建筑力學(xué)習(xí)題集答案解析集

1、1、對(duì)于作用在剛體上的力，力的三要素是大小、 方向 、 作用點(diǎn) 。2、力對(duì)矩心的矩，是力使物體繞矩心 轉(zhuǎn)動(dòng) 效應(yīng)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(yīng)力大小和軸力的大小成 正比 ，規(guī)定 受拉 為正， 受壓 為負(fù)。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(xì)長壓桿其他條件不變，只將長度增加一倍，則壓桿的臨界應(yīng)力為原來的 0.25 倍。8、在力法方程中，主系數(shù)ii恒 大于 零。9、力矩分配法的三個(gè)基本要素為轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、 分配系數(shù) 和 傳遞系數(shù) 。10、梁的

2、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。填空二1、 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_機(jī)械作用_。這種作用會(huì)使物體產(chǎn)生兩種力學(xué)效果分別是_外效果_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(diǎn)4、 4、加減平衡力系公理對(duì)物體而言、該物體的_外_效果成立。5、一剛體受不平行的三個(gè)力作用而平衡時(shí)，這三個(gè)力的作用線必_匯交于一點(diǎn)_。6、使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)或產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢的力稱_荷載（主動(dòng)力）_。7、約束反力的方向總是和該約束所能阻礙物體的運(yùn)動(dòng)方向_相反_。8、柔體的約束反

3、力是通過_接觸_點(diǎn)，其方向沿著柔體_中心_線的拉力。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(gè)_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、X表示力系中所有的力在_X_軸上的投影的_代數(shù)和_為零。13、力偶對(duì)作用平面內(nèi)任意點(diǎn)之矩都等于_力偶矩_。14、力偶在坐標(biāo)軸上的投影的代數(shù)和_為零_。15、力偶對(duì)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)效果的大小用_力偶矩_表示。16、力可以在同一剛體內(nèi)平移，但需附加一個(gè)_力偶_。力偶矩等于_原力_對(duì)新作用點(diǎn)之矩。17、平面一般力系向平面內(nèi)任意點(diǎn)簡化結(jié)果有四種情況，分別是

4、_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(diǎn)不共線。20、摩擦角的正切值等于_靜摩擦系數(shù)_。21、摩擦角是當(dāng)靜摩擦力下達(dá)到_最大值_時(shí)，全反力與支承面的_法_線的夾角。22、最大靜摩擦力與兩物體接觸面積的大小_無關(guān)_。與兩物體間的_法向壓力_成正比。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(xué)對(duì)變形固體的基本假設(shè)是_均勻連續(xù)假設(shè)_和_各向同性假設(shè)_。25、

5、由于外力作用，構(gòu)件的一部分對(duì)另一部分的作用稱為_內(nèi)力_。26、內(nèi)力在一點(diǎn)處的集度值稱為_應(yīng)力27、軸向拉壓時(shí)與軸線相重合的內(nèi)力稱_軸力_。28、軸向拉壓時(shí)正應(yīng)力計(jì)算公式的應(yīng)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(shí)，用虎克定律求變形時(shí)，應(yīng)用條件是_或桿內(nèi)應(yīng)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(yàn)中的應(yīng)力應(yīng)變圖可分為四個(gè)階段分別是彈性階段_ 、_屈服階段_、_強(qiáng)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(xué)性能_。32、對(duì)其它塑性材料，卸載后試件殘留的塑性應(yīng)變達(dá)到0.2時(shí)， 對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值作為材

6、料的_名義屈服_ 極限。33、通常規(guī)定鑄鐵在產(chǎn)生0.1的應(yīng)變時(shí)，所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力范圍作為_彈性_的范圍。34、鑄鐵壓縮破壞面與軸線大致成_45°_角，說明鑄鐵的_抗剪_強(qiáng)度低于抗壓強(qiáng)度。35、塑性材料以_屈服_極限作為極限應(yīng)力，脆性材料以_強(qiáng)度_極限作為極限應(yīng)力。36、單位長度上的縱向變形稱_縱向線應(yīng)變_。37、強(qiáng)度條件有三方面的力學(xué)計(jì)算分別是_強(qiáng)度校核_ 、  _設(shè)計(jì)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(yīng)力急劇增大的現(xiàn)象稱_應(yīng)力集中_。39、圖形對(duì)所有平行軸的慣性矩中，圖形對(duì)形心軸的慣性矩為_最小_。40、對(duì)直徑為d的圓形截面，它的

7、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(fù)號(hào)規(guī)定彎矩使梁_下拉上壓_為正。43、主應(yīng)力按代數(shù)值排列為_123_。44、在應(yīng)力單元體中，若某一截面上的剪應(yīng)力為零，則該截面稱_主平_面。45、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖選取的兩大原則是(1)_真實(shí)性:計(jì)算簡圖盡可反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況_(2)_實(shí)用性:計(jì)算簡圖盡可能使力學(xué)計(jì)算簡化_46、荷載按其作用時(shí)間的長短可分_恒載_和_活載_。47、平面內(nèi)一個(gè)點(diǎn)有_2_個(gè)自由度,平面內(nèi)一剛片有_3_個(gè)自由度:一個(gè)連接三根桿件的復(fù)鉸,可使系統(tǒng)減少_4_個(gè)自由度;一個(gè)連接幾個(gè)剛片的復(fù)鉸,可使體系減少_2(n-1)_個(gè)自由度48、一根鏈

8、桿相當(dāng)于一個(gè)約束,而一個(gè)單鉸相當(dāng)于_2_個(gè)約束,一個(gè)_單剛結(jié)點(diǎn)_或_固定端支座_相當(dāng)于三個(gè)約束。49、平面內(nèi)兩個(gè)剛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(diǎn)_。50、在忽略材料應(yīng)變的前提下，幾何形狀和位置是不會(huì)改變的體系稱_幾何不變體系_。51、在忽略材料應(yīng)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(yùn)動(dòng)所需的獨(dú)立幾個(gè)參數(shù)的個(gè)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N_55、桁架計(jì)算簡圖選取的基本假設(shè)是_光滑鉸節(jié)點(diǎn)_

9、 、 _直桿_、_節(jié)點(diǎn)荷載_。56、桁架從幾何組成角度上來分類?？煞譃開簡單桁架_、  _聯(lián)合桁架_和  _復(fù)雜桁架_三大類57、拱與梁的主要區(qū)別是：拱在豎向荷載作用下有_水平推力H_。58、剛結(jié)點(diǎn)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(gè)結(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象,來計(jì)算桿件內(nèi)力的方法稱_結(jié)點(diǎn)法_。6

10、0、在一定荷載下,拱每一截面彎矩_等于零_時(shí)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_虛功_。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(hào)“ip”中的兩個(gè)下標(biāo)i、p，其中下標(biāo)i的含義是_“i”產(chǎn)生位移的位置_；下標(biāo)p表示“p”引起位移的原因_64、當(dāng)求得的位移ip為負(fù)植時(shí)，說明了_實(shí)際位移與虛擬力方向相反 _。65、圖(a)、(b)、(c)中共標(biāo)出了9個(gè)位移i，其中有3對(duì)位移的數(shù)值相等，試根據(jù)位移互等定理，寫出這3對(duì)位移答案：2=9    3=6    5=7

11、66、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)_結(jié)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(jì)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_而建立的。70、切斷一根鏈桿相當(dāng)于解除_1個(gè)_約束，而切斷一根梁式桿相當(dāng)于解除_3個(gè)_個(gè)約束選擇1 固定端約束通常有（ C ）個(gè)約束反力。（A）一 （B）二 （C）三 （D）四2如右圖所示結(jié)構(gòu)為（ A ）。 A幾何瞬變體系 B. 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(gè)多

12、余約束 3若剛體在二個(gè)力作用下處于平衡，則此二個(gè)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。 D大小相等。4力偶可以在它的作用平面內(nèi)（ D ），而不改變它對(duì)物體的作用。A任意移動(dòng) B既不能移動(dòng)也不能轉(zhuǎn)動(dòng)C任意轉(zhuǎn)動(dòng) D任意移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)5一個(gè)點(diǎn)和一個(gè)剛片用（ C ）的鏈桿相連，組成幾何不變體系。A兩根共線的鏈桿 B兩根不共線的鏈桿C三根不共線的鏈桿 D三根共線的鏈桿6靜定結(jié)構(gòu)的幾何組成特征是（ D ）。A體系幾何可變 B體系幾何瞬變C體系幾何不變 D體系幾何不變且無多余約束7圖示各梁中Mmax為最小者是圖( D )。 A B C D

13、 8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)MC(右)9工程設(shè)計(jì)中，規(guī)定了容許應(yīng)力作為設(shè)計(jì)依據(jù)：。其值為極限應(yīng)力 除以安全系數(shù)，其中為（ D ）。A B C<1 D >110圖示構(gòu)件為矩形截面，截面對(duì)軸的慣性矩為（ D ）。bCZZ1ABC D11. 如圖所示的矩形截面柱，受FP1和FP2力作用，將產(chǎn)生（ C ）的組合變形。 A. 彎曲和扭轉(zhuǎn) B. 斜

14、彎曲 C. 壓縮和彎曲 D. 壓縮和扭轉(zhuǎn) 12. 在力法典型方程的系數(shù)和自由項(xiàng)中，數(shù)值范圍可為正、負(fù)實(shí)數(shù)或零的有（ D）。A主系數(shù) B主系數(shù)和副系數(shù)C主系數(shù)和自由項(xiàng) D副系數(shù)和自由項(xiàng)13. 位移法的基本未知量是（ A ）。A結(jié)點(diǎn)位移 B多余約束力C桿件的變形 D支座位移14圖示單跨梁的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度是（ D ）（）。 A2 BCD15如圖所示為四根材料相同、直徑相等的桿件。承載能力大的是( D )桿。A. 圖a。 B. 圖b。 C. 圖c。 D. 圖d。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(dòng)鉸支座17、桁架中的二桿結(jié)點(diǎn)，如無外力作用，如果二桿（A），則此

15、二桿都是零桿。I不共線II共線III互相垂直AIBIICI、IIIDII、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、正方形結(jié)構(gòu)如圖所示，已知各桿的EA都相同，則斜桿1-3的伸長為( C )。A. l=2FaEA B. l=0。 C. l=Fa2EA。 D. A、B、C均錯(cuò)20、如圖所示為四根材料相同、直徑相等的桿件。承載能力大的是( D )桿。A. 圖a。 B. 圖b。 C. 圖c。 D. 圖d。21、圖示單跨梁的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度是（B ）。ABCD判斷1對(duì)于作用在剛體上的力，力的三要素是大小、方向和作用線。( ) 2梁按其支承情況可分為靜定梁和超靜定梁。( )

16、 3力偶的作用面是組成力偶的兩個(gè)力所在的平面。( ) 4如果有n個(gè)物體組成的系統(tǒng)，每個(gè)物體都受平面一般力系的作用，則共可以建立3個(gè)獨(dú)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梁的縱向?qū)ΨQ面內(nèi)，則彎曲變形時(shí)梁的軸線仍在此平面內(nèi)。( ) 7應(yīng)力是構(gòu)件截面某點(diǎn)上內(nèi)力的集度，垂直于截面的應(yīng)力稱為剪應(yīng)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(yīng)力不得超過材料的許用應(yīng)力 ，而許用應(yīng)力f)是由材料的極限應(yīng)力和安全因素決定的。( ) 9壓桿喪失了

17、穩(wěn)定性，稱為失穩(wěn)。( ) 10折減系數(shù)甲可由壓桿的材料以及柔度查表得出。( ) 11在使用圖乘法時(shí)，兩個(gè)相乘的圖形中，至少有一個(gè)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。( ) 14桁架中內(nèi)力為零的桿件稱為零桿。( ) 15無多余約束的幾何不變體系組成的結(jié)構(gòu)為靜定結(jié)構(gòu)。( )16、合力不一定比分力大。 （ ）17、平面圖形的靜矩與坐標(biāo)系有關(guān)。 （ ）18、壓桿的柔度越大，壓桿的穩(wěn)定性越差。 （ ）19、約束是限制物體自由度的裝置。 （ ）20、約束反力的方向一定與被約束體所限制的運(yùn)動(dòng)方向相反。 （ ）21、力平移，力在坐標(biāo)

18、軸上的投影不變。 （ ）22、力偶在坐標(biāo)軸上有投影。 （ × ）23、平面一般力系簡化的結(jié)果是主矢和主矩，主矩的計(jì)算與簡化中心無（ × ）24、彎矩越大梁的彎曲應(yīng)力也一定越大。 （ × ）25、內(nèi)力是由于外力作用構(gòu)件內(nèi)引起的附加力。 （ ）簡答題1、低碳鋼在拉伸試驗(yàn)的整個(gè)過程可分為幾個(gè)階段，并簡單敘述每個(gè)階段的試驗(yàn)特征。答：四個(gè)階段（1）彈性階段：滿足胡克定律（2）屈服階段：應(yīng)力不變，應(yīng)變迅速增大（3）強(qiáng)化階段：金屬晶粒重組，強(qiáng)度進(jìn)一步提高（4）頸縮階段：應(yīng)力降低，應(yīng)變?cè)龃?，在某一位置出現(xiàn)斷面收縮，最終斷裂2、請(qǐng)列舉提高梁彎曲強(qiáng)度的主要途徑，并簡單說明原因。答：（

19、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(jì)代價(jià)之下提高梁的抗彎強(qiáng)度。 （3）合理布置梁的支座：這樣在同樣的荷載作用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(jì)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(jì)算支座反力 （2分） 由得 （） 由得 （）根據(jù)本例梁上荷載作用的情況，應(yīng)分AB、BC兩段作內(nèi)力圖。（2）作FQ圖 （2分）AB段：梁上有均布

20、荷載，F(xiàn)Q圖應(yīng)為一下斜直線，通過FQA右= 即可畫出此段下斜直線。BC段：梁上有均布荷載，F(xiàn)Q圖也為一下斜直線，B點(diǎn)有支座反力，產(chǎn)生突變。突變值為，通過FQB右=，可畫出。 （3）作M圖 （4分）AB段：梁上有均布荷載，M圖為一拋物線，MA=0，。BC段：梁上有均布荷載，M圖為一拋物線，可以畫出全梁的M圖。2、梁的正應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算，試求圖示梁的最大正應(yīng)力及其所在位置。 解（1）計(jì)算支座反力 （2分） 很明顯，（） （2） （2分） （3） （2分） （4） （2分） 3、試求圖示梁的支座反力。(8分)本題程度：容易。（概念簡單，計(jì)算簡單）要求學(xué)生掌握平面一般力系的平衡條件和方程，會(huì)正確、熟練求解

21、平面一般力系的平衡問題。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：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()；FBY=30kN()4、試對(duì)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(xué)生掌握最基本的方法）要求學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)則和有關(guān)概念，能利用法則正確分析結(jié)構(gòu)的幾何組成。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：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?yán)肕、FQ、q三者的關(guān)系，畫出梁的彎矩圖。(8分)本題程度：中等。（對(duì)內(nèi)力圖的特征和性質(zhì)要求較高）要求學(xué)生熟練掌握M、FQ、q三者的微分關(guān)系，并能熟練的利用關(guān)系畫出內(nèi)力圖。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：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=45kN·m(上側(cè))；MB=30 kN·m(下側(cè))；MC=40 kN·m(下側(cè))6、用圖乘法計(jì)算圖示剛架的位移Ay。(8分)本題程度：中等。（