建筑力学习题答案集

1、1 对于作用在刚体上的力，力的三要素是大小、方向、作用点 。2、 力对矩心的矩，是力使物体绕矩心转动效应的度量。3、 杆件变形的基本形式共有轴向拉伸（压缩）变形、 弯曲 、 剪切 和扭转四种。4、 轴力是指沿着杆件轴线的内力。5、 轴向拉伸（压缩）的正应力大小和轴力的大小成正比，规定 受拉 为正, 受压为负。6、 两端固定的压杆，其长度系数是一端固定、一端自由的压杆的_ 倍。7、细长压杆其他条件不变，只将长度增加一倍，则压杆的临界应力为原来的0.25 倍。8、在力法方程中，主系数 i 恒 大于 零。9、 力矩分配法的三个基本要素为转动刚度、分配系数和传递系数。10、 梁的变形和抗弯截面系数成反

2、 比。11、 结构位移产生的原因有荷载作用、温度作用、支座沉降等。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、 2、力是物体之间相互的_ 械作用_ 。这种作用会使物体产生两种力学效果分别是 _卜效果_和_内效果_ 。3、 力的三要素是_ 的大小_?_ 的方向_?_力的作用点4、 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 _ 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

3、着柔体 _ 中心_ 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 _力_。合力的大小和方向等于原力系中各力的 量和_ 。11 力垂直于某轴、力在该轴上投影为 _零。12、 工 X=0表示力系中所有的力在X轴上的投影的代数和_ 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 零_。15、 力偶对物体的转动效果的大小用_力偶矩_ 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_寸新作用点之矩。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

4、主矩都 不为零 、 主矢不为零主矩为零、_主矢为零主矩不为零、主矢和主矩都为零_018、力偶的三要素是_力偶矩的大小、力偶的转向、_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条件是 _A、B、C 三点不共线020、 摩擦角的正切值等于 _摩擦系数_ 21、 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_ 的夹角。22、 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_ 正比。23、 杆件的四种基本变形是_拉（压）变形_、_剪切变形、扭转变形_、弯曲变形24、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_25、 由于外力作用，构件的一部分

5、对另一部分的作用称为 _ 内力_26、内力在一点处的集度值称为应力27、 轴向拉压时与轴线相重合的内力称 _轴力_。28、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 _。29、 轴向拉（压）时，用虎克定律求变形时，应用条件是严 S或杆内应力不 超过比例极限和_在 l 长度内 E、AN 均为常数_。30、 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_。31、 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_。32、 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 值作为材料的

6、_ 名义屈服_ 极限。33、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。34、 铸铁压缩破坏面与轴线大致成_45 _，说明铸铁的抗剪_ 强度低于抗压强度。35、 塑性材料以 _屈服_限作为极限应力，脆性材料以 强度_ 限作为极限应力。36、 单位长度上的纵向变形称 _纵向线应变_ 。37、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_。38、 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39、 图形对所有平行轴的惯性矩中，图形对形心轴的惯性矩为 _小 。40、 对直径为 d 的圆形截面，它的惯性半径为 _i=d/4_

7、 。41、 以弯曲变形为主要变形的杆件称_梁_ 。42、 梁的内力正负号规定弯矩使梁 下拉上压_正。43、 主应力按代数值排列为 _(T 1 2 3_44、 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_ 。45、_ 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 _46、 荷载按其作用时间的长短可分_恒载_和_活载_ 。47、 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48、一根链

8、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。49、 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 _。50、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_ 。51、 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。52、_ 确定物体的运动所需的独立几个参数的个数称 _自由度_ 。53、 53、静定结构可分为_梁_、_刚架_、桁架_和_三铰拱_ 四大类54、梁和刚架的主要内力是弯矩M;桁架的主要内力是轴力 N55、 桁架计算简图选取的基本假设是光滑铰节点_、

9、直杆_ 、 节点荷载_ 。56、 桁架从几何组成角度上来分类。可分为 _简单桁架_ 、_联合桁架_ 和 复杂桁架_ 大类57、拱与梁的主要区别是：拱在竖向荷载作用下有水平推力 H 。58、 刚结点的两大特征是（1）_夹角相等_；（2）能承受并传递弯矩59、 一次截取一个结点为研究对象,来计算杆件内力的方法称 _吉点法。60、 在一定荷载下,拱每一截面弯矩_等于零_ 寸的拱轴线，称合理拱轴线。61、 力在其它原因引起的位移上所做的功称_ 功_。62、 在变形过程中，某截面所转过角度，称为该截面的角位移_ 。63、位移符号“ ip ”中的两个下标 i、p,其中下标 i 的含义是_ “i”产生位移的

10、位置_;下标 p 表示“p”引起位移的原因 _64、当求得的位移 ip 为负植时，说明了 实际位移与虚拟力方向相反。65、图（a）、（b）、（c）中共标出了 9 个位移Si，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 对位移答案：S2=3966、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67、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。68、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69、力法的基本未知量是多余约束力 x_;力法方程是通过比较变形70、切断一根链杆相当于解除 1 个_:勺束，而

11、切断一根梁式杆相当于解除3 个 个约束选择1.固定端约束通常有（C）个约束反力。（A） （ B） 二（ C）三（D）四K KPFIAd3 32 如右图所示结构为（A）。10.图示构件为矩形截面，截面对Zi轴的惯性矩为（D）。A .几何瞬变体系B.几何可变体系C .几何不变体系，无多余约束D .几何不变体系，有一个多余约束3.若刚体在二个力作用下处于平衡，则此二个力必（A.大小相等，方向相反，作用在同一直线。B. 大小相等，作用在同一直线。C. 方向相反，作用在同一直线。4.力偶可以在它的作用平面内D）,而不改变它对物体的作用。任意移动和转动A.两根共线的链杆两根不共线的链杆A.体系几何可变.体

12、系几何瞬变FQC左）=FQC右）+F,MC（左）=M（右）FQ（左）=FQC（右）-F,MC（左）工右）全系数n，其中n为（D）。A.任意移动既不能移动也不能转动5.个点和一个刚片用（的链杆相连，组成几何不变体系。C.三根不共线的链杆三根共线的链杆6.静定结构的几何组成特征是（D）。.体系几何不变且无多余约束C.体系几何不变D）。&简支梁受力如图示，则下述正确的是（ BA.FQC左） =FQC右） ,MC左） =M（右）B.FQC左）=FQC右）-F,MC（左）=MC（右）A.-1C . 1A）。D .大小相等。C.任意转动C.D.9.工程设计中，规定了容许应力作为设计依据:卜丨二一。

13、其值为极限应力 二0除以安n11.如图所示的矩形截面柱，受（C）的组合变形。A. 弯曲和扭转B.斜弯曲C.压缩和弯曲D.压缩和扭转蚣V12.在力法典型方程的系数和自由项中，数值范围可为正、负实数或零的有13.位移法的基本未知量是Abh3B. Z126C.bh3D .bh343FP1和FP2力作用，将产生A.主系数.主系数和副系数C.主系数和自由项副系数和自由项D）。A.结点位移14图示单跨梁的转动刚度SAB是EI）。A. 2iB .4 iC. 8 iD. 16 i10.图示构件为矩形截面，截面对Zi轴的惯性矩为（D）。多余约束力C.杆件的变形15如图所示为四根材料相同、直径相等的杆件。承载能力

14、大的是（D）杆。A.图 a。 B. 图 b。 C. 图 c。 D.图 d。支座位移16、 能够限制物体角位移的约束是（B ）。A.固定铰支座B.固定端支座C.简单铰D.滚动铰支座17、 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18、如图所示各杆的受载情况中，使杆件产生纯扭转变形的是图（b ）19、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（C(b)J_F(e)(f)0A. l=2Fa/EAB.l=0oC. I=、2Fa/ 2EAD.A、B、C均错A. IB. IIC. I、IIID. II、III1

15、0.图示构件为矩形截面，截面对Zi轴的惯性矩为（D）。20、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A.图 a。 B. 图 b。C.图 c。D. 图 d。21、 图示单跨梁 AB 的转动刚度SAB是（B ）0（EI）EIl12A. 3iB. 6iC. 4 iD. i1对于作用在刚体上的力，力的三要素是大小、方向和作用线。（V）2.梁按其支承情况可分为静定梁和超静定梁。（V）3力偶的作用面是组成力偶的两个力所在的平面。（V）4如果有 n 个物体组成的系统，每个物体都受平面一般力系的作用， 则共可以建立 3 个独立的平衡方程。（X ）5.未知量均可用平衡方程解出的平衡问题，称为稳定问

16、题；仅用平衡方程不可能求解出所有未知量的平衡问题，称为不稳定问题。（X ）a6.平面弯曲是指作用于梁上的所有荷载都在梁的纵向对称面内，则弯 曲变形时梁的轴线仍在此平面内。（V）7应力是构件截面某点上内力的集度，垂直于截面的应力称为剪应力8在工程中为保证构件安全正常工作，构件的工作应力不得超过材料的许用应力c，而许用应力f）是由材料的极限应力和安全因素决定的。（V)9压杆丧失了稳定性，称为失稳。（V)10折减系数甲可由压杆的材料以及柔度入查表得出。（V)11在使用图乘法时，两个相乘的图形中，至少有一个为三角图形。（X )12位移法的基本未知量为结构多余约束反力。（X ）13轴力是指沿着杆件轴线方

17、向的内力。(V)14桁架中内力为零的杆件称为零杆。（ V)15无多余约束的几何不变体系组成的结构为静定结构。(V)16、合力不一定比分力大。(V)17、平面图形的静矩与坐标系有关。(V)18、压杆的柔度越大，压杆的稳定性越差。(V)19、约束是限制物体自由度的装置 。（V ）20、约束反力的方向一定与被约束体所限制的运动方向相反。（V ）21、 力平移，力在坐标轴上的投影不变。（V）22、 力 偶 在 坐 标 轴 上 有 投 影。（X ）23、平面一般力系简化的结果是主矢和主矩，主矩的计算与简化中心无（X）24、 弯矩越大梁的弯曲应力也一定越大。（X）25、 内力是由于外力作用构件内引起的附加

18、力。（V）简答题1 低碳钢在拉伸试验的整个过程可分为几个阶段，并简单叙述每个阶段的试验特征。答：四个阶段根据本例梁上荷载作用的情况，应分AB BC两段作内力图。(2)作FQ图AB段：梁上有均布荷载，FQ图应为一下斜直线，通过FQA*=F(1)弹性阶段：满足胡克定律屈服阶段：应力不变，应变迅速增大(3)(4)强化阶段：金属晶粒重组，强度进一步提高颈缩阶段：应力降低，应变增大，在某一位置出现断面收缩，最终断裂2、请列举提高梁弯曲强度的主要途径，并简单说明原因。答:( 1)选择合理的截面形式： 在截面积相同的情况下， 选择的截面形式合理可以提高弯曲截面系数W(2)选用变截面梁：构件上的内力是随着位置

19、的变化而变化的，在内力大的位置选用较大的截面形式，在内力较小的位置选用较小的截面形式，这样在同样的经济代价之下提高梁的抗弯强度。(3)合理布置梁的支座：这样在同样的荷载作用下可以减梁的最大弯矩值。(4) 合理布置荷载：将荷载尽量的分散，可降低梁的最大弯矩值。计算题1、试画出图所示外伸梁的内力图(弯矩图和剪力图)。解(1)计算支座反力(2 分)由MA(F)FBy由VFy =0得FAy2 .木qi (f)31ql (f)3(2 分)1Ayql即可画出此段3下斜直线。BC段：梁上有均布荷载，FQ图也为一下斜直线，B点有支座反力，产生突变。突变值为1 一,通过FQB右=ql，可画出。4（3 ）作 M

20、图解(1)计算支座反力很明显，FAy = FByOkN (f)（2）MMAX=FAy0.7 :=7kNm（2 分）bh3120 2003（3）WZ=IZ.128 105mm3（2 分）ymax2002Mmax7 106（4-max :max= 8.75MPa（2 分）WZ8 103、试求图示梁的支座反力。(8 分)本题程度：容易。(概念简单，计算简单)要求学生掌握平面一般力系的平衡条件和方程, 会正确、熟练求解平面一般力系的平衡问题。评分标准：画出正确的受力图，3 分；求出FAX、FAY, 3 分；求出FBY, 2 分。2FBy= 3ql（4分）AB段：梁上有均布荷载,12M图为一抛物线，呵M

21、BF。BC段： 梁上有均布荷载,M图为一抛物线，可以画出全梁的（2分）M图。2、梁的正应力强度计算，试求图示梁的最大正应力及其所在位置。答案：FAX=O；FAY=45kN(f) ;FBY=30kN(f)4、试对图示结构作几何组成分析。(8 分)本题程度：容易。（题目本身简单，学生掌握最基本的方法）要求学生掌握结构 的几何组成规则和有关概念，能利用法则正确分析结构的几何组成。评分标准：写出分析过程，3 分；结论正确，5 分答案：几何不变体系，无多余约束。5、试利用M FQ、q三者的关系，画出梁的弯矩图。（8 分）40kN.mlfliNlOLN/m- 1-! LTI I 1 1 1 LCg4lmlm |3m1H丨本题程度：中等。（对内力图的特征和性质要求较高）要求学生熟练掌握M FQq三者的微分关系，并能熟练的利用关系画出内力图。评分标准：求出支座反力，3 分；画出弯矩图形状无误，3 分；各控制截面值正确，2 分。答案：M=45kNm（上侧）;M=30 kN