建筑力學習題答案集1

1、建筑力學習題答案集1填空1、對于作用在剛體上的力，力的三要素是大小、 方向、作用點 。2、 力對矩心的矩，是力使物體繞矩心轉(zhuǎn)動 效應的度量。3、 桿件變形的基本形式共有軸向拉伸（壓縮）變形、 彎曲 、 剪切和扭轉(zhuǎn)四種。4、 軸力是指沿著 桿件軸線的內(nèi)力。5、軸向拉伸（壓縮）的正應力大小和軸力的大 小成 正比，規(guī)定一受拉為正，受壓 為負。6、兩端固定的壓桿，其長度系數(shù)是一端固定、一端自由的壓桿的4倍。7、細長壓桿其他條件不變，只將長度增加一倍， 則壓桿的臨界應力為原來的0.25 倍。&在力法方程中，主系數(shù) 8 ii恒_零。9、力矩分配法的三個基本要素為轉(zhuǎn)動剛度、二配系數(shù) 和傳遞系數(shù)。10

2、、 梁的變形和抗彎截面系數(shù)成反 比。11、結(jié)構(gòu)位移產(chǎn)生的原因有 荷載作用、溫度 作用、 支座沉降 等。1、在任何外力作用下,大小和形狀保持不變的物體稱 剛體。2、 2、力是物體之間相互的 械作用 這種作用會使物體產(chǎn)生兩種力學效果分別是 卜效果和內(nèi)效果。3、力的三要素是力的大小、力的方向、力的作用點4、 4、加減平衡力系公理對物體而言、該物體的外效果成立。5、一剛體受不平行的三個力作用而平衡時，這三個力的作用線必 匯交于點。6使物體產(chǎn)生運動或產(chǎn)生運動趨勢的力稱 載（主動力）。7、 約束反力的方向總是和該約束所能阻礙物體的運動方向 相反。8、 柔體的約束反力是通過 _接觸點，其方向沿著柔體 中心的

3、拉力。9、 平面匯交力系平衡的必要和充分的幾何條件是力多邊形 自行封閉10、平面匯交力系合成的結(jié)果是一個 合力。合力的大小和方向等于原力系中各力的矢量和。11力垂直于某軸、力在該軸上投影為 零12、 工X=0表示力系中所有的力在X軸上的投影的 代數(shù)和零。13、 力偶對作用平面內(nèi)任意點之矩都等于力偶矩14、力偶在坐標軸上的投影的代數(shù)和 零。15、力偶對物體的轉(zhuǎn)動效果的大小用_力偶矩 示。16、力可以在同一剛體內(nèi)平移，但需附加一個 力偶。力偶矩等于原力寸新作用點之矩。17、 平面一般力系向平面內(nèi)任意點簡化結(jié)果有四種情況，分別是主矢和主矩都不為零、 主矢不為零主矩為零 、_主矢為零主矩不為零 、_主

4、矢和主矩都為零_。18、力偶的三要素是_力偶矩的大小、力偶的轉(zhuǎn)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條件是 _A、B、C三點不共線O20、 摩擦角的正切值等于 靜摩擦系數(shù)。21、 摩擦角是當靜摩擦力下達到 最大值時，全反力與支承面的 法的夾角。22、 最大靜摩擦力與兩物體接觸面積的大小無關。與兩物體間的_法向壓力正比。23、 桿件的四種基本變形是_拉（壓）變形_、_剪切變形、扭轉(zhuǎn)變形_、彎曲變形。24、 材料力學對變形固體的基本假設是均勻連續(xù)假設_ 口_各向同性假設_。25、 由于外力作用，構(gòu)件的一部分對另一部分的作用稱為 內(nèi)力26、內(nèi)力在一點處的集度值稱為應力27、

5、軸向拉壓時與軸線相重合的內(nèi)力稱 _軸力。28、軸向拉壓時正應力計算公式的應用條件是等截面直桿_和_外力作用線與軸線重合或內(nèi)力只有軸力 。29、 軸向拉（壓）時，用虎克定律求變形時，應用條件是_口'巧或桿內(nèi)應力不 超過比例極限和_在l長度內(nèi)E、A、N均為常數(shù)_。30、 低碳鋼拉伸試驗中的應力應變圖可分為四個階段分別是彈性階段、_屈 服階段_、強化階段、頸縮階段_。31、 材料在受力過程中各種物理性質(zhì)的數(shù)據(jù)稱材料的 _力學性能32、 對其它塑性材料，卸載后試件殘留的塑性應變達到0.2 %時，對應的應力 值作為材料的名義屈服極限。33、通常規(guī)定鑄鐵在產(chǎn)生0.1 %的應變時，所對應的應力范圍作

6、為 彈性 的范圍。34、 鑄鐵壓縮破壞面與軸線大致成 _45° ，說明鑄鐵的_抗剪強度低于抗壓強度。35、 塑性材料以屈服 限作為極限應力，脆性材料以 強度 限作為極限應力。36、 單位長度上的縱向變形稱 縱向線應變。37、強度條件有三方面的力學計算分別是 _強度校核_、_設計截面_、_確定許用荷載_。38、 由于桿件外形的突然變化而引起局部應力急劇增大的現(xiàn)象稱 應力集中。39、 圖形對所有平行軸的慣性矩中，圖形對形心軸的慣性矩為 小 。40、 對直徑為d的圓形截面，它的慣性半徑為 i=d/4。41、 以彎曲變形為主要變形的桿件稱_梁。42、 梁的內(nèi)力正負號規(guī)定彎矩使梁 下拉上壓 正

7、。43、 主應力按代數(shù)值排列為 (T 12> 3。44、 在應力單元體中，若某一截面上的剪應力為零，則該截面稱主平 。45、結(jié)構(gòu)計算簡圖選取的兩大原則是(1)真實性：計算簡圖盡可反映結(jié)構(gòu)的實際受力情況(2)實用性：計算簡圖盡可能使力學計算簡化 46、 荷載按其作用時間的長短可分恒載和_活載。47、 平面內(nèi)一個點有_2 個自由度,平面內(nèi)一剛片有 3 個自由度:一個連 接三根桿件的復鉸,可使系統(tǒng)減少_4個自由度；一個連接幾個剛片的復鉸,可使體系減少_2(n-1)個自由度48、一根鏈桿相當于一個約束,而一個單鉸相當于_2_個約束,一個_單剛結(jié)點_ 或固定端支座相當于三個約束49、 平面內(nèi)兩個剛

8、片用三根鏈桿組成幾何不變體系，這三根鏈桿必須是_不全平行、_不全交于一點 。50、 在忽略材料應變的前提下，幾何形狀和位置是不會改變的體系稱 幾何不變體系。51、 在忽略材料應變的前提下，幾何形狀和位置是可以改變的體系稱_幾何可變 體系。52、確定物體的運動所需的獨立幾個參數(shù)的個數(shù)稱 _自由度。53、 53、靜定結(jié)構(gòu)可分為_梁、_剛架、桁架和_三鉸拱四大類54、 梁和剛架的主要內(nèi)力是彎矩M;桁架的主要內(nèi)力是軸力N55、 桁架計算簡圖選取的基本假設是光滑鉸節(jié)點、直桿、節(jié)點荷載。56、 桁架從幾何組成角度上來分類?？煞譃?_簡單桁架、_聯(lián)合桁架和復雜桁架大類57、拱與梁的主要區(qū)別是：拱在豎向荷載作

9、用下有水平推力H。58、 剛結(jié)點的兩大特征是（1）夾角相等；（2）_能承受并傳遞彎矩59、一次截取一個結(jié)點為研究對象,來計算桿件內(nèi)力的方法稱 結(jié)點法。60、 在一定荷載下,拱每一截面彎矩 等于零寸的拱軸線，稱合理拱軸線。61、 力在其它原因引起的位移上所做的功稱 功。62、 在變形過程中，某截面所轉(zhuǎn)過角度，稱為該截面的_角位移。63、位移符號“ ip ”中的兩個下標i、p，其中下標i的含義是“ i”產(chǎn)生位移的位置;下標p表示“p”引起位移的原因 64、當求得的位移 ip為負植時，說明了 實際位移與虛擬力方向相反。65、圖（a）、（b）、（c）中共標出了 9個位移S i，其中有3對位移的數(shù)值相等

10、, 試根據(jù)位移互等定理，寫出這 3對位移F.= l答案：S 2=S 9S 3= S 6S 5=S 766、 結(jié)構(gòu)的反力和內(nèi)力完全可以由靜力平衡方程加于確定結(jié)構(gòu)稱為靜定結(jié)構(gòu)。67、 超靜定結(jié)構(gòu)吉構(gòu)的反力或內(nèi)力不能全部由靜力平衡條件來確定，約束有多余。68、 超靜定結(jié)構(gòu)與靜定結(jié)構(gòu)相比，其不同之處是：（1） _計算方法; （2）有多余約束69、 力法的基本未知量是多余約束力x;力法方程是通過比較變形 建立的。70、 切斷一根鏈桿相當于解除 1個:勺束，而切斷一根梁式桿相當于解除3個_個約束選擇1. 固定端約束通常有（C ）個約束反力。(A)(B) 二(C)三(D)四2 如右圖所示結(jié)構(gòu)為（A ）。A

11、.幾何瞬變體系敢可/幾何可變體系C. 幾何不變體系，無多余約束D. 幾何不變體系，有一個多余約束3.若剛體在二個力作用下處于平衡，則此二個 力必（a ）。A 大小相等，方向相反，作用在同一直線。B .大小相等，作用在同一直線C.方向相反，作用在同一直線 小相等。4力偶可以在它的作用平面內(nèi)（ 改變它對物體的作用。A 任意移動不能轉(zhuǎn)動C.任意轉(zhuǎn)動動5個點和一個剛片用 組成幾何不變體系。A 兩根共線的鏈桿 鏈桿D ）,而不B.既不能移動也D .任意移動和轉(zhuǎn)C ）的鏈桿相連,B.兩根不共線的C三根不共線的鏈桿D三根共線的鏈B體系幾何瞬D體系幾何不6 靜定結(jié)構(gòu)的幾何組成特征是（d ）A體系幾何可變 變C

12、體系幾何不變 變且無多余約束7.圖示各梁中丨M丨max為最小者是圖（嚴1&A參葉+合-HH Hif-tHABCD48. 簡支梁受力如圖示，則下述正確的是 （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）半Mc（右）9. 工程設計中，規(guī)定了容許應力作為設計依據(jù):0Z乙A bh312C.bh3411.用，如圖所示的矩形截面柱，受 將產(chǎn)生FP1和FP2力作）的組合變形。A.彎曲和扭轉(zhuǎn)B.斜彎曲C.壓縮和

13、彎曲D.壓縮和扭轉(zhuǎn)。其值為極限應力°除以安全系數(shù)n , 其中n為（D ）。A 1 B1 C <1 D. >110 圖示構(gòu)件為矩形截面，截面對Z1軸的慣性矩 為（D12.圍可為正、負實數(shù)或零的有（A 主系數(shù)數(shù)在力法典型方程的系數(shù)和自由項中，數(shù)值范D ）。B 主系數(shù)和副系C 主系數(shù)和自由項 自由項D 副系數(shù)和13.位移法的基本未知量是（a ） oA結(jié)點位移力C .桿件的變形移14 .圖示單跨梁的轉(zhuǎn)動剛度 （i 旱）。D 支座位Sab 是（2EItAl /2B EIA.2iB . 4iC. 8i15 如圖所示為四根材料相同、 承載能力大的是（D ）桿。A.圖 a。 B.圖 b。

14、doD.直徑相等的桿件。C.圖c。D.圖16、能夠限制物體角位移的約束是（B ）。A.固定鉸支座B.固定端支座C.簡單鉸D.滾動鉸支座仃、桁架中的二桿結(jié)點，如無外力作用，如果二 桿（A ）,則此二桿都是零桿。I .不共線II .共線 III .互相垂直A. IB. IIC. I、IIID. II、III18、如圖所示各桿的受載情況中，使桿件產(chǎn)生純扭轉(zhuǎn)變形的是圖 （b ）。19、同,)0正方形結(jié)構(gòu)如圖所示，已知各桿的EA都相則斜桿1-3的伸長為（CA. l=2Fa / EAB.1=0。C. l=/2 Fa / 2EA 0D. A、B、C均錯20、如圖所示為四根材料相同、直徑相等的桿件承載能力大的

15、是（D）桿。A.圖 a。 B. 圖 bo C. 圖 c。 D.圖d21、圖示單跨梁AB的轉(zhuǎn)動剛度Sab是（B ）o （i EI）Ell /2A3iB6iC4iDi判斷1對于作用在剛體上的力，力的三要素是大小、方向和作用線。（V）2 梁按其支承情況可分為靜定梁和超靜定梁。（V ）3 力偶的作用面是組成力偶的兩個力所在的平面。（V ）4 如果有n個物體組成的系統(tǒng)，每個物體都受平面一般力系的作用， 則共可以建立3個獨立的平衡方程。（X ）5 未知量均可用平衡方程解出的平衡問題，稱為穩(wěn)定問題；僅用平衡方程不可能求解出所有未知量的平衡問題，稱為不穩(wěn)定問題。（X ）6 平面彎曲是指作用于梁上的所有荷載都在

16、梁的縱向?qū)ΨQ面內(nèi)，則彎 曲變形時梁的軸線仍在此平面內(nèi)。（V ）7應力是構(gòu)件截面某點上內(nèi)力的集度， 垂直于截面的應力稱為剪應力。（X ）8 在工程中為保證構(gòu)件安全正常工作，構(gòu)件的工作應力不得超過材料 的許用應力c ，而許用應力f）是由材料的極限應力和安全因素決定的。（ V ）9 壓桿喪失了穩(wěn)定性，稱為失穩(wěn)。（V ）10 折減系數(shù)甲可由壓桿的材料以及柔度 入查表得出。（V ）11 在使用圖乘法時，兩個相乘的圖形中，至少有一個為三角圖形。（X ）12 .位移法的基本未知量為結(jié)構(gòu)多余約束反力。（X ）13 軸力是指沿著桿件軸線方向的內(nèi)力。（V ）14 桁架中內(nèi)力為零的桿件稱為零桿。（V ）15 無多余

17、約束的幾何不變體系組成的結(jié)構(gòu)為靜定結(jié)構(gòu)。（V ）16、 合力不一定比分力大。（V ）17、平面圖形的靜矩與坐標系有關。（ V ）18、 壓桿的柔度越大，壓桿的穩(wěn)定性越差。（V ）19、 約束是限制物體自由度的裝置。（V ）20、約束反力的方向一定與被約束體所限制的運動方向相反（V ）21、 力平移，力在坐標軸上的投影不變。（V ）22、 力偶在坐標軸上有投影。（X ）23、平面一般力系簡化的結(jié)果是主矢和主矩，主矩的計算與簡化中心無（X24、 彎矩越大梁的彎曲應力也一定越大。（X ）25、 內(nèi)力是由于外力作用構(gòu)件內(nèi)引起的附加力。（ V ）簡答題1、低碳鋼在拉伸試驗的整個過程可分為幾個階 段，并簡

18、單敘述每個階段的試驗特征。答：四個階段（1）彈性階段：滿足胡克定律（2）屈服階段：應力不變，應變迅速增大（3）強化階段：金屬晶粒重組，強度進一步 提咼（4）頸縮階段：應力降低，應變增大，在某 一位置出現(xiàn)斷面收縮，最終斷裂2、請列舉提高梁彎曲強度的主要途徑，并簡單 說明原因。答：（1）選擇合理的截面形式：在截面積相同的 情況下，選擇的截面形式合理可以提高 彎曲截面系數(shù)W。（2）選用變截面梁：構(gòu)件上的內(nèi)力是隨著位 置的變化而變化的，在內(nèi)力大的位置 選用較大的截面形式，在內(nèi)力較小的 位置選用較小的截面形式，這樣在同 樣的經(jīng)濟代價之下提高梁的抗彎強 度。(3) 合理布置梁的支座：這樣在同樣的荷載 作用

19、下可以減梁的最大彎矩值。(4) 合理布置荷載：將荷載盡量的分散，可 降低梁的最大彎矩值。計算題1、試畫出圖所示外伸梁的內(nèi)力圖(彎矩圖和 剪力圖)。解(1) 計算支座反力(2分)由 Ma(F) 0 得FBy -ql (f)3由 Fy 0 得FAy 彳 q1 (f)根據(jù)本例梁上荷載作用的情況，應分AB、BC 兩段作內(nèi)力圖。(2)作Fq 圖(2分)AB段：梁上有均布荷載，F(xiàn)q圖應為一下斜 直線，通過FQA右=FAy刊 即可畫出此段下斜直3BC段：梁上有均布荷載，F(xiàn)q圖也為一下斜 直線，B點有支座反力，產(chǎn)生突變。突變值為 FBy 2ql，通過FQB右= ql，可畫出。34（3）（4分）AB段：梁上有均

20、布荷載,MA = O， Mb 32q|2。BC段：梁上有均布荷載, 以畫出全梁的M圖。M圖為一拋物線，M圖為一拋物線，可A試求圖示梁的最大正11(ANlOkN1 0» Tm0,7m0.7m |2、梁的正應力強度計算， 應力及其所在位置。作解(1)計算支座反力 (2分)AyBy很明顯，F(xiàn)Ay FBy g (門(2) M max FAy 0.7 7kN m(2分)bh3120 2003(2(3) WzIzymax12h2一128 105mm3200"T(2 分)maxmax7 1068 1058.75MPa分）3、試求圖示梁的支座反力。（8分）1lOkN/mLTT I ； I宀

21、c”卜叫卜 2bJ1本題程度：容易。（概念簡單，計算簡單）要求 學生掌握平面一般力系的平衡條件 和方程，會正確、熟練求解平面一般 力系的平衡問題。評分標準：畫出正確的受力圖，3分；求出Fax、 Fay，3分；求出Fby，2分。答案：Fax=0; FAY=45kN（ f ）; Fby= 30kN（ f ）4、試對圖示結(jié)構(gòu)作幾何組成分析。（8分）本題程度：容易。（題目本身簡單，學生掌握最基本的方法）要求學生掌握結(jié) 構(gòu)的幾何組成規(guī)則和有關概念，能利用法則正確分析結(jié)構(gòu)的幾何組 成。評分標準：寫出分析過程，3分；結(jié)論正確，5分 答案：幾何不變體系，無多余約束。5、試利用M、Fq、q三者的關系，畫出梁的彎 矩圖。（8分）ldkNAn U I丨HD B本題程度：中等。（對內(nèi)力圖的特征和性質(zhì)要求 較高）要求學生熟練掌握 M、Fq、q 三者的微分關系，并能熟練的利用關 系畫出內(nèi)力圖。評分標準：求出支座反力，3分；畫出彎矩圖形 狀無誤，3分；各控制截面值正確，2分。答案：MA=45kNm（上側(cè)）；Mb=30 kN m（下側(cè)）； Mc=40 kN mfT側(cè)）Ay。lOkNm（8分）6、用圖乘法計算圖示剛架的位移厶CM丄左 本題程度：中等。（圖乘的熟練程度要求較高） 要求學生熟練掌握用圖乘法求結(jié)構(gòu)的指定位