建筑力學與結構第5版 習題答案 項目7習題答案

課后鞏固與提高答案一、填空題1.壓桿的長度、約束條件、截面尺寸和形狀2.減小、增大3.軸力、、拉力、壓力、正、負4.節(jié)點法、截面法5.正應力、剪應力6.正、負、順時針7.8.9.坐標軸、坐標軸、正、負、零10.失穩(wěn)、塑性失穩(wěn)、強度破壞二、選擇題1.A2.C3.B4.C5.B三、計算題7-1.(a)圖解：1.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去右側隔離體，取左側隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得2.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側隔離體，取右側隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得(b)圖解：1.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側隔離體，取右側隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得2.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側隔離體，取右側隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得(c)圖1.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去右側隔離體，取左側隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得2.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側隔離體，取右側隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得3.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側隔離體，取右側隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得(d)圖1.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側隔離體，取右側隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得2.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側隔離體，取右側隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得3.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側隔離體，取右側隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得（a）（a）（b）（c）7-2.7-3（a）圖解：繪制軸力圖段： (拉應力)段：(拉應力)段：(拉應力（b）圖繪制軸力圖段：(拉應力)段：(拉應力)段：(壓應力)7-4解：畫出桿件的軸力圖所示。因是等直桿，軸力最大的截面就是危險截面，其最大正應力為 桿件滿足強度要求。7-5解:此結構為桁架結構，所有桿件均為二力桿，內(nèi)力為軸力（1）求各桿的軸力首先計算約束反力，結構為對稱結構則取節(jié)點為隔離體，受力圖及三角函數(shù)關系如圖所示。由得(壓力)由得(拉力)結構對稱，則各桿件面積相等，校核軸力較大的桿件即可。各桿件滿足強度要求。7-6解:此結構為桁架結構，所有桿件均為二力桿，內(nèi)力為軸力取節(jié)點為隔離體，受力圖如圖所示。由得由得(拉力)7-7解：（1）首先計算約束反力，結構為對稱結構則（2）利用各節(jié)點的平衡條件計算各桿件內(nèi)力，節(jié)點和包含兩根桿件，從節(jié)點開始計算。1）取節(jié)點為隔離體，受力圖及三角函數(shù)關系如圖所示。由得(壓力)由得(拉力取節(jié)點為隔離體，受力圖如圖所示。由得(拉力)由取節(jié)點為隔離體，受力圖如圖所示。由由解聯(lián)立方程得(壓力)(壓力)取節(jié)點為隔離體，結構對稱，因此受力圖如圖所示。由得(拉力)（3）校核取節(jié)點校核，受力圖如圖所示。由由說明計算結果無誤，各桿的內(nèi)力(單位)如圖所示。根據(jù)強度條件為鋼拉桿選取直徑取鋼拉桿直徑7-8解：此結構為桁架結構，所有桿件均為二力桿，內(nèi)力為軸力取節(jié)點為隔離體，受力圖如圖所示。由得由得即即為了保證整個結構的安全，點重物的最大允許值應選7-9解：(1)繪制軸力圖，如圖所示。(2)每段的伸長(3)每段的線應變(4)全桿總伸長7-10解：（1）求約束反力取桁架整體為研究對象，畫受力圖如圖所示，列平衡方程 得得(2)求、、各桿的內(nèi)力為求、、各桿的內(nèi)力，用1-1截面假想將、、截開，取左邊部分為研究對象，畫受力圖及三角函數(shù)關系如圖所示。 利用平衡條件列出平衡方程，即得(拉力)得(壓力)得得(壓力)7-11解：由于桿件是用鋼制成，查表7-2得，，，該桿兩端的支承情況沿各方向相同，因此其慣性矩應取、中的較小值，因為該桿為圓截面，故其，則由于，故其為大柔度桿，應采用歐拉公式計算臨界應力，得其臨界應力7-12解：由于桿件是用鋼制成，查表7-2得，，，該桿兩端的支承情況沿各方向相同，因此其慣性矩應取、中的較小值，故其，則由于，故其為大柔度桿，應采用歐拉公式計算臨界應力，得其臨界應力7-13解：由于桿件是用鋼制成，查表7-2得，，，該桿兩端的支承情況沿各方向相同，因此其慣性矩應取、中的較小值，因為該桿為圓截面，故其，則（1）當桿長，桿的柔度為由于，故其為大柔度桿，應采用歐拉公式計算臨界壓力，得其臨界壓力(2)當桿長，桿的柔度為由于，故其為中柔度桿，應采用經(jīng)驗公式計算臨界應力，利用直線公式，得其臨界應力(3)當桿長，桿的柔度為由于，故其為小柔度桿，這類壓桿將發(fā)生強度失效，而不是失穩(wěn)。故7-14解：（1）求組合圖形的形心位置由于截面有一對稱軸，則形心必在該對稱軸上。建立直角坐標系，設截面的形心