【建筑力學(xué)形成性考核冊】參考答案

【可可湖娛樂社區(qū)】(www.cocQm)歡迎您!【建筑力學(xué)形成性考核冊】參考答案注：本答案搜集自互聯(lián)網(wǎng)，經(jīng)本站整理而成，不保證完全正確，僅供參考!可可湖娛樂社區(qū)http:/www. cocohu. com作業(yè)一一、選擇題LB2.C3.C4.C5.B6. D7.B&B9.A 10.D二、填空題1、垂直線2、中心線背離研究對象3、研究對彖全部作用力4、平行原力對新作用點(diǎn)5、無關(guān)力偶矩人小6、力偶7、壓力8、自由度9、虛餃瞬餃10、三角形三、計(jì)算題1、作如圖所示多跨梁各段的受力圖。解：作A B段的受力圖如圖(a),作BC段的受力圖如圖(b)2、橋墩所受的力如圖所示，求力系向O點(diǎn)簡化的結(jié)果.并求介力作用點(diǎn)的位置。已知Fp = 2740kN , G = 5280RN , Fq = 140RN , Fr = 93kN , /? = 5125kN -m。解：坐標(biāo)系如圖Rx =-193 + (140) = -333RNRy = -5280 + (-2740) = -8O2ORN主欠疋=(R殳 +/?；?= 8026.9RN方向tana主矩 = 140x10.7 + 193x21 + 5125 = 10676WV - w3、如圖所示，簡支梁屮點(diǎn)受力作用，已知& =20kV,求支座A和B的反力。解：見教材34頁例1J24、如圖所示，試分析圖示結(jié)構(gòu)體系的兒何組成。解：較結(jié)三角形124和餃結(jié)三角形235與某礎(chǔ)這三剛片通 過不在同一直線上的三個(gè)單較1、2、3兩兩相連，組成兒何不 變體系,形成一個(gè)人剛片12345。剛片12345與剛片96之間通 過三根即不完全平行也不相交與一點(diǎn)的的鏈桿相連，然后再依 次增加二元體672, 785,形成大剛片,此大剛片與剛片810用一 個(gè)較和不通過此狡的鏈桿相連，兒何不町變，丄無多余約束。= 10mo求支座A和B的反力.5、三餃拱橋如圖所示。己知% = 300kN ,厶= 32八h第3頁共15頁【町町湖娛樂社區(qū)】()歡迎您!解：(1)選取研究對象：選取三錢拱橋整體以及AC和BC左右半拱為研究對彖。(2) 畫受力圖:作出圖(a)、(b)、(c)C(3)列平衡方程并求解:1)以整體為研究對彖£A/4(F) = 0 Fb、xLFqXL/8FqX(LL/8) = 0得：FBy=FQ=3mkN)£ Fyj = 0F+ FBy 2F = 0得：FAy =Fq= 300(?)匸心二0 Faa _ Fb.y = 0 得：FAv = FBx2)以BC半拱為研究對彖EA/r(F) = 0FByxL/2-FQx(L/2-L/S)-FBx x/? = 0得：F = 300x32 = 120/V(<-)8x10FAx=FBx=20kN()枝核：以AC半拱為研究対彖XMc(F)二一尸4、xL/2 + Fax x/i +勺 x(厶/2 L/8) =-300x16 +120x10 +300x12 = 0結(jié)來正確。6、求圖所示物體系統(tǒng)的支座反力。解：選取研究對象：選取梁AC以及A D和DC為研究對彖。(2)畫受力圖:作出圖(a)、(b)> (c)(3) 列平衡方程并求解：1) 以D C為研究對彖£A/d(F) = 0Fcx2-1x10x22 =0 得：Fc =10(?)2) 以A C為研究對彖匸"=0EAx = 0EM(F) = 0-FAvx4+20x2-xl0x42 +Fcx4 = 0得：FAy =0EFyi = 0 FAy +F5 +FC -20-10x4 = 0得：Fp = 50kN枝核：以AD為研究對彖EAfD(F) = 20x4-Fx2 +10x2x1=0 結(jié)果正確。7、判斷圖中物體能否平衡？并求物體所受靡擦力的人小和方向。(1) 圖S)物體重G = 200N,拉力Fp=5N , fs =0.25；圖(b)物體重G = 20/V,壓力Fp = 50N ,人=0.3：第5頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】（www.mhu.CQm）歡迎您!(a)解：取物體為研究對彖向受力圖如圖。3LFV,=O FpX-F=0得：F =3N4EFV/=O Fn+Fpx-G = 0 得：Fn=96N接觸ifti Ij4能產(chǎn)牛的最人靜摩擦力為：尸max = fsxFN = 0-25x196 = 49N由FpFmax，所以物體處尸卜衡狀態(tài)。摩擦力為F = 3Nd作業(yè)二一、選擇題1.D2.C3.B4.D5.A6.C7.C8.B9.D10.C二填空題1、軸向拉伸或壓縮剪切扭轉(zhuǎn)彎曲2、扭矩 Mn用右手的四指表示扭矩Mn的轉(zhuǎn)向，押指的指向離開截面則扭矩3、桿件軸線4、剪力彎矩5、零桿6、苴線斜直線7、斜直線二次拋物線8、剪力集中力9、彎矩集中力偶10、力偶矩三、計(jì)算題：一、計(jì)算卜圖所示拉伸(圧縮)桿件備指定截而上的軸力，并作軸力圖。解：取1-1截面左邊部分為研究對象，列平衡方程匸化=0 FjV1-2F = 0得：Fn、=2F （拉力）同理，収2-2截而左邊部分為研究對象, 列平衡方程，可得Fn2=。同理，取3-3截面左邊部分為研究對象,列平衡方程，可得FV3 = F （拉力）繪制軸力圖。二、作圖示剛架的內(nèi)力圖（彎炬、剪力、軸力）。20kN/m第6頁共15【可町湖娛樂社區(qū)】（www.mhu.CQm）歡迎您!第6頁共15【可町湖娛樂社區(qū)】（www.mhu.CQm）歡迎您!第6頁共15【可町湖娛樂社區(qū)】（www.mhu.CQm）歡迎您!解：(1)求支朋反力X® 二0 長-40 = 0 得 Jx = 40冊(<-) EMa(f) = oFby x4-20x4x2-40x2 = 0 得 PBy = 60RN(T) 中=0得 F“ = 20RN(T)20kN/m丨】I】I】111 116CMscDDE40kN第6頁共15【可町湖娛樂社區(qū)】（wuw.mhu.cQm）歡迎您!（2）作彎矩圖AC桿中截面彎矩= 80RN m （內(nèi)側(cè)受拉）MCA=SOkN-m （內(nèi)側(cè)受拉）CD桿Mcd =鈕N in （內(nèi)側(cè)受拉）第9頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】（wuw.mhu.cQm）歡迎您!耳圖（kN）一J60DC = °DB 桿 M db = M RD = °（3）作剪力圖用截而法求族桿端剪力AC 桿 F 肚=40 kNFqec = Fqca =。CD 桿 Fqcd = 20kNqdc = 一60RN（4）作軸力圖同理,用截面法求各桿件軸力,作桿件軸力圖.第#頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】（wuw.mhu.cQm）歡迎您!林圖（kN）譏=0 得 Fax =0EA/ jF)= 0x4-8-5x4x2 = 0得=12(?)g=5kN/mm AliiiiHiiTTrnrrn4mM=8kNm2m第#頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】（wuw.mhu.cQm）歡迎您!第#頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】（wuw.mhu.cQm）歡迎您!g=5kN/mEFV/ =0 得 Fay = 8(?)畫受力圖用假想截面在石求內(nèi)力處將梁分成兩部分，取 其中i部分為研究對彖，畫受力圖。第10頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】(wuw.cocQhu.cQm)歡迎您!(3)求內(nèi)力,畫內(nèi)力圖M 圖(kN-m)四、計(jì)算圖示桁架指定桿的內(nèi)力。解：(1)求支座反力込=0得 Fcy = 3F(T)工 Mr(F)= 0得耳X =3尸(->)工&=°得 Fbx = 3F()(2)取結(jié)點(diǎn)B為脫離體，EFvfi=0桿AB為零桿得桿BD的軸力 Fnbd=3F (拉力) 取結(jié)點(diǎn)A為脫離體，桿AD為零桿，EF說=0 得桿AF的軸力 尸時(shí)=3尸(壓力)取結(jié)點(diǎn)D結(jié)點(diǎn)為脫離體得 4(FD)桿為零桿，即4桿件的軸力為03 (DE)桿件的軸力為3F (拉力)取結(jié)點(diǎn)F結(jié)點(diǎn)為脫離體第11頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】(wuw.cocQhu.cQm)歡迎您!第#頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】(wuw.cocQhu.cQm)歡迎您!得2(FE)桿件的軸力為y2F (斥力)得1(FG)桿件的軸力為2F (壓力)第#頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】(www.mhu.CQm)歡迎您!作業(yè)三一、選擇題：l. C2.A 3.B4.D 5.D6. C7.C&D 9.C10.D二、填空題1、常數(shù)槿向變形系數(shù)2、等于3、幾乎不堆加增加4、彎矩最遠(yuǎn)5、強(qiáng)度剛度穩(wěn)定性條件6、幾何變形應(yīng)力與應(yīng)變的物理關(guān)系靜力條件7、減小降低8、長度系數(shù)9、大10、計(jì)算長度三、計(jì)算題一、求圖示所示桿件在指定截面的應(yīng)力.已知橫截面面積A = 400mm2解：（1）求桿件軸力。IQkNl0kN第#頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】(www.mhu.CQm)歡迎您!（2）求桿件應(yīng)力1-1截面6"牛二喘J-25咖（壓應(yīng)力）2-2截面Q. , = = 10x10 =25MPa （拉應(yīng)力） A 400二、計(jì)算圖示所示圖形對形心軸x、y的慣性矩。/C7/ybB闘壞對形心軸X、y的慣性矩：lx=lv右圖所示圖形對形心軸X的慣性矩：lx右圖所示圖形對形心軸)的慣性矩：IW4ltd46464 BH，bh31212 hb'hb31212詁(腦_/叨詢血曲)看宀4)三、三角構(gòu)架如圖所示，AB桿的橫截面面枳人=1000/, BC桿的橫截面面積A2 =600/h/h2,如材料的容許扌"'力(J= 40MPa,容許爪應(yīng)力o=20MPa，試校核苴強(qiáng)度。解:(1)求解AB桿、BC桿的軸力取B結(jié)點(diǎn)為研究對象，由平衡條件町求出BC桿的軸力FNrc =一=20RN (拉力)處 sin 30AB 桿的軸力 FNab =20xcos30=17.32Z:/V （斥力）(2)校核AB桿、BC桿的強(qiáng)度3BC桿的拉應(yīng)力為o肚二=20x10二33.3MPapo= 40MM,安全A2 600AB 桿的壓應(yīng)力為 Q A. = 17 32ylO? = 132MPa p b=20MPa,安全A 1000f四、如圖所示矩形截面木梁，已知材料的容許拉川力p=0MPa，容許剪應(yīng)力k=2MPa,試校核梁 的正應(yīng)力強(qiáng)度和剪應(yīng)力強(qiáng)度。第14頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】(www.mhu.CQm)歡迎您!解：(1)求支屎反力并繪制彎矩圖、剪力圖Fa =1.611(?)Fb =3.91W（T）（單位:mm）1. 016kXe（i.9D8kN«m2 2MkN第#頁共15頁【可可湖娛樂社區(qū)】(www.cocQhu.cQm)歡迎您!第15頁共15頁【可可湖娛樂社區(qū)】(www.cocQhu.cQm)歡迎您!(2)校核正應(yīng)力強(qiáng)度最人彎矩發(fā)生在B截面M nux = 1.016RN ?第#頁共15頁【可可湖娛樂社區(qū)】(www.cocQhu.cQm)歡迎您!第#頁共15頁【可可湖娛樂社區(qū)】(www.cocQhu.cQm)歡迎您!30x10*04xl()6120x200120x20()2六、如圖所水 矩形截山I木壓機(jī) 已知/ =4/n b = l(X)/M/n , h = 150mm , 材料的彈性模St£ = lOGPa , XP=110.試求此桿的臨界力。解：該桿卩二0.7，該桿的臨界力為7t2xlOxlO3x100x150、12-(0.7X4X103)2=354ZN曲最人正應(yīng)力為 cmax =竺竺=""Xi* - 7.06MPg p o= 1 OMPa ,安全 Wz 60X12026-(2) 校核剪應(yīng)力強(qiáng)度最人剪力發(fā)生在B截而F。=2.289幻VVmax最人剪應(yīng)力為Tmx = 燙嚴(yán)=3x2鄉(xiāng)9x100() = °48mpq p t = 2MPa,安全2A2 x 60 x 120五、矩形截面桿受力如圖所示.尸門的作用線與桿的軸線幣:介.宀2的作用點(diǎn)位 丁 截面的 y 軸上，已知 Fpi = 20kN , FP2 = 0kN , b = 120，h = 200mm , e = 40/n/n,試求桿中的最大壓應(yīng)力。解：將作用力向截面形心簡化，可求得其軸向壓力為 Fp = Fp、+ Fp? = 20 +10 = 30kN截而彎矩為 M7 = FP2 xe = 10x0.04 = 0.4A - m可得桿屮最人壓應(yīng)力為= -.15MPa第#頁共15頁【可可湖娛樂社區(qū)】(www.cocQhu.cQm)歡迎您!第#頁共15頁【可可湖娛樂社區(qū)】(www.cocQhu.cQm)歡迎您!七、解：長細(xì)比人，壓桿細(xì)K,臨界壓力小，臨界力也小，桿件容易喪失穩(wěn)定。第#頁共15頁【可可湖娛樂社區(qū)】(www.cocQhu.cQm)歡迎您!第16頁共15頁【可可湖娛樂社區(qū)】(www.cocQhu.cQm)歡迎您!A桿最先失穩(wěn)。第#頁共15頁【可可湖娛樂社區(qū)】（）歡迎您!作業(yè)四、選擇題l.B2.D3.D4.C5.A6.C7.B&C9.B10.C二、填空題1、桿軸為直線2、位移3、軸力 （公式見教材P186）4、荷我力（力偶）5、反反6、位移7、未知的結(jié)點(diǎn)角位移和未知的結(jié)點(diǎn)線位移8單跨超靜定梁的組合體9、位移法10、轉(zhuǎn)動(dòng)三、計(jì)算題、試用枳分法求圖示外伸梁C瑞的豎向位移心。已知IEI為常數(shù)。第17頁共15頁【可可湖娛樂社區(qū)】（）歡迎您!第#頁共15頁【可可湖娛樂社區(qū)】（）歡迎您!第#頁共15頁【可可湖娛樂社區(qū)】（）歡迎您!Z/21/2解:在C點(diǎn)加豎向單位力,AB段和BC段坐標(biāo)如圖所示AB 段 MP=-X I兀心F警以話牛-護(hù)+討哼）皿得第#頁共15頁【可可湖娛樂社區(qū)】（）歡迎您!第#頁共15頁【可可湖娛樂社區(qū)】（）歡迎您!11“4384E1Q)二、計(jì)算圖示剛架橫梁屮點(diǎn)的豎向位移齊桿長均為/ EI相同。解:用圖乘法計(jì)算（1）繪制實(shí)際荷我作川的彎矩圖Mp（2）作單位力作用卜的彎矩圖面第18頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】（www.cocQm）歡迎您!（3）橫梁屮點(diǎn)的豎向位移為A r Z1 /. I r . J / /x 2 r . 1(2X4X2)X3FpZ(2X4X2)X3Fp EIQ(J)16E/三.用力法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu).作H圖。r<WkN/mi解:（1）選擇早木結(jié)構(gòu)（2）建立典型方程 51IX1+AIP=0（3）計(jì)算系數(shù)和自由項(xiàng)繪制而I圖及Mp圖S11 = (x 6 x 6 xx 6) x 2 11 EI 23EIA1F =(-x90x6xlx6) = -liP EI 32 EI(3) 求參丁未知力X =-7.5kNl)第19頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】（www.cocQm）歡迎您!(5)作內(nèi)力圖第20頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】（www.cocQm）歡迎您!四、試確立按位移法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)時(shí)的韭本未知氐解：其壟本未知屆為剛結(jié)點(diǎn)A的未知角位移乙,剛結(jié)點(diǎn)B的未知角位移Z：, 結(jié)點(diǎn)B的線位移Zso五、用力矩分配法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)的桿端彎矩,作M圖。100kN第#頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】（www.cocQm）歡迎您!第#頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】（www.cocQm）歡迎您!解：(1)計(jì)算固端彎矩和約束彎矩M=-15kN mFI100x6>-8 8f Fl100x6-8-=75kN mql230x42_ 8-=-60kN m求結(jié)點(diǎn)B處剛臂的約束力矩Mb=M；a+M；c = 75 60 = 15kNm(2)計(jì)算分配系數(shù)c 十 人El 2EISBA =4lBA=4x- = SBC=3iBC=3x- = -第#頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】(wuw.cocuhu.cQm)歡迎您!2EI3EI_ 8_ 9仏-2EI | 3/ 17- 2EI | 37 "17kNm17（3）計(jì)算分配彎矩ML =-X15RA 17蟲517gMb =-_xl5：弘 17（4）計(jì)算傳遞彎矩C BA 0.5C BC °見圖（5）計(jì)算各桿的桿端垠后彎矩，繪制彎矩圖第21頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】(wuw.cocuhu.cQm)歡迎您!第#頁共15頁【可町湖娛樂社區(qū)】(wuw.cocuhu.cQm)歡迎您!M圖 <kN m）第#頁共15頁