烟台大学建筑力学期末考试复习题级参考答案

《建筑力学》复习题及答案--专科……………..一、试画出图示AC杆（带销钉）和BC杆的受力图。二、求图示桁架的内力。（1）支座反力FAx＝0FAy＝50KNFBy＝30KN（2）取截面I右边为隔离体故得，，三、图示结构中的各构件自重不计。已知P=5kN，M=5kN·m，q=2.5kN/m。试求各个支座的约束反力。解：①分析BC：∑MC=0YB×4－2×2.5×1－5=0YB=2.5KNXCYCMqYBCB2m2mXCYCMqYBCB2m2mMA－5×1－2.5×4×4－5﹢2.5×8=0MA=30KN.m∑X=0XA=0∑Y=0YA－5－2.5×4+2.5=0YA=12.5KN四、变截面杆受轴向荷载如图所示。已知杆的横截面面积A1=400mm2，A2=300mm2，A3=200mm2，材料的弹性模量E＝200GPa，试计算：（1）各段的轴力；（2）画轴力图；（3）杆AD的总变形；FN1=-10KN,FN2=-40KN,FN3=10KN五、用力法典型方程画图示结构的M图，各杆EI为常数。确定基本未知数数目为1个去掉B点支座代替以多余未知力X1，建立基本体系。根据B点竖直位移相同的位移条件，建立力法典型方程。做出单位内力图图，及荷载内力图MP图。由此得，X1＝-3FPl/16最后的弯矩图可按叠加原理由下式计算一、利用剪力、弯矩和载荷集度间的微分关系作下列各梁的内力图（可直接画在在图下线上）。二、桁架受力如图所示，已知F1=10kN，F2=F3=20kN。试求桁架4、5、各杆的内力。答案:联合使用截面法和节点法，分别以桁架整体、△ADC(含销钉)—截断杆4、5、6，受力分析如图3-43（b，）。对于桁架整体（图a），有∑Fix=0：FAx-F3cos60°=0∑MB(Fix)=0:3aF1+2aF2+aF3sin60°-4aFAy=0解得FAx=10kN,FAy=21.83kN对于△ADC（图b）,有∑Fix=0:FAx+F4+F6+F3cos45°=0∑Fiy=0:FAy-F1-Fssin45°=0∑Mc(Fi)=0：aF4-aFiy=0解得F5=16.73kN(拉)，F4=FAy=21.83kN(拉)，三、矩形板ABCD支承如图所示，自重不计，E处为固定端约束，D，A为光滑铰链。已知：q=20kN/m，M=50kN·m，P=10kN。试求A，E处约束反力。以板ABCD为研究对象，受力如图(a)列平衡方程∑X=0XD=0∑MD=0NA·4-M-4q·2=0NA=52.5(kN)∑Y=0YD+NA-4q=0YD=27.5(kN)以杆ED为研究对象，受力如图(b)∑X=0XE=0∑ME=0ME-P·1-Y'D·2=0ME=65.5(kN·m)∑Y=0YE-Y'D-P=0YE=37.5(kN)四、图示水平刚性杆AB由直径为20mm的钢杆CD拉住，B端作用载荷F=15kN，钢杆的弹性模量E=200GPa。试求B点的铅垂位移。100010001000解：取AB杆为研究对象，受力分析：FAFADB，，kNmm由于AB杆为刚性杆，所以B、D的铅垂位移对应成比例。又因为CD杆的伸长量很小，所以的变化可忽略不计。3.3mm(↓)五、如图为一受均布载荷Q作用的外伸木梁，横截面为矩形b=80mm，h=120mm，材料许用弯曲正应力［σ］=10MPa，q=10kN/m(1)计算该梁的弯矩方程(2)画弯矩图(3)试校核此梁是否安全。（1）支座反力FAy＝50KN；FBy＝50KN以C为原点，x轴方向向右CA段M＝-5x2AB段M＝5x2+50x-100BD段M＝-5x2+100x-500(2)（3）故不安全一、已知均布载荷集度q=10kN/m，力偶M=40kNm，a=2m，不计梁重，试求支座反力。AABCDaMqaaaCDMqCDMqaaFCFDxdxqdxyx(2)选坐标系Cxy，列出平衡方程；(3)研究ABC杆，受力分析，画出受力图；yyxABCaqaF’CFAFBxdxqdx(4)选坐标系Bxy，列出平衡方程；（11分)约束力的方向如图所示。二、对图示体系进行几何组成分析（要求有文字解释）。几何可变体系三、求图示结构的内力图（直接画图）。四、图示等直杆横截面积为A=400mm2,若材料许用正应力［σ］=60MPa,试在原图下画出轴力图并校核其强度。五、图示矩形截面梁，已知q＝20KN/m，F＝5KN，M＝15KN·m，＝400MPa。（1）画出M图；（2）试校核该梁的强度；（1）（2）故安全六、求图示刚架B点的水平位移。已知q=10kN/m，Fp=40kN，各杆EI相同，E=3.1×105MPa，I=2.4×104cm4。（凹形抛物线A=1/3lh，xc=1/4l；凸型抛物线A=2/3lh，xc=3/8l）烟台大学成人高等教育期末考试《建筑力学》复习题及答案--本科……………..一、利用剪力、弯矩和载荷集度间的微分关系作下列各梁的内力图（可直接画在在图下线上）。二、桁架受力如图所示，已知F1=10kN，F2=F3=20kN。试求桁架4、5、各杆的内力。答案:联合使用截面法和节点法，分别以桁架整体、△ADC(含销钉)—截断杆4、5、6，受力分析如图3-43（b，）。对于桁架整体（图a），有∑Fix=0：FAx-F3cos60°=0∑MB(Fix)=0:3aF1+2aF2+aF3sin60°-4aFAy=0解得FAx=10kN,FAy=21.83kN对于△ADC（图b）,有∑Fix=0:FAx+F4+F6+F3cos45°=0∑Fiy=0:FAy-F1-Fssin45°=0∑Mc(Fi)=0：aF4-aFiy=0解得F5=16.73kN(拉)，F4=FAy=21.83kN(拉)，三、矩形板ABCD支承如图所示，自重不计，E处为固定端约束，D，A为光滑铰链。已知：q=20kN/m，M=50kN·m，P=10kN。试求A，E处约束反力。以板ABCD为研究对象，受力如图(a)列平衡方程∑X=0XD=0∑MD=0NA·4-M-4q·2=0NA=52.5(kN)∑Y=0YD+NA-4q=0YD=27.5(kN)以杆ED为研究对象，受力如图(b)∑X=0XE=0∑ME=0ME-P·1-Y'D·2=0ME=65.5(kN·m)∑Y=0YE-Y'D-P=0YE=37.5(kN)四、图示水平刚性杆AB由直径为20mm的钢杆CD拉住，B端作用载荷F=15kN，钢杆的弹性模量E=200GPa。试求B点的铅垂位移。100010001000解：取AB杆为研究对象，受力分析：FAFADB，，kNmm由于AB杆为刚性杆，所以B、D的铅垂位移对应成比例。又因为CD杆的伸长量很小，所以的变化可忽略不计。3.3mm(↓)五、如图为一受均布载荷Q作用的外伸木梁，横截面为矩形b=80mm，h=120mm，材料许用弯曲正应力［σ］=10MPa，q=10kN/m(1)计算该梁的弯矩方程(2)画弯矩图(3)试校核此梁是否安全。（1）支座反力FAy＝50KN；FBy＝50KN以C为原点，x轴方向向右CA段M＝-5x2AB段M＝5x2+50x-100BD段M＝-5x2+100x-500(2)（3）故不安全一、利用剪力、弯矩和载荷集度间的微分关系作下列各梁的内力图（可直接画在在图下线上）。二、求图示桁架的内力。（1）支座反力FAx＝0FAy＝50KNFBy＝30KN（2）取截面I右边为隔离体故得，，三、图示结构中的各构件自重不计。已知P=5kN，M=5kN·m，q=2.5kN/m。试求各个支座的约束反力。解：①分析BC：∑MC=0YB×4－2×2.5×1－5=0YB=2.5KNXCYCMqYBCB2m2mXCYCMqYBCB2m2mMA－5×1－2.5×4×4－5﹢2.5×8=0MA=30KN.m∑X=0XA=0∑Y=0YA－5－2.5×4+2.5=0YA=12.5KN四、变截面杆受轴向荷载如图所示。已知杆的横截面面积A1=400mm2，A2=300mm2，A3=200mm2，材料的弹性模量E＝200GPa，试计算：（1）各段的轴力；（2）画轴力图；（3）杆AD的总变形；FN1=-10KN,FN2=-40KN,FN3=10KN五、用力法计算并作图示结构的M图。BBACEIEI3m3m4kN/mkN力法基本体系、单位和荷载弯矩图如下BBACEIEI4kN/mkNBACBAC4kN/mkNX1X1=13346BBAC41kN.m5kN.m4kN/mkN；(各3分)由此可得最终弯矩图如右图所示。力法基本体系、单位和荷载弯矩图如下BBACEIEI4kN/mkNBACBAC4kN/mkNX1X1=13346BBAC41kN.m5kN.m4kN/mkN；由此可得最终弯矩图如右图所示。一、利用剪力Fs、弯矩M和载荷集度q间的微分关系作下列各梁的剪力图和弯矩图（可直接画在在图下线上）。123487653123487653有三个多余约束的几何不变体系三、刚性梁AB用两根钢杆AC、BD悬挂着，其受力如图所示。已知钢杆AC和BD的直径分别为和，钢的许用应力，弹性模量。试校核钢杆的强度。解：（1）校核钢杆的强度=1\*GB3①求轴力=2\*GB3②计算工作应力=3\*GB3③因为以上二杆的工作应力均未超过许用应力170MPa，即；，所以AC及BD杆的强度足够，不会发生破坏。四、图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷F1与F2作用，且F1=2F2=5kN，试计算梁内的最大弯曲正应力，及该应力所在截面上K点处的弯曲正应力。40401mF1Cy1mF280Kz30解：(1)画梁的弯矩图((+)7.5kNxM5kN(2)最大弯矩（位于固定端）：(3)计算应力：最大应力：K点的应力：五、求图示刚架B点的转角。已知q=20kN/m，Fp=50kN，各杆EI相同，E=3.1×105MPa，I=2.4×10