建筑力学作业及答案补修

1、建筑力学#第1次平时作业一 单选题（每题 2分，共30分）1. 约束反力中含有力偶的约束为（B）。A.固定铰支座B.固定端支座C.可动铰支座D .光滑接触面第10页共26页2. 图示一重物重 P，置于光滑的地面上。若以 N表示地面对重物的约束反力，N 表示重物对地面的压力。以下结论正确的是（B）。A. 力P与N是一对作用力与反作用力B. 力N与N 是一对作用力与反作用力C. 力P与N 是一对作用力与反作用力D. 重物在P、N、N三个力作用下平衡3. 力偶可以在它的作用平面内（C），而不改变它对物体的作用。A. 任意移动BC.任意移动和转动D4. 平面一般力系可以分解为（C）。A . 一个平面汇

2、交力系.任意转动.既不能移动也不能转动B.一个平面力偶系C. 一个平面汇交力系和一个平面力偶系D.无法分解5. 平面一般力系有（B）个独立的平衡方程，可用来求解未知量。A. 4B. 3C. 2D. 16. 关于力偶与力偶矩的论述，其中（D）是正确的。A. 方向相反，作用线平行的两个力称为力偶B. 力偶对刚体既产生转动效应又产生移动效应C. 力偶可以简化为一个力，因此能与一个力等效D. 力偶对任意点之矩都等于力偶矩7. 关于力和力偶对物体的作用效应，下列说法正确的是（B）。A. 力只能使物体产生移动效应B.力可以使物体产生移动和转动效应C.力偶只能使物体产生移动效应D .力和力偶都可以使物体产生

3、移动和转动效应 &平面任意力系向其平面内一点简化得一个主矢和主矩，它们与简化中心位置的选择，下 面哪种说法是正确的（D ）。A.主矢和主矩均与简化中心的位置有关B.主矢和主矩均与简化中心的位置无关C.主矢与简化中心的位置有关，主矩无关D.主矩与简化中心的位置有关，主矢无关9.如图所示平板，其上作用有两对力Qi和Q2及P1和P2，这两对力各组成一个力偶，现已知Qj =Q2 =200N，R =P2 =150N，那么该平板将（C。A. 左右平移B. 上下平移C. 保持平衡D. 顺时针旋转10. 由两个物体组成的物体系统，共具有（D）独立的平衡方程。A. 3B. 411. 最大静摩擦力（B）。

4、A. 方向与相对滑动趋势相同，大小与正压力成正比B. 方向与相对滑动趋势相反，大小与正压力成正比C. 方向与相对滑动趋势相同，大小与正压力成反比D. 方向与相对滑动趋势相反，大小与正压力成反比12. 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和方向有关，而与矩心位置无关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零13. 一个点和一个刚片用（B）的链杆相连，组成几何不变体系。A.两根共线的链杆B.两根不共线的链杆C.三根共线的链杆D.三根不共线的链杆14.三个刚片用（

5、A）两两相连，组成几何不变体系。A.不在同一直线的三个单铰B.不在同一直线的三个铰C.三个单铰D.三个铰15.静定结构的几何组成特征是(D)。A.体系几何不变B.体系几何可变C.体系几何不变且有多余约束D.体系几何不变且无多余约束二、作图题（10分）。作如图所示多跨梁各段的受力图解：作AE段的受力图如图（a），作EC段的受力图如图（b）（H）三、计算题。（每小题10分，共40分）1、桥墩所受的力如图所示，求力系向O点简化的结果，并求合力作用点的位置。已知Fp =2740kN，G =5280kN，FQ =140kN，FT =193kN，m=5125kN m。o解：坐标系如图Rx = T93 (-

6、140H -333kNRy = -5280( -2740) = -8020kN主矢 R JW'RfRY2 =8026.9kN方向tanRyRx-8020-333= 24.1主矩 MO =140 10.7193 215125 =10676kN m2. P =5000kN , Fi =200kN , F600kN，求力系向A点简化的结果，结果在图中标示。5000解：坐标系如图Rx 一200(-600) =-800kNRy =5000kN主矢 r j .JrX2r2 =5063.60kNRy25方向tan ：RX4力系的主矢可以用解析的方法求得。200酬600*V主矩 Ma =200 4 6

7、00 2 - 5000 2 = -8000kN m3. P =800kN , R =200kN , F2 =400kN，求力系向A点简化的结果，结果在图中标示。RX =F1 F2 =600kNRy 二 _P 二-800kN主矢 R R：R2 =1000kNRy4方向tan RX3主矩 M A = Fj 4 F2 2 P 1.5 = 2800kN «m4 二铰拱桥如图所示。已知 Fq = 300kN , L = 32 m, h =10m。求支座A和e的反力。Lf2 , U2解：（1）选取研究对象：选取三铰拱桥整体以及AC和EC左右半拱为研究对象。 画受力图：作出图（a）、（b）、（c）

8、（3）列平衡方程并求解:1）以整体为研究对象' M A(F)=0FBy L-Fq L/8-Fq (L-L/8)=0得：FBy Fq -300kN' Fyi =0FAy FBy _2Fq =0得：FAy =Fq =300kN' Fxi =0Fax - FBx =°得：Fax 二 FBx2)以EC半拱为研究对象、Mc(F)=0FBy L/2-Fq (L/2 - L/8) - FBx h = 0300 32得：FBx120kN，.：Bx 8"0Fax =Fbx =120kN>校核：以AC半拱为研究对象' Mc(F) =-FAy L/2 FAx

9、 h FQ (L/2 - L/8) =300 16 120 10 300 12 = 0结果正确。四、分析题。(每小题10分，共20分)1 分析如图所示体系的几何组成。解：先分析基础以上部分。把链杆AB作为刚片,再依次增加二元体BCA, A CD,D F C C E F,得到ABCEFD几何不变体系，把ABCEFDAL何不变体系视为刚片，它与地基用三根及不完全平行业不交于一点的链杆相连,根据两刚片规则，此体系是几何不变体系，且无多与约束。2.如图所示，试分析图示结构体系的几何组成。1、2、3两两相连，组成几何不变体系，形成一个大刚片12345。刚片12345与刚片96之间通过三根既不完全平行也不

10、相交于一点的的链杆相连，然后再依次增加二元体672,785,形成大刚片，此大刚片与刚片810用一个铰和不通过此铰的链杆相连， 几何不可变，且无多余 约束。建筑力学#第2次平时作业一 单选题（每题 3分，共30分）1. 受轴向拉伸的杆件，在比例极限内受力，若要减小其轴向变形，则需改变杆件的抗拉刚度，即（C）。A.增大EI值 B. 减小EA值 C. 增大EA值 D. 减小EI值2. 正方形结构如图所示，已知各杆的EA都相同，则斜杆1-3的伸长为（D）。A. l=2Fa /EA B. 1=0 C. 1= . 2 Fa/ 2EA D.A、B、C 均错3.有一根直径为d的圆截面钢杆，受轴向拉力作用, 则

11、杆内的轴力N应为（B）。2 2 d ； dA.B .E ； C4E4已知其轴向应变为4E2 d；,弹性模量为E ,二 2E4；4. 桁架中的二杆结点，如无外力作用，如果二杆（A）,则此二杆都是零杆。I .不共线II .共线III .互相垂直A.IB . IIC . I 、 IIID . II 、 III5. 拉压杆的轴力大小只与（A）有关。A.外力 B.杆长 C.材料 D.截面形状和大小6. 在刚架内力图规定，弯矩图画在杆件的（C）。A.上边一侧B.右边一侧C.受拉一侧D.受压一侧7有一截面积为 A的圆截面杆件受轴向拉力作用，若将其改为截面积仍为A的空心圆截面杆件，那么它的（D）。A.内力增大

12、，应力增大，轴向变形增大C.内力增大，应力增大，轴向变形减小&截面法求杆件截面内力的三个主要步骤顺序为A .列平衡方程、画受力图、取分离体C .画受力图、取分离体、列平衡方程9. 确定杆件内力的一般方法为（B）。A. 叠加法B. 截面法 C.B.内力减小，应力减小，轴向变形减小D.内力，应力、轴向变形均不变（D）。B.画受力图、列平衡方程、取分离体D.取分离体、画受力图、列平衡方程静力分析法D. 动能法C）个。10. 截面法计算静定平面桁架，其所取脱离体上的未知轴力数一般不超过（A.1B.2C.3D.4二、作图题（每小题10分，共30分）1. 试画出图示梁的剪力图和弯矩图。解：梁的剪力

13、图和弯矩图如下如下:2. 试画出图示梁的剪力图和弯矩图。q - 4kN/m I p=20kN5第11页共26页2/H2m2fnJT< 11解：梁的剪力图和弯矩图如下:3试画出图示梁的剪力图和弯矩图。解：梁的剪力图和弯矩图如下如下:(+) 1302010M 图(kN-in)三、计算题。（40分）1计算下图所示桁架的支座反力及1、2、3杆的轴力。（13分）禹第16页共26页解:（1）求支座反力'Mb =0 24 15 48 6 - Ra 18=0Ra =36kN' Y =0 Ra Rb 24 -48 =0Rb =36kN（2）用截面法求轴力， 取m-m截面右边为 对象,见图b

14、 :' M c =0:N1 4 36 6 =0M - -54kN 压' M d =0:36 9 -48 3 -N3 4=0N3= 45kN 拉' X = 0 :54 45 N2 cos 匚0N2 =15kN 拉2. 计算图示桁架a,b,c三杆的轴力。（13分）WkN解：(1) 结点 E 7 X = 0 可得 Na - -20kN，：:(2) 1 I截面(取上部为分析对象)Me =0 即 -20 3-Nb -10 4 =0可得 Nb二-25kN压(3) n n截面(取上部为分析对象)二 x= 0即 20 Ne cos ： = 010kN4xa= 4ar Tr 2可得 Ne

15、 = -25kN压3、计算下图所示桁架的支座反力及1、2杆的轴力。(14分)解:(1) 求支座反力' M b-Ra 4a 30 3a 50a =0Ra 二 35kN'Ma=°-30a-50 3a Rb 4a = 0Rb =45kN（2）用截面法求轴力I I截面:' Y = 035 - cos：二 0M =35.5 =78.26kN （拉）n n截面：'Me =0:-35 2a 30 a-N2a =0N2 二-40kN 压建筑力学#第3次平时作业一、单选题（每题 2分，共26分）1 如图所示构件为 T形截面，其形心轴最有可能是（C）。z.zZA. ZiB

16、.Z2C.Z3D.Z 42.图示圆截面，当其圆心A. I y不变，I z变大B . I y不变，I z变小C . I y变大，I z不变D. I y变小，I z不变O沿Z轴向右移动时，则截面惯性矩（C）。3. 如图所示为四根材料相同、直径相等的杆件。承载能力大的是（D）杆。A.图 aB.图bC.D.5.端固定另一端铰支的压杆，其长度系数J等于（A）。A. 0.7B. 20.5D4图示斜梁，c点受向下的力 P作用，则 AC段梁产生何种变形（A）。A. 压弯组合A. 压缩变形C. 斜弯曲D. 弯曲变形6. 如图所示结构，问 AB段梁产生何种变形（C）。A. 弯曲变形B. 拉伸变形C. 拉弯组合D.

17、 压弯组合7. 如图所示的矩形截面柱，受Fpi和Fp2力作用，将产生（D的组合变形。A. 斜弯曲B. 弯曲和扭转C. 压缩和扭转D. 压缩和弯曲& 一铸铁简支梁，如图所示，当其横截面分别按图示两种情况放置时，梁的（B）。A.强度不同，刚度相同B.强度、刚度都不相同C.强度、刚度相同D.强度相同，刚度不同匕丨T 19 有一构件，受力变形后，其横截面上中性轴不通过截面形心，那么构件的受力形式可能为(C)。A.平面弯曲B.斜弯曲C.偏心拉伸D.纯弯曲10.工程设计中，规定了容许应力作为设计依据:0 n-V。其值为极限应力 二0除以安全n第24页共26页系数n，其中n为(C)。D.1C.- 1

18、11低碳钢的拉伸过程中,胡克定律在(A)范围内成立。A弹性阶段B. 屈服阶段C. 强化阶段D. 颈缩阶段12低碳钢的拉伸过程中,(B)阶段的特点是应力几乎不变。A.弹性B.屈服C.强化D.颈缩:二max满足条13在工程实际中，要保证杆件安全可靠地工作，就必须使杆件内的最大应力 件(D)。D.匚 max-1二、一类计算题(共 34分)1图示跨度为I =10m的简支梁，在跨中 C作用集中力P，如果选用32C号的工字钢梁,已知：Wz =760 103mm3,A =7995mm2，卜 I -120MPa,试求：(1) 梁能承受的最大荷载 Pmax若改用等截面积的矩形截面梁即A = 7995mm 2且h

19、 = 2b，则梁能承受的最大荷载Pmax应为多少？(8分)解：(1) 内力分析画内力图，最大弯矩为1Mmax 十14(2) 工字梁的P由强度条件：；max二仏 L-IWZE 匚4bWz 得：P- =36.5kNl(3) 矩形截面梁的P,2A = h *b = 2b.Ab63.2mmV 2取 b = 63mm h = 126mmbh2WZ62.图示三角形吊架，其杆AB和BC均为圆截面钢杆。已知荷载 P =150kN，容许应力'c l-160MPa，试确定钢杆直径do (6 分)(1)取结点B为分离体，受力图如图所示。列出平衡方程，求轴力:=0Fnabsin 30° -Fnbc

20、sin 30° = 0FnabFn2Fn cos30° -P=03150 100 _2cos30 2cos305 -86.6kN(2)根据强度条件确定截面尺寸34 86.6 10d4Fn 二U - 3.14 160 106=2.63 10，= 26.3mm取 d = 26.3mm3.一直杆的受力情况如图所示，已知杆的截面面积2A = 1000mm，材料的弹性模梁5E =2 10 MPa。试求杆的总变形量。(6分)10kN.llDIm1- 5 ni15kN解：总变形为AD =AB BC CD - -0.05 0.0250.113 =0.038mm4梯形杆如图所示，已知AB段面

21、积为A =10cm2,BC段面积为A2 =20cm2，材料的弹性模量E =2 105MPa，试求杆的总变形量。(7分)§2曲1 I0WrB4 C<lraI1W解：(1) AE、EC段内力分别为:Fnab - -10kNFNbc = 10kN(2)分别计算各段的变形量:FNAB *1 ABEA13=0.05mm-10"03汉12 105 106 10 10“匚IbcFnbc *l bcEA2310汉103汇12 105 106 20 10“=0.025mm(3) 总变形量为:-0.05 0.025 - -0.025mm （缩短）5.图示简支梁，已知:P = 50kN ,

22、-10MPa , - 1 - 3MPa。截面为矩形，其高宽比为h b = 4 3。试选择梁截面尺寸。(7分)解：(1)求最大内力Qmax =P =5°kNM max = Pa =10kN m(2)求 h、Wz 二bh283 M max亏bF可得：b=150mm=200mm一 Y 8k3(3) 校核剪应力强度3Q max =匸罟=2.5MPa !.满足要求。2bh三、二类计算题(共 8分)有一根横截面为矩形的压杆，两端铰支，试求压杆的长度I为何值时，即可开始应用欧拉公式。已知材料的弹性模量E = 200Gpa , ；p =200Mpa。AT777解：(1) 计算 pH-P =二2 E

23、= P =99.3(2) 计算压杆的最大柔度 = Jl i0.17lJ/A最大柔度等于-p时即可开始应用欧拉公式，压杆的最小长度为：/. =' p0.171 =99.3l 584mm四、三类计算题(每小题 8分，共32分) 计算图示刚架 B点的水平位移 亠和C截面的转角 丸,EI=常量。解：用图乘法作Mp图，见图（a）作Mi图和M2图，见图（b）、（c）（3）作M2图，见图（d）第26页共26页（3）求位移-Bh=11ycElElei &qiqiqi24EIqi24EI2 计算图示刚架支座 B的水平位移厶B和转角九。PCD2EIEI EI解：用图乘法（1）作Mp图，见图（b）作

24、荷载作用下的弯矩图。作Mi图，见图（c）在E端加单位力 P = 1，作单位弯矩图M1 。=Bh12EIB =Z1-xa x2EI丘Pa 14 2Pa232EI在E端加单位弯矩 M =1,作单位弯矩图 M2。(4) 求位移(1Pa、 Pa3-<a一xa i =(24丿 16EI第40页共26页3计算图示刚架支座A的水平位移，EI=常数。解.、- M1 M p1解.一-dsy0EIEI304 /、EI4 试计算图示刚架 C截面的水平位移厶CH和转角；：C , EI为常数。1!解:-：CHml23EI ml6EI0)建筑力学#第4次平时作业一 单选题（每题 3分，共18分）1.在位移法的基本方

25、程中，（C）随外荷载的变化而变化。C .自由项D.王系数和副系数A.主系数 B .副系数3.图示单跨梁的传递系数 Cab是（A） °咖工D.11A.OB.C.124.图示单跨梁的传递系数Cab是（C）。A. 0.5B.1C.05.图示单跨梁的传动刚度Sab 是（A） ohEl、=III丿El、ABLIL1A. iB.2iC.3iD.4i6.图示单跨梁的传动刚度Sab是（B）。=旦1I I丿2EA. iB.4iC.6i二、一类计算题（每小题16分，共48分）1.用力法计算图示超静定梁，并绘出M、Q图P20kN=5kN/m40002000Si2000 I解：(a)所示(1)结构为一次超静

26、定，取基本结构和基本未知量如下图勺二5kNAnA(a)H If VP=20kN基本结构和基本未知量的取法可以有多种，我们也可以将C处的支杆看作多余约束，则其中的约束反力为基本未知量，相应的去掉C处多余约束支杆的静定结构为基本结构。列力法方程： '站X! ='p = o一次超静定结构的力法方程很简单，只有x1 一个未知量。作Mi图，见图(b)，作Mp图，见图(c)计算系数S ii和自由项、11 =丄1EI 21 2 1 2 33EI1EI4 10.1 1一1 4 -20 1 1 L< 3222 丿1003EI系数S ij和厶iP的物理意义是基本结构上的位移，对于梁和刚架，常用图乘法计算。S ij Mi 图 x Mj 图， iP Mi 图 x MP 图 解方程，计算X1：Xi1Pii100 =12.5 kN m8作M图，见图(d)，作Q图，见(e)12.50-1313"V 图（熾）（e）2用力法计算下图所示刚架，画M睑N