建筑力学习题答案集

填空一1、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、杆件变形的根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4倍。7、细长压杆其他条件不变，只将长度增加一倍，那么压杆的临界应力为原来的0.25倍。8、在力法方程中，主系数δii恒大于零。9、力矩分配法的三个根本要素为转动刚度、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。填空二在任何外力作用下,大小和形状保持不变的物体称__刚体__________。2、力是物体之间相互的_____机械作用_____________。这种作用会使物体产生两种力学效果分别是____外效果________和____内效果________。力的三要素是_______力的大小_________、_____力的方向___________、____力的作用点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_______荷载〔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，其方向沿着柔体____中心________线的拉力。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_____合力_________。合力的大小和方向等于原力系中各力的____矢量和__________。11力垂直于某轴、力在该轴上投影为____零__________。12、ΣX＝０表示力系中所有的力在____X_______轴上的投影的__代数和____________为零。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___为零___________。15、力偶对物体的转动效果的大小用__力偶矩____________表示。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_______对新作用点之矩。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__。18、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。20、摩擦角的正切值等于____静摩擦系数________________。21、摩擦角是当静摩擦力下到达___最大值______时，全反力与支承面的___法_______线的夹角。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_________成正比。23、杆件的四种根本变形是_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根本假设是___均匀连续假设___和_各向同性假设_。25、由于外力作用，构件的一局部对另一局部的作用称为____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_或杆内应力不超过比例极限和_在l长度内E、A、N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到达0.2％时，对应的应力值作为材料的____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°____________角，说明铸铁的___抗剪___________强度低于抗压强度。35、塑性材料以_____屈服__________极限作为极限应力，脆性材料以___强度____________极限作为极限应力。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_____最小___。40、对直径为d的圆形截面，它的惯性半径为___i=d/4____________。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____________为正。43、主应力按代数值排列为____σ1≥σ2≥σ3_______________________。44、在应力单元体中，假设某一截面上的剪应力为零，那么该截面称__主平___________面。45、结构计算简图选取的两大原那么是(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_______。确定物体的运动所需的独立几个参数的个数称_自由度_______。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N____55、桁架计算简图选取的根本假设是___光滑铰节点_______、__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_______三大类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_____结点法_______。60、在一定荷载下,拱每一截面弯矩____等于零_________时的拱轴线，称合理拱轴线。61、力在其它原因引起的位移上所做的功称____虚功_______。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“Δip〞中的两个下标i、p，其中下标i的含义是__“i〞产生位移的位置____；下标p表示“p〞引起位移的原因_____64、当求得的位移Δip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δi，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：δ2=δ9

δ3=δ6

δ5=δ766、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、力法的根本未知量是__多余约束力x_____；力法方程是通过__比拟变形_____而建立的。70、切断一根链杆相当于解除___1个____约束，而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〕一〔B〕二〔C〕三〔D〕四2．如右图所示结构为〔A〕。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．假设刚体在二个力作用下处于平衡，那么此二个力必〔A〕。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。D．大小相等。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。A．任意移动B．既不能移动也不能转动C．任意转动D．任意移动和转动5．一个点和一个刚片用〔C〕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．三根不共线的链杆D．三根共线的链杆6．静定结构的几何组成特征是〔D 〕。A．体系几何可变B．体系几何瞬变C．体系几何不变D．体系几何不变且无多余约束7．图示各梁中︱M︱max为最小者是图(D)。ABCD8．简支梁受力如图示，那么下述正确的选项是(B)。A.FQC(左)=FQC(右)，MC(左)=MC(右)B.FQC(左)=FQC(右)-F，MC(左)=MC(右)C.FQC(左)=FQC(右)+F，MC(左)=MC(右)D.FQC(左)=FQC(右)-F，MC(左)≠MC(右)9．工程设计中，规定了容许应力作为设计依据：。其值为极限应力除以平安系数，其中为〔 D〕。A．B．C．<1 D．>110．图示构件为矩形截面，截面对轴的惯性矩为〔D 〕。bCZZ1A．bCZZ1C．D．11.如下图的矩形截面柱，受FP1和FP2力作用，将产生〔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12.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〔D〕。A．主系数 B．主系数和副系数 C．主系数和自由项D．副系数和自由项13.位移法的根本未知量是〔 A〕。A．结点位移 B．多余约束力C．杆件的变形D．支座位移14．图示单跨梁的转动刚度是〔D 〕〔〕。A．2B．C．D．15．如下图为四根材料相同、直径相等的杆件。承载能力大的是(D)杆。A.图a。B.图b。C.图c。D.图d。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〕，那么此二杆都是零杆。=1\*ROMANI．不共线 =2\*ROMANII．共线 =3\*ROMANIII．互相垂直A．=1\*ROMANIB．=2\*ROMANIIC．=1\*ROMANI、=3\*ROMANIIID．=2\*ROMANII、=3\*ROMANIII18、如下图各杆的受载情况中，使杆件产生纯扭转变形的是图(b)。19、正方形结构如下图，各杆的EA都相同，那么斜杆1-3的伸长为(C)。A.Δl=2Fa／EAB.Δl=0。C.Δl=Fa／2EA。D.A、B、C均错20、如下图为四根材料相同、直径相等的杆件。承载能力大的是(D)杆。A.图a。B.图b。C.图c。D.图d。21、图示单跨梁的转动刚度是〔 B〕。A． B．C． D．判断1．对于作用在刚体上的力，力的三要素是大小、方向和作用线。(√)2．梁按其支承情况可分为静定梁和超静定梁。(√)3．力偶的作用面是组成力偶的两个力所在的平面。(√)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，那么共可以建立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)6．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，那么弯曲变形时梁的轴线仍在此平面内。(√)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。(X)8．在工程中为保证构件平安正常工作，构件的工作应力不得超过材料的许用应力[σ]，而许用应力[f)是由材料的极限应力和平安因素决定的。(√)9．压杆丧失了稳定性，称为失稳。(√)10．折减系数甲可由压杆的材料以及柔度λ查表得出。(√)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．位移法的根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向的内力。(√)14．桁架中内力为零的杆件称为零杆。(√)15．无多余约束的几何不变体系组成的结构为静定结构。(√)16、合力不一定比分力大。〔∨〕17、平面图形的静矩与坐标系有关。〔∨〕18、压杆的柔度越大，压杆的稳定性越差。〔∨〕19、约束是限制物体自由度的装置。〔∨〕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。〔∨〕21、力平移，力在坐标轴上的投影不变。〔∨〕22、力偶在坐标轴上有投影。〔×〕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〔×〕24、弯矩越大梁的弯曲应力也一定越大。〔×〕25、内力是由于外力作用构件内引起的附加力。〔∨〕简答题1、低碳钢在拉伸试验的整个过程可分为几个阶段，并简单表达每个阶段的试验特征。答：四个阶段〔1〕弹性阶段：满足胡克定律〔2〕屈服阶段：应力不变，应变迅速增大〔3〕强化阶段：金属晶粒重组，强度进一步提高〔4〕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〕由得〔↑〕由得〔↑〕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〔2分〕AB段：梁上有均布荷载，FQ图应为一下斜直线，通过FQA右=即可画出此段下斜直线。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，通过FQB右=，可画出。〔3〕作M图〔4分〕AB段：梁上有均布荷载，M图为一抛物线，MA=0，。BC段：梁上有均布荷载，M图为一抛物线，可以画出全梁的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。[解]〔1〕计算支座反力〔2分〕很明显，〔↑〕〔2〕〔2分〕〔3〕〔2分〕〔4〕〔2分〕3、试求图示梁的支座反力。(8分)此题程度：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。答案：FAX=0；FAY=45kN(↑)；FBY=30kN(↑)4、试对图示结构作几何组成分析。(8分)此题程度：容易。〔题目本身简单，学生掌握最根本的方法〕要求学生掌握结构的几何组成规那么和有关概念，能利用法那么正确分析结构