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建筑力学习题库答案
111一、填空题
1.在任何外力作用下,大小和形状保持不变的物体称____刚体____。
2.力是物体之间相互的____机械作用_____。
这种作用会使物体产生两种力学效果分别是_____外效果___和_____内效果_______。
3.力的三要素是____力的大小_____、____力的方向_____、___力的作用点_。
4.加减平衡力系公理对物体而言、该物体的__外_效果成立。
5.一刚体受不平行的三个力作用而平衡时,这三个力的作用线必__汇交于一点。
6.使物体产生运动或产生运动趋势的力称___荷载(主动力)___。
7.约束反力的方向总是和该约束所能阻碍物体的运动方向___相反。
8.柔体的约束反力是通过___接触___点,其方向沿着柔体___中心__线的拉力。
9.平面汇交力系平衡的必要和充分的几何条件是力多边形___自行封闭。
10.平面汇交力系合成的结果是一个__合力__。
合力的大小和方向等于原力系中各力的___矢量和__。
11.11力垂直于某轴、力在该轴上投影为__零___。
12.ΣX=0表示力系中所有的力在___X__轴上的投影的代数和__为零。
13.力偶对作用平面内任意点之矩都等于___力偶矩_____。
14.力偶在坐标轴上的投影的代数和____为零____。
15.力偶对物体的转动效果的大小用____力偶矩_表示。
16.力可以在同一刚体内平移,但需附加一个__力偶___。
力偶矩等于__原力对新作用点之矩。
17.平面一般力系向平面内任意点简化结果有四种情况,分别是__主矢和主矩都不为零、__主矢为零主矩不为零、____主矢不为零主矩为零___、_主矢和主矩都为零。
18.答案:
主矢和主矩都不为零、主矢为零主矩不为零、主矢不为零主矩为零、主矢和主矩都为零
19.力偶的三要素是_力偶矩的大小、__力偶的转向_、__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条件是__A、B、C三点不共线___。
21.摩擦角的正切值等于___静摩擦系数_________________。
22.摩擦角是当静摩擦力下达到__最大值__时,全反力与支承面的_法__线的夹角。
23.最大静摩擦力与两物体接触面积的大小_无关__。
与两物体间的_法向压力_成正比。
24.杆件的四种基本变形是__拉(压)变形__、_剪切变形__、_扭转变形、
25.__弯曲变形__。
26.材料力学对变形固体的基本假设是__均匀连续假设__和__各向同性假设_。
27.由于外力作用,构件的一部分对另一部分的作用称为内力。
28.内力在一点处的集度值称为__应力___。
29.轴向拉压时与轴线相重合的内力称__轴力___。
30.轴向拉压时正应力计算公式的应用条件是___等截面直杆__和___外力作用线与轴线重合或内力只有轴力____。
31.轴向拉(压)时,用虎克定律求变形时,应用条件是___
或杆内应力不超过比例极限___和__在l长度内E、A、N均为常数_。
32.答案:
或杆内应力不超过比例极限,在l长度内E、A、N均为常数
33.低碳钢拉伸试验中的应力应变图可分为四个阶段分别是__弹性阶段___、_屈服阶段____、_强化阶段___、___颈缩阶段___。
34.材料在受力过程中各种物理性质的数据称材料的_力学性能__。
35.对其它塑性材料,卸载后试件残留的塑性应变达到0.2%时,对应的应力值作为材
36.料的__名义屈服_极限。
37.通常规定铸铁在产生0.1%的应变时,所对应的应力范围作为_弹性__的范围。
38.铸铁压缩破坏面与轴线大致成__45°__角,说明铸铁的__抗剪___强度
39.低于抗压强度。
40.塑性材料以__屈服__极限作为极限应力,脆性材料以_强度___极限
41.作为极限应力。
42.单位长度上的纵向变形称__纵向线应变___。
43.强度条件有三方面的力学计算分别是__强度校核_、_设计截面_、__确定许用荷载__。
。
44.由于杆件外形的突然变化而引起局部应力急剧增大的现象称__应力集中。
45.图形对所有平行轴的惯性矩中,图形对形心轴的惯性矩为___最小__。
46.对直径为d的圆形截面,它的惯性半径为__i=d/4___。
47.以弯曲变形为主要变形的杆件称__梁__。
48.梁的内力正负号规定弯矩使梁__下拉上压____为正。
49.主应力按代数值排列为____σ1≥σ2≥σ3___。
50.在应力单元体中,若某一截面上的剪应力为零,则该截面称__主平__面。
51.结构计算简图选取的两大原则是
(1)_真实性:
计算简图尽可反映结构的实际受力情况___
(2)_实用性:
计算简图尽可能使力学计算简化_____
52.荷载按其作用时间的长短可分_恒载__和__活载__。
53.平面内一个点有__2___个自由度,平面内一刚片有__3___个自由度:
一个连接三根杆件的复铰,可使系统减少__4__个自由度;一个连接几个刚片的复铰,可使体系减少_2(n-1)___个自由度
54.一根链杆相当于一个约束,而一个单铰相当于_2__个约束,一个_单刚结点__或_固定端支座__相当于三个约束。
55.平面内两个刚片用三根链杆组成几何不变体系,这三根链杆必须是_不全平行____、_不全交于一点____。
56.在忽略材料应变的前提下,几何形状和位置是不会改变的体系称__几何不变体系__。
57.在忽略材料应变的前提下,几何形状和位置是可以改变的体系称____几何可变体系____。
58.确定物体的运动所需的独立几个参数的个数称__自由度。
59.静定结构可分为___梁__、_刚架__、__桁架__和_三铰拱___四大类
60.梁和刚架的主要内力是_弯矩M_;桁架的主要内力是__轴力N__
61.桁架计算简图选取的基本假设是__光滑铰节点_、_直杆_ 、_节点荷载__。
62.刚结点的两大特征是
(1)_夹角相等___;
(2)___能承受并传递弯矩____
63.一次截取一个结点为研究对象,来计算杆件内力的方法称__结点法_。
64.在一定荷载下,拱每一截面弯矩___等于零___时的拱轴线,称合理拱轴线。
65.力在其它原因引起的位移上所做的功称__虚功__。
66.在变形过程中,某截面所转过角度,称为该截面的__角位移__。
67.位移符号“Δip”中的两个下标i、p,其中下标i的含义是_产生位移的位置__;下标p表示_引起位移的原因____
68.当求得的位移Δip为负植时,说明了__实际位移与虚拟力方向相反_。
69.图(a)、(b)、(c)中共标出了9个位移δi,其中有3对位移的数值相等,试根据位移互等定理,写出这3对位移
1.答案:
δ2=δ9 δ3=δ6 δ5=δ7
2.结构的反力和内力完全可以由静力平衡方程加于确定结构称为_静定结构_。
3.超静定结构__结构的反力或内力不能全部由静力平衡条件来确定,约束有多余__。
4.超静定结构与静定结构相比,其不同之处是:
(1)_计算方法__;
(2)_有多余约束___
5.一个封闭框具有___3____次超静定
1.超静定次数等于___多余约束的个数____个数
77、位移法以_结点转角_和_结点独立线位移_作为基本未知量,位移法方程是根据_静力平衡_条件而建立的
2.74、力矩分配法是建立在_位移法__基础之上的一种_渐进__法;力矩分配法适用于计算_连续梁_和__无侧移刚架_的内力。
3.77、通常规定:
杆端弯矩以_顺时针转_为正;固端弯矩MAB以__顺时针转__为正
4.78、转动刚度_反映了杆端抵抗转动变形的能力__
5.79、杆端转动刚度与结点总转动刚度之比称为_分配系数_____。
6.80、传递弯矩与分配弯矩之比称为_传递系数_____。
7.81、单跨超静定梁在荷载单独作用下引起的杆端弯矩称为_固端弯矩_____。
二、做图题
1、画出梁ABC的受力图。
答案:
3、画梁AB的受力图。
答案:
4、画出构件ABC的受力图。
(用三力汇交定理)
答案:
5、画出AB梁的受力图。
答案
6、用三力汇交定理画图示刚架整体的受力图。
答案:
7、画出图示指定物体ABC的受力图。
答案:
8、作AB梁的剪力和弯矩图。
答案:
9、作ABC梁的剪力图和弯矩图。
答案:
10、作ABC梁的剪力图和弯矩图。
答案:
11、作ABC梁的剪力图和弯矩图。
答案:
12、作图示AB梁的剪力图和弯矩图。
答案:
13、作图示梁的Q图和M图。
答案:
14、作图示梁的Q图和M图。
答案:
15、作图示多跨静定梁的弯矩图、剪力图。
16、作图示多跨静定梁的弯矩图、剪力图。
17、作图示多跨静定梁的弯矩图、剪力图。
18、试按梁支座B、C截面与BC跨中央截面弯矩绝对值相等的条件,确定E、F两铰的位置x。
19、绘制图示静定平面刚架的弯矩图、剪力图和轴力图。
20、绘制图示静定平面刚架的弯矩图、剪力图和轴力图。
21、绘制图示静定平面刚架的弯矩图、剪力图和轴力图。
22、绘制图示静定平面刚架的弯矩图、剪力图和轴力图。
23、绘制图示静定平面刚架的弯矩图、剪力图和轴力图。
24、绘制图示静定平面刚架的弯矩图、剪力图和轴力图。
25、绘制图示静定平面刚架的弯矩图、剪力图和轴力图。
26、绘制图示静定平面刚架的弯矩图、剪力图和轴力图。
27、根据已经给出的弯矩图,求作剪力图和荷载图。
28、根据已经给出的弯矩图,求作剪力图和荷载图。
1、固定端约束通常有(C)个约束反力。
(A)一(B)二(C)三(D)四
2、下图中刚架中CB段正确的受力图应为(D)。
(A)图A(B)图B(C)图C(D)图D
3、关于力对点之矩的说法,(A)是错误的。
(A)力对点之矩与力的大小有关,而与力的方向无关
(B)力对点之矩不会因为力矢沿其作用线移动而改变
(C)力的数值为零、或力的作用线通过矩心时,力矩均为零
(D)互相平衡的两个力,对同一点之矩的代数和等于零
4、下面哪个条件不是应用图乘法的先决条件?
(D)
(A)抗弯刚度为常数。
(B)直杆。
(C)单位荷载弯矩图或实际荷载弯矩图至少有一为直线图形。
(D)最大挠度为常数。
5、图示体系有(B)个多余约束。
(A)零(B)一(C)二(D)三
6、下列哪种措施不能提高梁的弯曲刚度?
(D)
(A)增大梁的抗弯刚度(B)减小梁的跨度
(C)增加支承(D)将分布荷载改为几个集中荷载
二、计算与作图题(共70分)
1、已知q=1kN/m,P=3kN,求刚架支座A和B的约束反力。
(16分)
2、作梁的剪力图和弯矩图,并求|FQmax|和|Mmax|。
(16分)
3、求下图所示简支梁在力P作用下右支座处的转角
(18分)
4、用力法作下图所示刚架的弯矩图,EI=常数。
(20分)
一、选择题(每小题5分,共30分)
1、C2、D3、A4、D5、B6、D
2、(16分)解:
(1)求支座反力,
由
=0
FB×4-q×2×3=0
得:
FA=2kN(↑)(4分)
(2)求出弯矩控制点:
MC=FA×2=2×2=4kN•m
求出剪力为零的位置:
qx=FB,x=FB/q=6/4=1.5m
弯矩极值:
Mmax=FB×1.5-q×1.5×1.5/2=6×1.5-4×1.5×1.5/2
=4.5kN•m
作FQ图、M图如下:
+
(10分)
(2分)
3、(18分)解:
作MP图及
图如下
4、(20分)解:
(1)刚架为一次超静定结构,取基本结构如下图所示:
(2)写出力法方程如下:
δ11X1+Δ1P=0(2分)
(3)计算系数δ11及自由项Δ1P
先作
图和MP图如下:
δ11=
Δ1P=
(10分)
(4)求解多余未知力:
X1=
(↑)(2分)
(4分)
(4分)
M图
(5)由式M=
X1+Mp按叠加法作出M图如下:
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