建筑力學課后題

1、結構按其幾何特征可分為三類：桿件結構、殼橋結構、實體結構。力的三要素：大小方向作用點。三要素可以通過一個矢量來表示，記為粗體字母F 3.維 持平衡的要素：強度、剛度、穩(wěn)定性按荷載作用在結構上的分布情況劃分：分布力，集中力5.按荷載作用時間的長短劃分： 恒載、活載6.按荷載作用的性質劃分：靜力荷載、動力荷載兩物體的相互作用：大小相等，方向相反，作用線沿同一直線8.平面匯交力系平衡的充分必要條件是力系的合矢等于零，或力系中各力矢的矢量和等于 零EF=0平面匯交力系平衡的充分和必要幾何條件是：力系的力多邊形自行封閉9.力對點 的矩是一個代數(shù)量，它的絕對值等于力的大小與力臂的乘積，它的正負號可以按 下

2、確定：力使物體繞矩心逆時針方向轉動為正，反之為負。Mo（F）=FH合力矩定理：平面匯交力系的合力對于平面內任一點之矩等于其分力對于同一點之矩的 代數(shù)和，力偶對其作用面內任一點之矩恒等于力偶矩，與矩心位置無關。11.平面力偶系平 衡的必要充分條件是：力偶系中各力偶矩的代數(shù)和為0 EM=0 12.平面力偶系平衡的必要與 充分條件是：力偶系中個力偶矩的代數(shù)和為013.平面任何力系平衡的必要與充分條件是：力系的主矢和力系對系任一點的主矩都等于0 14.空間匯交力系的平衡方程（EFx=0Ey=0Ez=0）一個力對某軸的力矩等于這個力在垂直 于該軸的平面上的投影對于該軸于該平面的交點的力矩注意在集中力作用

3、處，左右兩側截面上的剪力有突變，在集中力偶作用處，左右兩側的 截面上的彎矩有突變16.變性固體及基本假設：（1）連續(xù)性假設（2）均勻性假設（3）個向 同性假設17.能消失的變形稱為彈性變形，不能消失的變形稱為塑性變形18. O正應力，T 切應力1位移 線位移角位移2應變線應變切應變E稱為拉伸（或壓縮）是材料的彈性模量，它表示材料抵抗彈性變形的能力，E值越大桿 的變形越??；E越小桿的變形越大，E的常用單位是MPa或GPa，EA稱為拉伸剛度，它表 示桿件抵抗軸向變形的能力21.泊松比拉伸圖與應力應變圖（書127頁）拉伸過程中的四個階段特點（1）彈性階段（2）屈服階段（）此階段亦可稱為流動階段 （3

4、）強化階段（4）破壞階段24.木材順紋方向和橫紋方向木材為同向異性材料 混凝土為各向同性材料 塑性材料和脆性材料的比較：（1）塑像材料 的抗壓強度比脆性材料的抗壓強度高（2）塑性材料能產(chǎn)生強大的塑性變形而脆性變形較小 （3）當構件中存在應力集中時塑性材料對應力集中的敏感性較小25. G為切變模量G值大小因材料而異T =Gr26. p為中性層的曲率半徑，表示受彎桿件彎曲程度。=Ey/p 27. 1/p =M/EI，EI稱為梁的彎 曲剛度 28. O =My/IZ w=I/Y29.矩形截面梁橫截面切應力分布（P150） 30. T =FqSz/Izb b截面寬度三種類型的強度計算1校核強度2設計界

5、面3求需用應力對靜荷載問題，塑性材料一半取n=1.22.0脆性材料一般取n=2.02.5簡單鉚接接頭，接頭一般有三種破壞形式1剪切破壞2擠壓破壞3拉斷破壞剪切強度計算FQ=F T =F/A W【T】 擠壓強度Fbs=F O bs=Fbs/Abs W【O】拉伸強度Ft=F O t=Ft/AtW【O】35.壓感原有的直線平衡形式喪失了穩(wěn)定性，簡稱失穩(wěn)（兩 端鉸支座u=1 一端自由一端固定u=2 兩端固定 u=0.5 一端鉸一端固定 u=0.7） 36. Fcr=n 2EI/（ul）237.入p2=n 2E/O p入為柔度N100時才屬于細長壓桿才能用歐拉公式提高壓桿穩(wěn)定的措施1盡量減少壓桿的支撐長

6、度2改善約束情況3選擇合理的截面形狀4合理選用材料幾種常見的支座類型：固定鉸支座、固定支座、可動鉸支座40.平面桿系結構：梁、拱、 鋼架、桁架組合結構41.幾何體系：幾何不變體、幾何可變體42.常變體，舜變體43,靜定平面鋼架類型:懸臂鋼架、簡直鋼架、三角鋼架、組合鋼架一、填空題在任何外力作用下，大小和形狀保持不變的物體稱_剛體。力是物體之間相互的機械作用。這種作用會使物體產(chǎn)生兩種力學效果分別是外效果和 內效果。力的三要素是力的大小、力的方向、力的作用點_。4.加減平衡 力系公理對物體而言、該物體的_外_效果成立。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一 點。使物體產(chǎn)生運

7、動或產(chǎn)生運動趨勢的力稱荷載（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。柔體的約束反力是通過接觸點，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。ZX=O表示力系中所有的力在X_軸上的投影的代數(shù)和為零。13.力偶對作用平面內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)和為零_。15.力偶對物體的轉動效果的大小用力偶矩_表示。力可以在同一剛體內平移，但需附加一個_力偶。力偶矩等于原

8、力對 新作用點之矩。平面一般力系向平面內任意點簡化結果有四種情況，分別是_主矢和主矩都不為零、主矢為零主矩不為零、主矢不為零主矩為零、_主矢和主矩都為零。答案：主矢和主矩都不為零、主矢為零主矩不為零、主矢不為零主矩為零、主矢和主矩都為零力偶的三要素是_力偶矩的大小、力偶的轉向_、力偶的作用面_。20.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。21.摩擦角的正切值等于 靜摩擦系數(shù)。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_線的夾 角。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_成正比。桿件的四種基本變形是拉（壓）變形_、_剪切變形、

9、扭轉變形、25.彎曲變形。26.材料力學對變形固體的基本假設是_均勻連續(xù)假設和各向同性假設_。27.由于外力 作用，構件的一部分對另一部分的作用稱為內力。28.內力在一點處的集度值稱為應力軸向拉壓時與軸線相重合的內力稱_軸力.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 線與軸線重合或內力只有軸力。軸向拉(壓)時，用虎克定律求變形時，應用條件是_或桿內應力不超過比例極限和_在l長度內E、A、N均為常數(shù)_。32.答案：或桿內應力不超過比例極限，在l長度內E、A、N均為常數(shù)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。材料在受力過程中

10、各種物理性質的數(shù)據(jù)稱材料的_力學性能_。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。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為_彈性的范圍。鑄鐵壓縮破壞面與軸線大致成_45 角，說明鑄鐵的抗剪強度39.低于抗壓強 度。塑性材料以屈服極限作為極限應力，脆性材料以_強度極限41.作為極限應力。單位長度上的縱向變形稱_縱向線應變。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_。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。45.圖形對所 有平行軸的慣性矩中，圖形對形心軸的慣性矩為最小_。46

11、.對直徑為d的圓形截面， 它的慣性半徑為i=d/4。47.以彎曲變形為主要變形的桿件稱_梁_。48.梁的內力正負號規(guī)定彎矩使梁_下拉上壓為正。49.主應力按代數(shù)值排列為O 1No 2海 3。50.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_面。51.結構計算 簡圖選取的兩大原則是(1)_真實性:計算簡圖盡可反映結構的實際受力情況(2)_實用性:計算簡圖盡可能使力學計算簡化 52.荷載按其作用時間的長短可分_恒載_和_活載_。平面內一個點有_2 個自由度，平面內一剛片有_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-

12、1)個自由度一根鏈桿相當于一個約束，而一個單鉸相當于_2_個約束，一個單剛結點或_固定端支座_相當于三個約束。平面內兩個剛片用三根鏈桿組成幾何不變體系，這三根鏈桿必須也不全平行、_不全交于一點。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_。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禾幾何可變體系。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。靜定結構可分為梁_、_剛架_、_桁架_和_三鉸拱四大類梁和剛架的主要內力是_彎矩M _；桁架的主要內力是軸力N _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_。62. 62.剛結點的兩大特征

13、是（1） _夾角相等; （2）能承受并傳遞彎_63.63. 一次截取一個結點為研究對象，來計算桿件內力的方法稱_結點法_。在一定荷載下，拱每一截面彎矩等于零時的拱軸線，稱合理拱軸線。力在其它原因引起的位移上所做的功稱_虛功_。在變形過程中，某截面所轉過角度，稱為該截面的角位移_。位移符號“Aip”中的兩個下標i、p，其中下標i的含義是_產(chǎn)生位移的位置_；下標p表示_引起位移的原因當求得的位移 ip為負植時，說明了_實際位移與虛擬力方向相反_。69.圖（a）、（b）、（c） 中共標出了 9個位移0 i，其中有3對位移的數(shù)值相等，試根據(jù)位移互等定理，寫出這3對位移70.答案：0 2=6 9 0 3=6 6 0 5=0 7結構的反力和內力完全可以由靜力平衡方程加于確定結構稱為_靜定結構_。3.超靜定結 構結構的反力或內力不能全部由靜力平衡條件來確定，約束有多余。超靜定結構與靜定結構相比，其不同之處是：（1）_計算方法_；（2）_有多余約束一個封閉框具有 3次超靜定超靜定次數(shù)等于多余約束的個數(shù)個數(shù)77、位移法以_結點轉角_和_結點獨立線位移_作為基本未知量，位移法方