力学下期末练习答案1

1、D.弯矩图为二次曲线A ）。C.弯矩有突变（C ） C.弯矩有突变C ）D.弯矩为零D.弯矩为零福州海峡职业技术学院2009 - 2010学年第二学期建筑 工程力学（下）期末练习参考答案、单项选择题1. 在梁上受均布荷载 q的段中，以下四种结果，正确的是（D ）。A. Q为常数B. 剪力图为一水平直线C. 弯矩为x的一次函数2. 在梁中，有集中力作用的截面上 （A. 剪力有突变B.剪力为零3. 在梁中，有集中力偶作用的截面上A. 剪力有突变B.剪力为零4. 图示应力状态，其01, &及Tax各为（A. d=40MPa, 03=0, max=40MPaB. oi=-70MPa, o=40MPa,

2、 Tax=-55MPaC. oi=40MPa, o=-70MPa, Tax=55MPaD. oi=70MPa, o=0, Tax=35MPa5. 二向应力状态如图所示，其最大主应力为（A. 2 oB. 4 oC. 3 oD. o6.对于图示各点应力状态，属于单向应力状态的是（A. a点B. b点C. c点D. d点第30页共17页20M口Qb?OMpa7 .研究一点应力状态的任务是（D ）A .了解不同横截面上的应力变化情况B .了解某横截面上的应力随外力的变化规律C .求某一截面上的应力D .找出一点在不同方位截面上的应力变化规律、填空题1. 长度为I，受均布荷载q作用的悬臂梁的最大弯矩为；

3、ql2，作用位置是 固定端2. 长度为I，跨中受集中力P作用的简支梁的最大弯矩为1 PI ，作用位置在 跨中43、长度为I，受均布荷载q作用的简支梁的最大弯矩为1q|2。长度为I,自由端受集中力8用的悬臂梁的最大弯矩为PI4、图示截面为边长2a的正方形的短柱承受荷载 P,若在短柱中开一切槽，其最小截面积为原面积的一半，则切槽后，柱内最大压应力是原来的8倍。PiI P =e_5、右图所示矩形截面柱，柱顶有屋架传来的压力Pi =100kN ,牛腿上承受吊车传来的压力 P2 = 45kN , P2与柱 轴线的偏心距e= 0.2m。已知柱宽b = 200mm , h= 300mm , 则柱截面的最大拉

4、应力=0.58MPa ,最大压应力 =-5.42MPa。6、右图所示矩形截面立柱，顶端作用偏心力P=50kN ,偏心距e= 40mm，矩形截面的 b=160mm, h=300mm , 底部截面最大压应力 cmax= 1.875MPa。7、如图a所示,矩形截面细长压杆，长度为I，横截面边长为b ), 两端材料弹性模量为2Ehb312I20.82学。l2如图b所示，空心圆形截面细长压杆， 长度为I,内直径为d，下端固定，上端铰支,材料弹性模量为丰-E ,其临界横截面外直径为E,其临界力Pcr0.99E(D4 d4)l23E(D4 d4)264(0.71)3e(d4 d4)231.3618、如图a所

5、示，圆形截面细长压杆，长度为I，横截面直径为d,两端铰支，材料弹性模量为E,其临界力Pcr234EI EdI6412如图b所示，正方形截面细长压杆，长度为I,，横截面边长为a，下端P crPer固定，上端自由，材料弹性模量为E,其临界力Per2ei(2l)22Ea448129、图示结构，AC为刚性杆，细长圆杆 BD直径为d，材料弹性模量为E, B处铰接，D处为固定端，求 BD杆失稳时,c处外荷载Pcr2ei22(0.71)3Ed4262.72IEI= g三、填空题无关，与刚度的1、静定结构的内力与刚度 无关；荷载作用下的超静定结构的内力与刚度的绝对值相对值有关；支座移动下的超静定结构的内力与刚

6、度有关。2、当荷载作用于基本部分上时，将只有 基本部分受力，附属部分不受力；当荷载作用于附属部分 上时，不仅 附属部分 受力，基本部分 也受力。；3、刚架的剪力图和轴力图可绘在杆件的任一侧，必须注正负号；刚架的弯矩图必须绘在杆件的 受拉的一侧，不注正负号。四、填空题分析图示体系的几何组成，将结论写在空格内:1、体系为常变体系2、体系为瞬变体系3、体系为无多余约束的几何不变体系4、体系为有一个多余约束的几何不变体系5、体系为瞬变体系6、体系为无多余约束的几何不变体系&体系为有二个多余约束的几何不变体系9、体系为无多余约束的几何不变体系10、体系为有一个多余约束的几何不变体系11、体系为常变体系1

7、2、体系为瞬变体系作梁的内力图。五、六、1.矩形截面木梁如图所示，已知 =10MPa , = 2MPa，试求:(1 )该梁的最大弯矩 Mmax，最大剪力Qmax；(2)校核该梁的强度。8cm q= 2kN/mI IH I I I I I I I M C1 A/ B1.2m3m解：(1)作梁的弯矩图和剪力图:Q(kN)(kN.m)(2 分)(2)校核梁的弯曲正应力强度:maxMmax 1.58761CFWZ1 0.08 0.1466.075 105Pa 6.075MPa10MPa满足梁的弯曲正应力强度。(3)校核梁的剪应力强度:max31.5醞!.5込卫_A0.08 0.140.467 106P

8、a 0.467MPa2MPa满足梁的剪应力强度。=150MPa,解:2m50kN50kN1m解: (1)作梁的弯矩图和剪力图:50|50*1Ma 02m2.图示矩形截面简支梁，其宽度b = 60mm，高度h=120mm ,材料的许用应力:=lOOMPa，试作梁的剪力图和弯矩图，并校核其强度。LB5RB 2 50 3 50 01010Q40Rb10kN()亠MB 0Q .B(kN)5Ra2 50 3 50 0Ra10kN()M_(kN.m)可知：Mmax=20kN m, Qmax=40kN(2)校核梁的弯曲正应力强度:max320 10maxWz138.89610 Pa 138.8MPa150M

9、Pa-0.06 0.126满足梁的弯曲正应力强度。(3)校核梁的剪应力强度：maxQmaxA1.540 1030.06 0.1268.33 10 Pa 8.33MPa100MPa满足梁的剪应力强度。3、圆形截面外伸梁如图所示， I =3m，横截面直径30mm，材料容许应力=160MPa ,= IIOMPa，作该梁内力图并确定容许荷载q。解:q/2M 图(m2)2q(1 )作梁的弯矩图和剪力图5q/3 刻qQ 图(m)4q/3可知：Mmax 2q , Qmax (2 )梁的弯曲正应力强度：maxM maxWZ2q 64q帀7d364(30 10 3)3 160 10664212N/m0.212k

10、N/mq 0.212kN/m(3 )校核梁的剪应力强度：max4 Qnax_3 A34 212 5/332(30 10 ) /460.666 10 Pa0.666MPa可见，梁的剪应力强度足够。110MPa七、作图示结构的M图。q7T-_窃 4材1/2 l十i/2 一 i解:2ql /4ql 2/8八、作图示结构的M图。q=2kN/m】 P=8kN4m解:2m 2mq=2kN/m f p=8kNx I8kN 4m二二二二二2m08kN2m九、作图示结构的M图。1m2m2m解:10kN/m2m13.5kN16.5kN2m牙I33kN3m 1m*】3kN十、计算图示桁架中杆1、2、3的内力。1i0

11、0-0 u12 丄aT2P6a解:N10 , N 2 4P , N35P解:求图示桁架结构杆1和杆2的轴力。N12P 0.471P , N230.333P十二、 求图示桁架中C点的水平位移，各杆EA相同。解:CHEAEA102 (2)(、2P)2a2 12 Pa EAC、D两点间距离变化值，设EI =常数。计算图示刚架十三、1_12 qlCD ( )Ayc 17 3 1 T h曲()12EI十四、 图示三铰刚架，已知支座 A发生了水平位移 a和竖向位移b，试求B端的转角1/21/2RkCka b（不）（卜五、 用力法计算图示结构，并作M图。EI =常数。20 kN/m解：（1）取力法基本体系2

12、0kN/m(2)列力法基本方程为:84158490ii Xi ip 0M 图 kN . m(3)IP :求系数11和自由项iiipEl360ElEl240(4)解方程360、，9360X1ElEl(5)作M图6 24026 6 90 639360El得:X126M M P M1X1卜六、图示刚架，其左支座转角为，求由此而产生的弯矩图。各杆El=常量。解：（1）取力法基本体系（2）列力法基本方程为:iiXi1c 0(3)求系数11和自由项lc :2M1 *dxEl4I33E?I leg23 1 lg)DBXi1eRe（4）解方程得:(5)力法基本体系M1X13EI4I解:十七、 用力法计算，并绘图示结构 M图。基本体系LMp图11X11P0* 、二、计F算系数和自由项1(1 l1121l12)l311EI(2