建筑力学重点复习题.doc

《建筑力学》复习题
一、填空题：
1. 空间一般力系有 6 个独立的平衡方程；平面平行力系有 2 个独立的平衡方程。
（第4章第2节空间任意力系的平衡条件）
2. 杆件的基本变形一般有 轴向拉压、剪切、扭转、弯曲 等四种。而应变只有 线应变 和 剪应变 两种。
（第1章第1节杆件的基本变形）
3. 均布载荷作用段上的剪力图曲线是一根__斜直__线，弯矩图曲线是一根__二次抛物线__线。
（第6章第4节平面弯曲梁的内力及内力图）
4. 截面对原点为形心的一对坐标轴的惯性积为零，则这对坐标轴称为截面的__形心主惯性轴__。
（第5章第4节形心主惯性轴）
5. 作用于刚体上的力，均可__平移__到刚体上任一点，但必须同时_附加__ 一个_力偶__。
（第3章第2节力的平移定理）
6. 材料力学对变形固体所作的基本假设是连续性假设、__均匀性____假设和__各向同性____假设。
（第1章第2节变形固体及其基本假定）
7. 力偶是指__大小相等，方向相反，作用线相互平行的一对力____。
（第2章第1节力偶及力偶矩）
8. 平面汇交力系平衡的充分必要条件是__力多边形自行封闭（或合力为零；或在任一轴上的投影代数和为零）__。
9. 任意力系平衡的充分必要条件是____合力为零（主矢量和主矩都等于零）___。
10. 圆轴扭转时，横截面上各点只有剪应力，其作用线___垂直于该点与圆心的连线__,同一半径的圆周上各点剪应力_____相等________。
11. 梁在集中力作用处，剪力Q__突变（突变绝对值等于集中力大小）_,弯矩M__发生转折__。
12. 材料的破坏形式有两种___塑性破坏、脆性破坏____。
13. 活动铰链的约束反力必通过____铰中心_ ______并与_____支承面_ _____相垂直。

图1
二、选择题
1、图2所示受拉直杆，其中AB段与BC段内的轴力及应力关系为___C_______。
C：

图2
（第7章第1节轴心拉压杆的应力和变形）
2、图2示结构，其中AD杆发生的变形为__C____。
A、弯曲变形 B、压缩变形
C、弯曲与压缩的组合变形 D、弯曲与拉伸的组合变形
（第1章第1节杆件的基本变形）

图4
3、三根试件的尺寸相同，材料不同，其应力应变关系如图3所示，则_____（2）____强度高，_______（1）____ 刚度大，_____（3）______塑性好。（第8章第1节材料的力学性能）
图3
4、图3所示圆截面悬臂梁，若其它条件不变，而直径增加一倍，则其最大正应力是原来的_A__倍。（第7章第3节平面弯曲梁的应力和变形）
A： B：8 C：2 D：
5、横截面上最大弯曲拉应力等于压应力的条件是______B______。
A：梁材料的拉、压强度相等 B：截面形状对称于中性轴C：同时满足以上两条D：上面都不正确
（第7章第3节平面弯曲梁的应力和变形）
6、平面汇交四个力作出如下图5所示力多边形，表示力系平衡的是____A_________。

图5
（第3章第3节平面任意力系的平衡条件）
7、圆轴扭转变形时，横截面上受扭矩T作用下的应力分布规律如图6所示，分布规律正确的图是___（A）（G）___________。
（第7章第2节扭转轴的应力和变形）

图6 图7
8、图7所示受扭杆件，截面C处扭矩的突变值为______B______________。
A： B： C： D：
（第6章第3节扭转轴的内力及内力图）
9、在图8所示轮子受力图中，，其中____A_____图轮子处于平衡状态。

图8 图9
（第3章第3节平面任意力系的平衡条件）
10、 两梁的横截面上最大正应力相等的条件是_____B____。
A：与横截面积相等 B：与（抗弯截面系数）相等
C：与相等，且材料相等 D：以上都不正确
（第7章第3节平面弯曲梁的应力和变形）
11、图9所示结构的超静定次数是 。
A： 1 B： 2 C： 3 D： 4
（第9章力法）

三、作图题
1. 画出图10所示AB梁的受力图。（第2章第4节受力图）

图10
参考答案XA
YA
RB
F
A
C
B

:

2. 画出下图11结构中构件AC、BC及整体结构的受力图（第2章第4节受力图）

图11
参考答案

3. 画出图12中光滑面约束物体的受力图（第2章第4节受力图）
T

A
G
R
N

图12 参考答案
4. 作用于杆上的载荷如图13所示，画其轴力图，并求1—1，2—2，3—3截面上的轴力。（第6章第2节轴心拉压杆的内力及内力图）

图13
参考答案:100 100
⊕

100 100
200 200

5. 作用于杆上的载荷如图14所示，画其轴力图（第6章第2节轴心拉压杆的内力及内力图）
P

P
3P

3P

参考答案
图14
6. 画出下图15所示外伸粱的剪力图(Q) 弯矩图(M) （第6章第4节平面弯曲梁的内力及内力图）

图15
剪力图 P P
⊕

0.25P 0.25P
弯矩图 P

参考答案：

7. 画出下图16所示梁的剪力图，弯矩图，并求（第6章第4节平面弯曲梁的内力及内力图）

图16
参考答案：
8．画出图17所示梁的剪力图、弯矩图。（第6章第4节平面弯曲梁的内力及内力图）

图17
参考答案：
9、 如图4所示结构中，不计杆重，作杆AB、AC的受力图。

图4

参考答案：XB
YB
RB
NCA’
NCA
NCA
P
B
A
A
C

四、计算题
1. 如图18所示，已知力F1＝2kN，F2＝1kN，F3＝3kN，试分别计算三力在x、y、z轴上的投影。（第3章第1节力在坐标轴上的投影）

图18
参考答案：
根据力在坐标轴上的定义求解

P
P
2. 如图19所示托架，AB为圆钢杆cm，BC为正方形木杆a=14cm。杆端均用铰链连接，。在结点B作用一铅锤向下载荷P=60kN。已知钢的许用应力=140MPa。木材的许用拉、压应力分别为=8MPa，MPa，为保证托架能正常工作，最大许可载荷为多大？（第8章第3节轴心拉压杆的强度计算）
图19
解：(1) 由题知AB、BC杆均只受轴力作用，取B结点为研究对象，作受力图，列平衡方程求AB、BC杆轴力与荷载P之间的关系。
，（受拉） (A)
，（受压） (B)
(2) 由杆件强度条件确定AB、BC杆能承受的最大轴力

(3) 根据AB、BC杆轴力与荷载P之间关系，分别按杆AB、BC能承受的最大轴力确定允许荷载
由(A)式得：
由(B)式得：
最杆件AB、BC允许承载力中最小值为托架的极限承载力，即39.6KN

3. 图20所示结构 , 承受截荷Q=80KN。已知钢杆AB，直径，许用应力木杆AC为矩形截面，宽b = 50mm , 高h=100mm , 许用应力校核该结构的强度。（第8章第3节轴心拉压杆的强度计算）

图20
解：(1) 由题知AB、BC杆均只受轴力作用，取A结点为研究对象，作受力图，列平衡方程求AB、BC杆轴力
，（受压） (A)
，（受拉） (B)
(2) 由杆件强度条件确定AB、BC杆是否安全
,安全
,不安全
因此结构不安全

4. 矩形截面梁如图21所示，已知截面的宽高比为b:h =2:3， =1m,q=10kN/m,木材的许用应力=10MPa，许用剪应力=2 MPa，试选择截面尺寸b 、h 。（第8章第5节平面弯曲梁的强度计算和刚度计算）

图21
解：(1)绘梁内力图确定最大弯矩和最大剪力

(2)按正应力条件选择截面
由
知,取
(3)由剪应力强度条件校核截面
安全
由此先截面为
5. 一矩形截面木梁，其截面尺寸和荷载如图22所示。已知，，试校核梁的正应力强度和剪应力强度。（第8章第5节平面弯曲梁的强度计算和刚度计算）

图22
与上题类似
解：(1)绘梁内力图确定最大弯矩和最大剪力
(2) 正应力条件校核正应力强度条件
(3)按剪应力强度条件
过程略安全
6. 求下图23所示ａ杆的内力（第6章第8节静定平面桁架的内力图及内力图）

图23

解(1)取整体为研究对象，画受力图，求支座反力

(2)用截面法截开，取左面为研究对象作受力图
(3)列平衡方程求解a杆轴力
(压)
7. 求如图24所示桁架中杆件1、2的内力（第6章第8节静定平面桁架的内力图及内力图）
图24
解(1)取整体为研究对象，画受力图，求支座反力

(2)用截面法截开，取左面为研究对象作受力图
(3)列平衡方程求解1、2杆轴力 (拉)
8、图8所示桁架，杆1、2的横截面均为圆形，直径分别为和，两杆材料相同，许用应力，该桁架在节点A处受载荷P作用，试确定P的最大允许值。

图8 答：
9、截面外伸梁，如图9所示，已知：
，试确定梁的直径。 图9
答：d=185mm
10、试计算图10所示桁架结构各杆的内力并标注在图上
A B C D E

F J
G H I

图10

解：
0
0
0
0
0
0
0
-P
-P
-P
-P
-P
-P
-P
-P
-P/8
YB=-P/8
B
YA=P/8
XA=P

4×2a
P
a
A