建筑力學(xué)習(xí)題答案集

填空一1、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(yīng)的度量。3、桿件變形的根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。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，那么壓桿的臨界應(yīng)力為原來的0.25倍。8、在力法方程中，主系數(shù)δii恒大于零。9、力矩分配法的三個根本要素為轉(zhuǎn)動剛度、分配系數(shù)和傳遞系數(shù)。10、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。填空二在任何外力作用下,大小和形狀保持不變的物體稱__剛體__________。2、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(xué)效果分別是____外效果________和____內(nèi)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。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____匯交于一點__________。6、使物體產(chǎn)生運動或產(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________。8、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(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、ΣX＝０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(nèi)任意點之矩都等于____力偶矩__________。14、力偶在坐標(biāo)軸上的投影的代數(shù)和___為零___________。15、力偶對物體的轉(zhuǎn)動效果的大小用__力偶矩____________表示。16、力可以在同一剛體內(nèi)平移，但需附加一個_____力偶________。力偶矩等于____原力_______對新作用點之矩。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。20、摩擦角的正切值等于____靜摩擦系數(shù)________________。21、摩擦角是當(dāng)靜摩擦力下到達___最大值______時，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、桿件的四種根本變形是_拉〔壓〕變形_、_剪切變形、__扭轉(zhuǎn)變形_、__彎曲變形。24、材料力學(xué)對變形固體的根本假設(shè)是___均勻連續(xù)假設(shè)___和_各向同性假設(shè)_。25、由于外力作用，構(gòu)件的一局部對另一局部的作用稱為____內(nèi)力__________。26、內(nèi)力在一點處的集度值稱為__應(yīng)力27、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(yīng)力計算公式的應(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，用虎克定律求變形時，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、低碳鋼拉伸試驗中的應(yīng)力應(yīng)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(xué)性能___________。32、對其它塑性材料，卸載后試件殘留的塑性應(yīng)變到達0.2％時，對應(yīng)的應(yīng)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(yīng)變時，所對應(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___________強度低于抗壓強度。35、塑性材料以_____屈服__________極限作為極限應(yīng)力，脆性材料以___強度____________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、強度條件有三方面的力學(xué)計算分別是_強度校核_、_設(shè)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(yīng)力急劇增大的現(xiàn)象稱___應(yīng)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_____最小___。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____________為正。43、主應(yīng)力按代數(shù)值排列為____σ1≥σ2≥σ3_______________________。44、在應(yīng)力單元體中，假設(shè)某一截面上的剪應(yīng)力為零，那么該截面稱__主平___________面。45、結(jié)構(gòu)計算簡圖選取的兩大原那么是(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(xué)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(fù)鉸,可使系統(tǒng)減少__4__個自由度;一個連接幾個剛片的復(fù)鉸,可使體系減少__2(n-1)__個自由度48、一根鏈桿相當(dāng)于一個約束,而一個單鉸相當(dāng)于_2__個約束,一個_單剛結(jié)點__或_固定端支座__相當(dāng)于三個約束。49、平面內(nèi)兩個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____。50、在忽略材料應(yīng)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(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_______。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、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、桁架計算簡圖選取的根本假設(shè)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_________時的拱軸線，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“Δip〞中的兩個下標(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Δip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(biāo)出了9個位移δi，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對位移答案：δ2=δ9

δ3=δ6

δ5=δ766、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〕_計算方法______；〔2〕___有多余約束69、力法的根本未知量是__多余約束力x_____；力法方程是通過__比擬變形_____而建立的。70、切斷一根鏈桿相當(dāng)于解除___1個____約束，而切斷一根梁式桿相當(dāng)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?！睞〕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，有一個多余約束3．假設(shè)剛體在二個力作用下處于平衡，那么此二個力必〔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。D．大小相等。4．力偶可以在它的作用平面內(nèi)〔D〕，而不改變它對物體的作用。A．任意移動B．既不能移動也不能轉(zhuǎn)動C．任意轉(zhuǎn)動D．任意移動和轉(zhuǎn)動5．一個點和一個剛片用〔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︱M︱max為最小者是圖(D)。ABCD8．簡支梁受力如圖示，那么下述正確的選項是(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)計中，規(guī)定了容許應(yīng)力作為設(shè)計依據(jù)：。其值為極限應(yīng)力除以平安系數(shù)，其中為〔 D〕。A．B．C．<1 D．>110．圖示構(gòu)件為矩形截面，截面對軸的慣性矩為〔D 〕。bCZZ1A．bCZZ1C．D．11.如下圖的矩形截面柱，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)和自由項中，數(shù)值范圍可為正、負實數(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D．副系數(shù)和自由項13.位移法的根本未知量是〔 A〕。A．結(jié)點位移 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)動剛度是〔D 〕〔〕。A．2B．C．D．15．如下圖為四根材料相同、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．滾動鉸支座17、桁架中的二桿結(jié)點，如無外力作用，如果二桿〔A〕，那么此二桿都是零桿。=1\*ROMANI．不共線 =2\*ROMANII．共線 =3\*ROMANIII．互相垂直A．=1\*ROMANIB．=2\*ROMANIIC．=1\*ROMANI、=3\*ROMANIIID．=2\*ROMANII、=3\*ROMANIII18、如下圖各桿的受載情況中，使桿件產(chǎn)生純扭轉(zhuǎn)變形的是圖(b)。19、正方形結(jié)構(gòu)如下圖，各桿的EA都相同，那么斜桿1-3的伸長為(C)。A.Δl=2Fa／EAB.Δl=0。C.Δl=Fa／2EA。D.A、B、C均錯20、如下圖為四根材料相同、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)動剛度是〔 B〕。A． B．C． D．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。(√)2．梁按其支承情況可分為靜定梁和超靜定梁。(√)3．力偶的作用面是組成力偶的兩個力所在的平面。(√)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，那么共可以建立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梁的縱向?qū)ΨQ面內(nèi)，那么彎曲變形時梁的軸線仍在此平面內(nèi)。(√)7．應(yīng)力是構(gòu)件截面某點上內(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)件平安正常工作，構(gòu)件的工作應(yīng)力不得超過材料的許用應(yīng)力[σ]，而許用應(yīng)力[f)是由材料的極限應(yīng)力和平安因素決定的。(√)9．壓桿喪失了穩(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λ查表得出。(√)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．位移法的根本未知量為結(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?！病拧?7、平面圖形的靜矩與坐標(biāo)系有關(guān)?！病拧?8、壓桿的柔度越大，壓桿的穩(wěn)定性越差?！病拧?9、約束是限制物體自由度的裝置?！病拧?0、約束反力的方向一定與被約束體所限制的運動方向相反。〔∨〕21、力平移，力在坐標(biāo)軸上的投影不變?！病拧?2、力偶在坐標(biāo)軸上有投影?！病痢?3、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〔×〕24、彎矩越大梁的彎曲應(yīng)力也一定越大?！病痢?5、內(nèi)力是由于外力作用構(gòu)件內(nèi)引起的附加力?！病拧澈喆痤}1、低碳鋼在拉伸試驗的整個過程可分為幾個階段，并簡單表達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(yīng)力不變，應(yīng)變迅速增大〔3〕強化階段：金屬晶粒重組，強度進一步提高〔4〕頸縮階段：應(yīng)力降低，應(yīng)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?！?〕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下可以減梁的最大彎矩值?！?〕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點有支座反力，產(chǎn)生突變。突變值為，通過FQB右=，可畫出?！?〕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)力強度計算，試求圖示梁的最大正應(yīng)力及其所在位置。[解]〔1〕計算支座反力〔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)此題程度：容易?！哺拍詈唵?，計算簡單〕要求學(xué)生掌握平面一般力系的平衡條件和方程，會正確、熟練求解平面一般力系的平衡問題。評分標(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、試對圖示結(jié)構(gòu)作幾何組成分析。(8分)此題程度：容易。〔題目本身簡單，學(xué)生掌握最根本的方法〕要求學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)那么和有關(guān)概念，能利用法那么正確分析結(jié)構(gòu)