建筑力学课后习题答案-建筑力学课后习题答案李前程

建筑力学课后习题答案，建筑力学课后习题答案李前程《建筑力学》习题集一、单项选择题在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内。1.三力平衡定理是指()A.共面不平行的三个力若平衡必汇交于一点B.共面三力若平衡，必汇交于一点C.三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡D.三力若平衡，必汇交于一点2.光滑面对物体的约束反力，作用点在接触面上，其方向沿接触面的公法线，并且有()A.指向受力物体，为拉力B.指向受力物体，为压力C.背离物体，为压力D.背离物体，为拉力3.两根拉杆的材料、横截面积和受力均相同，而一杆的长度为另一杆长度的两倍。试比较它们的轴力、横截面上的正应力、轴向正应变和轴向变形。正确的是()A.两杆的轴力、正应力、正应变和轴向变形都相同B.两杆的轴力、正应力相同，而长杆的正应变和轴向变形较短杆的大C.两杆的轴力、正应力和正应变都相同，而长杆的轴向变形较短杆的大D.两杆的轴力相同，而长杆的正应力、正应变和轴向变形都较短杆的大.由同一种材料组成的变截面杆的横截面面积分别为2A和A,受力如图示，弹性模量为Eo截面D水平位移为。.一受扭圆轴，横截面上的最大切应力tmax=40MPa,则横截面上点A的切应力TA二.梁的合理截面应该使面积的分布。.有A、B、C三种材料，其拉伸应力一应变实验曲线如图示，则强度最高的是O.高为h,底为b的直角三角形对平行于底边的形心轴的惯性矩为。.单向偏压组合变形实质是变形的组合。.在杆件长度、材料、约束条件和横截面等条件完全相同的情况下，压杆采用图示的截面形状，其稳定性最好。.材料的破坏类型有。.铸铁圆轴扭转破坏时沿着。.作用在刚体上的两个力等效的条件是。.轴力的大小与杆件的横截面面积。.平面图形对任一轴的惯性矩。.图示简支梁(a)、(b)受均布载荷作用，已知两梁的EI相等则(b)梁的最大挠度应为(a)梁的最大挠度的倍。.细长压杆的临界力随长细比入的增大而o.扭转切应力公式tP=MnP适用于杆件。Ip.轴弯共同作用的组合变形实质是基本变形的组合。.在杆件长度、材料、约束条件和横截面等条件完全相同的情况下，压杆采用图示的截面形状，其稳定性最差的是。.受横力弯曲的梁横截面上的剪应力沿截面高度按规律变化。.一直径为d的实心圆轴，按强度条件计算其受扭转时的容许转力矩为T,当此轴的横截面面积增加一倍时，其容许扭转力矩将为。三、判断改错题在题后的括号内，正确的打“？”，错误的打“X”并改正。.合力一定比分力大。（）.梁在横向力作用下发生平面弯曲时，横截面上最大正应力作用点剪应力一定为零。0.若梁上集中力作用处，剪力有突变，则说明该处的弯矩值也有突变。（）.桁架结构中零杆不受力，所以它是桁架中不需要的杆，可以撤除。（）.柔度越大，压杆越容易失稳。（）.只要两个力大小相等、方向相反，该两力就组成一力偶。（）.设某段梁承受正弯矩作用，则靠近顶面和靠近底面的纵向纤维分别是伸长的和缩短的。0.两刚片用三根不共线的链杆相连，组成一无多余约束的几何不变体系。（）.非圆截面杆不能用圆杆扭转切应力公式，因非圆截面杆扭转时“平面假设”不能成立。0.平面弯曲梁的挠曲线必定是一条与外力作用面重合或平行的平面曲线。（）.力偶只能使刚体转动，而不能使刚体移动。（）.因为构件是变形固体，在研究构件平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。（）.若两梁的抗弯刚度相同，弯矩方程相同，则两梁的挠曲线形状完全相同。（）.有一定面积的图形对任一轴的惯性矩必不为零。（）.无荷载就无内力，这句话不仅适用于静定结构，也适用于超静定结构。（）.同一个平面内的两个力偶，只要它们的力偶矩相等，这两个力偶就一定等效。（）.在平面任意力系中，若其力多边形自行闭合，则力系平衡。（）.等截面梁纯弯曲时，变形后横截面保持为平面，且其形状、大小均保持不变。（）.惯性矩是截面的几何性质，故同一截面对于不同坐标轴的惯性矩都相同。（）.梁在纯弯曲时,横截面上任一点处的轴向线应变的大小与该点到中性轴的距离成正比。0.只要两个力大小相等、方向相反，该两力就组成一力偶。（）.力系的主矢和主矩都与简化中心的位置有关。（）.梁产生纯弯曲时，过梁内任一点的任一截面上的剪应力都等于零。（）.瞬变体系属于几何不变体系，可作为结构使用。（）.中性轴是梁的横截面与中性层的交线。梁发生平面弯曲时，其横截面绕中性轴旋转。0四、作图题.已知梁的尺寸与受力如图示，试作该梁的剪力(FS)图与弯矩(M)图。.已知梁的尺寸与受力如图示，试作该梁的剪力(FS)图与弯矩(M)图。.已知梁的尺寸与受力如图示，试作该梁的剪力(FS)图与弯矩(M)图。.已知梁的尺寸与受力如图示，试作该梁的剪力(FS)图与弯矩(M)图。.试作图示刚架的内力图(包括FN图、FS图及M图)五、计算题.已知物体AB尺寸及受力如图，试求该物体A、B两处的支座约束力(长度单位为m).图示多跨梁中，各梁自重不计，已知:q、P、M、Lo试求:A、B、C三处的约束力。.图示桁架结构，各杆自重不计，已知:FP、a0试求:指定杆件1、2、3三杆内力。.图示多跨梁中，各梁自重不计，已知:q、M、Lo试求:A、B两处支座反力。建筑力学试题及答案《建筑力学》习题集与答案42..图示多跨梁中，各梁自重不计，已知:m=8kN.mqNkN/m。试求:A、C两处支座反力。.图示拉杆为钢杆，测得表面上K点处的横向线应变£=?2X10,已知材料的泊松比?4v=0.25,弹性模量E=2Mpa,截面尺寸单位为cm;试求荷载P和总伸长量？1。.图示圆轴两端作用有IkN.m的转矩。Dl=40mm,D2=50mm,内孔径不变且d=30mm;试求圆轴横截面上的最大切应力与最小切应力。.图示矩形截面悬臂梁，材料的容许应力［oklOMPa,若采用高宽比为h:b=3:2,试确定在荷载作用下此梁横截面的尺寸。.图示水平梁为工字型钢，Wz=49X10mmoB点由钢制圆杆竖直悬挂，已知竖直圆杆直径d=20mm,梁和杆的许用应力均为［。］=160Mpa。试求许可均布载荷㈤33.图示钢轴所受扭转力偶分别为Ml=0.8kN?m,M2=l.2kN?m及M3=0.4kN?mo已知11=0.3m,12=0.7m,许用应力［。］=50MPa,许用单位长度扭转角［?］=0.25/mo剪切弹性模量G=80GPa,试求轴的直径。.一直径d=50mm的钢轴，当其扭转角为6时，最大剪应力为90Mpa,试确定钢轴的长度(G=80Gpa)。.一实心圆截面阶梯轴如图示，AB段长度为a,直径为2d,BC段长度为a,直径为d,在B截面作用有外力偶矩2m,在C截面作用有外力偶矩m,已知材料的切变模量为G,试求两端截面A、C的相对扭转角?AC。.图示刚架中，已知:q=2kN/m,F=,M=10kN.m,不计刚架自重,求固定端A处的约束反力。.一实心传动轴，已知输入功率Nk=1.5kW,转速n=32.6r/min,若轴的许用剪应力为［t］=40MPa,试选择轴的直径。.矩形截面木梁如图,P=4kN,a=lm,l=2m;已知截面的宽高比为b:h=2:3,木材的许用应力［。］=10MPa,许用剪应力［i］=2MPa,试选择截面尺寸b、h。.简支梁承受均布载荷如图所示，材料的［o］=160MPa,试设计梁的截面尺寸：⑴圆截面，（2）矩形截面，b/h=l/2o.长度为2a的悬臂梁AB,其横截面为矩形，宽、高分别为b和h。载荷如图示,P已知。试计算悬臂梁AB上危险截面的最大正应力omax。.图示结构，AB为钢材，截面为圆形，直径d=20mm,许用应力［。］l=160MPa;BC为木材，截面为正方形，边长a=60mm,许用应力［。］2=12MPa。若不考虑各处摩擦，试求此结构的许可载荷［P］。.变截面直杆的受力如图示，已知:Al=8cm2,A2=4cm2,E=200GPao试求杆的总伸长量?1。.图示结构中，已知P=50kN,斜杆AC的横截面积Al=50cm2,斜杆BC的横截面积A2=200mm2,AC杆容许压应力［。］l=10MPa,BC杆容许应力［。］2=160MPa。试校核AC、BC杆的强度。《建筑力学》习题集答案一、单项选择题在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内。11.16.21.26.31.36.41.46.ADCABDCCDC12.17.22.27.32.37.42.47.BCCDBAAABC13.18.23.28.33.38.43.48.CDCBCCACCA9.14.19.24.29.34.39.44.49.DABDBCCDBD10.15.20.25.30.35.40.45.50.DADBADDDDA二、填空题在题后的括号内，正确的打“？”，错误的打“X”并改正。1.（X）在两坐标轴夹角为钝角时合力小于分力2.（X）工形截面翼缘处正应力最大剪应力不为零3.（X）弯矩大小不变,会有折角《建筑力学》习题集与答案42_建筑力学试题及答案4.（X）零杆对维持体系几何不变性是必需的5.（?）.（X）等值反向且平行的一对力称为力偶7.（X）顶面纤维缩短、底面纤维伸长.（X）两刚片用三根不相交于一点的链杆相连，组成一无多余约束的几何不变体系。.（?）10.（?）IL（?）12.（X）由小变形假设，可由变形前图形计算。13.（?）14.（?）.（X）超静定结构可由温度、变形产生内力。.（?）17.（X）主矢为零，但主矩不一定为零。18.（X）其形状发生一边缩短一边伸长的改变。19.（X）由惯性矩平行移轴公式知对不同轴惯性矩大小不同。20.（?）21.（X）等值、反向、且平行的一对力22.（义）主矢无关、主矩有关。23.（X）横截面剪应力为零。24.（X）瞬变体系属可变体系不能做为结构使用。25.(?)四作图题［解：(1)支座反力:FA=3P5P;FB=88⑵剪力图⑶弯矩图.解：(1)支座反力：FA=qL3qL(?);FB=(?)22⑵剪力图⑶弯矩图.解：(1)支座反力:FA=qL5qL(?);FB=(?)22⑵剪力图⑶弯矩图.解：(1)支座反力:FA=2qa(?);FB=qa(?)⑵剪力图⑶弯矩图.解：(1)支座反力：FAx=P(?);MA=2P1(?)⑵剪力图⑶弯矩图(4)轴力图⑵取整体，作其受力图Q=2Lq列方程有:SmA()=03LRc+LRB-2LQ-2LP-M=0RB=(5qL+4PL-4M)/2LSY=OYA+RB+RC-P-Q=OYA=(M-qL-LP)/LX=OXA=O.解解1)求支座反力22FA二FPFB二2FP⑵由截面法可得：列方程有：Sm()=ONl=?FP2Y=0N2=0N3=?FP.解：（1）取CB,Ql=Lqme(F)=OLRB-M-(2)取整体,Q=2Lq2X=OXA=O2Y=OYA-Q+RB=OYA=(3qL-2M)/(2L)SmA()=0MA+2LRB-M-LQ=0MA==qL-M.解：(1)1.取CB,Q=24kNMB(F)=0FC?4?q?6?3=0?FC=18kN(?)⑵取整体，sX=OXA=O2Y=0YA-Q+FC=0YA=6kNSmA()=0MA+8FC-M-7Q=0MA==-108kN.m(顺)221LQ1=ORB=(2M+qL2)/(2L)2?e'2X10?4£'=?v£?£===8X10?4vO.256.解：(1)纵向线应变£=?1FN=?FN=P=EA£1EA?P=16N(2)(3)?1=£?1=1.2mm.解：(1)最大切应力出现在左端面外沿处⑵最小切应力出现在右端面内沿处.解：(1)最大弯矩在固定端截面Mmax=12q1=80kNm2(2)最大正应力为o=6Mmax?［。］bh2h?0.317m.解解1)内力分析(2)强度计算BC杆：NBC/A?(o)2.25q/0.25.d?160?q=22340.2N/mm梁：MB/WZ?(。)0.5q/49X10?160q?15.68N/mm综合考虑取(q)=15.68N/mm.解：(1)强度分析32T=MM1=[T],?Wp=>6.25?104?R=0.015[t]WP(2)刚度分析?=M1M=[?],?IP=1=2.292E-6?R=0.07GIPGIPTPmaxtIT11tmax=?=maxPXGIPIPPmaxGIPll.解：(1)由？二(2)代入数据有:1=GPmax?=2326mmtmax.W：(1)?AC=?AB+?BC(2)计算各段变形量?AB=T1TAB1AB?BC=BCBC(GIP)AB(GIP)BC(3)代入数据有:?AC=30niaGnd4.解：(1)取刚架分析，作受力图(2)平面一般力系的平衡方程：?Fx=0;?Fy=0;?M(F)=0oMA=20KNmXA=2kNYA=6kN.解：(1)计算外力偶矩M=9549PN.mn(3)由强度条件：tmax=T?[t]?d=380mmWP.解：(1)内力分析：Mmax=Pa=4kN.mFsmax=4kN(2)由正应力强度条件：。max=Mmax?[。]?bl=102.2mmhl=153.3mmWZ(3)由切应力强度条件：tmax=3Fsmax?[t]?b2=447.2mmh2=670.8mm2A.圆轴扭转时，若已知轴的直径为d,所受扭矩为T,试问轴内的最大剪应力tmax和最大正应力。max各为()tmax=16T/(d),omax=0tmax=16T/(d),omax=0tmax=32T/(兀d),。max=0tmax=16T/(兀d),omax=32T/(d)tmax=16T/(d),omax=16T/(兀d).梁受力如图示，则其最大弯曲正应力公式：。max=Mymax/Iz中，ymax为()333333A.dB.(D-d)/2C.DD.D/2.工程中一般是以哪个指标来区分塑性材料和脆性材料的()A.弹性模量B.强度极限C.比例极限D.延伸率.一悬臂梁及其所在坐标系如图所示。其自由端的()A.挠度为正，转角为负C.挠度和转角都为正B.挠度为负，转角为正D.挠度和转角都为负.梁的横截面是由一个圆形中央去除一个正方形而形成的，梁承受竖直方向上的载荷而产生平面弯曲。关于此梁的强度的下列表述中，正确的是()A.当梁的横截面放置方向如图示时，强度为最大.当梁的横截面放置方向在如图示方向旋转450时，强度为最大C.当梁的横截面放置方向在如图示方向旋转45时，强度为最小D.梁的强度与横截面放置方向无关.图示体系的几何组成属于()A.无多余约束的几何不变体系B.常变体系C.有多余约束的几何不变体系D.瞬变体系.下列哪个不是提高梁弯曲刚度的措施()（4）综上所述:?b=450mmh=675mm16.解：（1）内力分析Mmax=20kN.m⑵由强度条件对圆形截面：。max=Mmax?[c]=160MPa?d?108.4minWZ《建筑力学》习题集与答案42_建筑力学试题及答案对矩形截面：。max=Mmax?[。]=160MPa?b?57.2mmh?114.4mmWZ.解：（1）内力分析:Mmax=Pa（下拉）（2）强度条件：。max=MmaxWZ⑷代入数据有：omax=6Pabh2.解：⑴内力分析:？NAB;NBC⑵强度条件：对AB杆：。=NAB?[o]l=160MPa?[P]1AABNBC?[o]2=12MPa?[P]2ABC对BC杆：。二（3）综上可得：[P]=2L6kN.解：⑴⑵作轴力图⑶代入数据有：9120.解：（1）内力分析:？NAC=44.83kN（拉）NBC=36.6kN（压）⑵强度条件：对AC杆：。AC=8.97Mpa[。]=10MpaAC杆的强度满足对BC杆：oBC=183Mpa[o]=160MpaBC杆的强度不满足分享:斯弗莱德《建筑力学》习题集与答案42A.增大荷载。C.增大惯性矩。B.减少梁长。D.选用较大参数的材料。ururll.若两共点力Fl,F2大小不等，方向相反，则其合力的矢量为()ururururururC.F1+F2D.F1?F2A.F1?F2B.F2?F1.平面任意力系最多可以求解未知量的个数为()A.一个B.二个C.三个D.四个.构件的强度是指()A.在外力作用下构件抵抗变形的能力B.在外力作用下构件保持原有平衡态的能力C.在外力作用下构件抵抗破坏的能力D.在外力作用下构件的力学性质.外径为D,内径为d的空心圆轴，，两端受扭转力偶矩T作用，轴内的最大剪应力为to若轴的外径为D/2,内径改为d/2,则轴内的最大剪应力变为()A.16tB.8tC.4tD.2t15.梁的剪力图与弯矩图中，在集中荷载作用处有()A.剪力图无变化，弯矩图有折角B.剪力图有折角，弯矩图有突变C.剪力图有突变，弯矩图无变化D.剪力图有突变，弯矩图有折角.对于低碳钢，虎克定律o=E£成立，则单向拉伸应力不大于()A.比例极限B.弹性极限C.屈服极限.等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线的曲率最大发生在()处A.挠度最大B.转角最大C.剪力最大D.弯矩最大D.强度极限.梁的受力如图，则其挠曲线正确的是()A.(1)B.(2)C.(3)D.(4).图示体系的几何组成属于()A.有多余约束的几何不变体系B.常变体系C.瞬变体系D.无多余约束的几何不变体系.图示桁架中轴力等零的杆为()A.1、2、3、4杆C.2杆和3杆B.1杆和4杆D.5杆和6杆21作用在一个刚体上的两个力FA、FB,满足FA=-FB的条件，则该二力可能是A.作用力和反作用力或一对平衡的力B.一对平衡的力或一个力偶C.一对平衡的力或一个力和一个力偶D.作用力和反作用力或一个力偶.平面平行力系最多可以求解未知量的个数为()A.一个B.二个C.三个D.四个.下列结论中哪些是正确的()(1)轴力是轴向拉(压)杆横截面唯一的内力⑵轴力必垂直于杆件的横截面⑶非轴向拉(压)的杆件，横截面上无轴力⑷轴力作用线必通过杆件横截面的形心A.(1),(3)B.(2),(3)C.(1),(2),(4)D.(1),(2),(3)(4).下列结论中哪些是正确的()(1)剪应力互等定理是根据平衡条件导出的⑵剪应力互等定理是在考虑平衡、几何、物理三方面因素的基础上导出的(3)剪应力互等定理只适用于受扭杆件(4)剪应力互等定理适用于各种受力杆件A.(1),(3)B.(1),(4)C.(2),(3)25.梁的剪力图与弯矩图中，在集中力偶作用处有()A.剪力图无变化，弯矩图有突变B.剪力图有折角，弯矩图有突变C.剪力图有突变，弯矩图无变化D.剪力图有无变化，弯矩图有折角.低碳刚在屈服阶段将发生哪种变形()A.弹性B.线弹性C.塑性D.弹塑性D.(2),(4).等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线的最小曲率半径发生在。处A.弯矩最大B.转角最大C.剪力最大D.挠度最大.直径为d的圆形对其形心轴的惯性半径i=0A.d/2B.d/3C.d/4D.d/8.图示体系的几何组成属于()A.有多余约束的几何不变体系C.常变体系B.瞬变体系D.无多余约束的几何不变体系.图示桁架结构中除支座链杆外轴力等零的杆为()A.5杆B.4杆C.3杆D.2杆《建筑力学》习题集与答案42_建筑力学试题及答案.二力FA、FB作用在刚体上且FA+FB=0,则此刚体()A.一定平衡B.一定不平衡C.平衡与否不能判断D.保持静止.平面力偶系最多可以求解未知量的个数为()A.一个B.二个C.三个D.四个.关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论，正确的是()A.由于温度降低，其比例极限提高，塑性降低由于温度降低，其弹性模量提高，泊松比减小C.经过塑性变形，其弹性模量提高，泊松比减小D.经过塑性变形，其比例极限提高，塑性降低.单位长度扭转角与以下哪项因素无关()A.材料性质B.扭矩C.杆的长度D.截面几何性质.梁的剪力图与弯矩图中，在中间支座作用处有()A.剪力图无变化，弯矩图有突变B.剪力图有折角，弯矩图有突变C.剪力图有突变，弯矩图无变化D.剪力图有突变，弯矩图有折角.梁发生平面弯曲时，其横截面绕()旋转A.梁的轴线B.截面对称轴C.中性轴D.截面形心.图示正方形截面偏心受压杆，其变形是()A.轴向压缩和斜弯曲的组合C.轴向压缩和平面弯曲的组合B.轴向压缩、平面弯曲和扭转的组合D.轴向压缩、斜弯曲和扭转的组合.跨度为1,抗弯刚度为EI的简支梁，承受均匀向下的载荷q,则其中性层在跨中的曲率半径P为()A.4EI6EIB.ql2ql2C.8EI16EID.22qlql.图示体系的几何组成属于()A.无多余约束的几何不变体系C.常变体系B.瞬变体系D.有多余约束的几何不变体系.图示桁架结构中除支座链杆外轴力等零的杆为()A.4杆B.8杆C.12杆D.16杆.若平面一般力系简化的结果与简化中心无关，则该力系的简化结果为()A.一合力B,平衡C.一合力偶D,一力偶或平衡.平面汇交力系最多可以求解未知量的个数为()A.一个B.二个C.三个D.四个.根据均匀性假设，可认为构件的()在各处相同A.应力B.应变C.材料的弹性系数D.位移.带有不平行二槽的矩形平板上作用一矩为M的力偶。今在槽内插入两个固定于地面的销钉，若不计摩擦则()A.平板保持平衡B.平板不能平衡C.平衡与否不能判断D.平板可能平衡.在梁的剪力图中剪力为零的截面，其截面的弯矩值为()A.弯矩为最大值B.弯矩为极小值C.弯矩为最小值D.弯矩为极大值.变截面杆如图示，设Fl、F2、F3分别表示杆件中截面1T,2-2,3-3上的内力，则下列正确的是()A.F1?F2,F2?F3B.F1=F2,F2F3C.F1=F2,F2=F3D.F1=F2,F2.关于中性轴下列说法正确的是()A.纵向对称面与横截面C.横截面与中性层B.纵向对称