塑性变形。
2、广义胡克定律:在线弹性、小变形条件下,空间应力状态下应力分量与应变分量旳物理关系,一般称为广义胡克定律。
建筑力学课后习题的答案建筑力学课后习题的答案建筑力学是一门研究建筑结构受力和变形规律的学科,是建筑工程中不可或缺的一环。
在学习建筑力学的过程中,课后习题是巩固知识、提高能力的重要途径。
本文将针对一些常见的建筑力学课后习题进行解答,帮助读者更好地理解和应用相关知识。
1. 一个悬臂梁的长度为L,悬臂端的支座反力为F,悬臂端的弯矩为M。
求悬臂梁的弯矩分布图。
解答:悬臂梁的弯矩分布图可以通过力平衡和弯矩方程求解。
首先,在悬臂端的支座处,反力F作用于梁上,产生一个向上的力矩M。
然后,根据力的平衡条件,在悬臂端到距离x处的梁上,弯矩的变化量为-dM/dx。
因此,悬臂梁的弯矩分布图可以表示为一个从悬臂端到悬臂末端逐渐减小的曲线。
2. 一根梁上有两个集中力作用,分别为F1和F2,作用点分别为x1和x2。
求梁上的弯矩分布图。
解答:在梁上有两个集中力作用时,可以将其分解为两个单独的力作用。
对于F1作用的部分,弯矩分布图可以通过悬臂梁的弯矩分布图求解,作用点为x1。
同理,对于F2作用的部分,弯矩分布图也可以通过悬臂梁的弯矩分布图求解,作用点为x2。
最后,将两个部分的弯矩分布图叠加在一起,即可得到梁上的总弯矩分布图。
3. 一根梁上有均布载荷q作用,梁的长度为L。
求梁上的弯矩分布图。
解答:均布载荷作用于梁上时,可以将其视为一根连续分布载荷作用于梁上。
根据连续分布载荷的定义,可以得到梁上的弯矩分布图。
在梁上任意一点x处,弯矩的变化量为-dM/dx = q(x) * x。
根据这个关系式,可以求得梁上任意一点的弯矩值。
绘制出所有点的弯矩值,即可得到梁上的弯矩分布图。
4. 一根梁上有一个集中力F和一个均布载荷q作用,梁的长度为L。
求梁上的弯矩分布图。
解答:在梁上既有集中力又有均布载荷作用时,可以将其分解为两个单独的载荷作用。
对于集中力F作用的部分,可以根据集中力的定义求解弯矩分布图。
对于均布载荷q作用的部分,可以根据前面的解答求解弯矩分布图。
《建筑力学》课程诊断性摸底案例题
专业班级
年级
姓名
学号
摸底篇幅材料力学(内力)
成绩
重庆机电职业技术学院
年月日
材料力学部分1
一、 画如下杆件体系的内力图(共54分)
1.
2.传动轴如图所示,主动轮A 输入功率P A=50kW ,从动轮B 、C 、D 输出功率分别为P B=P C=15kW ,P D=20kW ,轴的转速n =300r/min ,试绘出各段轴的扭矩图。
拉力绘在B
C
A
D
M B
3.
外伸梁AB 承受荷载如图所示,作该梁的V —M 图。
C
A
解:1、求支反力
kN
8.3kN 2.7==B A R R 2、判断各段Q 、M 图形状:CA 和DB 段:q=0,V 图为水平线,
M 图为斜直线。
AD 段:q<0,V 图为向下斜直线,
M 图为上凸抛物线。
4. 用简便方法作图示各梁的剪力图和弯矩图。
m
N ⋅637
Fa
F
qa 2qa
qa 2
qa
qa 2/2
A
4kN 6kN·m
F S
M
5. 设梁的剪力图如图所示,试作弯矩图和荷载图。
已知梁上没有作用集中力偶。
6kN
F S
M
F
二、应力强度及应变(共30分)
1.图示空心圆截面杆,外径D =18mm ,内径d =15mm ,承受轴向荷载F =22kN 作用,材料的许用应力[σ]=156MPa 。
试校核杆的强度。
(
)
(
)
()()[
]
不安全
156MPa MPa 283Pa 102830.015m m 180.0N
10224462
232
2>=⨯=-⨯⨯=
-=
ππσd D F
2.
图示结构中①杆是直径为32mm 的圆杆, ②杆为2×No .5槽钢。
材料均为Q 235钢,E =210GPa 。
求该拖架的许用荷载 [F ] 。
F
B
kN
9.57][67
.11
][11==A F σkN
9.57][}][]min{[][121===∴F F F F ,kN
125][33
.11
][22==A F σAB 杆:
4、确定许用荷载
3、强度校核BC 杆:
F
⎩⎨⎧-==⇒⎩⎨⎧=-=--⇒⎪⎩⎪⎨
⎧==∑∑F N F N F N N N F F 33.167.10sin 0cos 0
21121Y X αα2、计算各杆轴力
3.图示一阶梯形截面杆,其弹性模量E=200GPa ,截面面积A I =300mm 2,
A II =250mm 2,A III =200mm 2。
试求每段杆的内力、应力、应变、伸长及全杆的总伸长。
解:
1
30kN
,N =11100MPa 30010
σ==⨯63
1
19
100100.5100.05%20010
E σε-⨯===⨯=⨯31110.51010.05m m
l l ε-∆==⨯⨯=F N1
215kN
,
N =3
26
21510
60MPa 25010
σ-⨯==⨯63
2
2
9
60100.3100.03%20010
E σε-⨯===⨯=⨯32220.310 1.50.45mm
l l ε-∆==⨯⨯=325kN ,
N =336
32510125MPa 20010
σ-⨯=⨯63
3
39
125100.625100.0625%20010
E σε-⨯===⨯=⨯33330.625102 1.25m m
l l ε-∆==⨯⨯=31230.50.45 1.25 2.2mm
l l l l ∆=∆+∆+∆=++=F N2F N3
三、本篇幅学习总结(16分)
1.请用文字详细描述直接法求解轴力N 、剪力V 、弯矩M 。