[建筑力学答案]
答案
一、名词解释
内力:在外力作用下,构件发生变形,同时,构件内部相连各部分之
间产生相互作用力,由于外力作用,构件内部相连两部分之间
的相互作用力,称为内力。
应力:内力在一点处的集度称为应力。
平衡力系:在一般情况下,一个物体总是同时受到若干个力的作用。
我们把作用于一个物体上的两个或两个以上的力,称为力系。
能使物体保持平衡的力系,称为平衡力系。 平面弯曲:实际工程中的梁,其横截面大都有一个对称轴,对称轴与
梁轴线所组成的平面称为纵向对称平面。如果梁上的外力
的作用线都位于纵向对称平面内,组成一个平衡力系,此时,
梁的轴线将弯曲成一条位于向对称平面内的平面曲线,这样
的弯曲变形称为平面弯曲。
危险平面:对梁进行强度计算时,应先画出梁的弯矩图,找出数值
最大的弯矩及其所在的截面,这个截面称为危险截面。
二、判断题
1.× 2.√ 3. √ 4. × 5. √ 6. × 7. √8. × 9. √
10.×
三、填空题
1. 强度校核、选择截面尺寸、确定允许荷载2. 弹性阶段、屈服阶
段、强化阶段、颈缩阶段3. 屈服强度、极限强度、延伸率4.截
面法5. 简支梁、外伸梁、悬臂梁6. 对称中心、两个对称轴的交
点、其对称轴上7.拉力、轴向伸长、压力、轴向缩短
四、简答题 1.答:力的三要素:①力的大小,力的大小表明物体间相互作用的
强烈程度。②力的方向,力的方向通常包含方位和指向两个含义。
③力的作用点,力的作用点指力对物体作用的位置。
2.答:1.荷载按作用的性质分类:①永久荷载(又称恒荷载),指
长期作用不变的荷载。②可变荷载(又称活荷载),荷载的大小和
作用位置经常随时间变化。2.荷载按分布形式分类:①集中荷载,
荷载的分布面积远小于物体受荷的面积时,为简化计算,可近似
地看成集中作用在一点上。②均布荷载,荷载连续作用,且大小
各处相等。③非均布荷载,荷载连续作用,大小各处不相等,而
是按一定规律变化的。
3.答:用截面法计算指定截面上的剪力和弯矩的步骤如下:
⑴计算支座反力;
⑵用假想的截面在需求内力处将梁截成两部分,取其中一部
分为研究对象;
⑶画出研究对象的受力图(截面上的剪力和弯矩一般都先假
设为正号);
⑷建立平衡方程,解出内力。
4.答:提高压杆稳定性的中心问题,是提高杆件的临界力(或临界
应力),可以从下列两方面考虑:1.λ(柔度)方面,对于一定
材料制成的压杆,柔度越小,稳定性越好。为减小柔度,可采取
以下措施:⑴选择合理的截面形状;⑵改善支承条件;⑶减小杆
的长度。2.材料方面:在其他条件相同的情况下,选择高弹性
模量的材料,可以提高压杆的稳定性。
五、计算题
1、解:取CE梁为研究对象,作受力图如下
由平衡方程MC=0
FE•4-P•2=0
FE=p
242=2kN(↑)(3分) 44E
再取整体为研究对象,作受力图如下
F由平衡方程
MB=0
-FA•2-q•2•1-P•4+ FE•6=0
FA=FE62q4P2622444kN(↓) (4分) 22
2、解: ①取结点B为研究对象,作受力图如下
F
sin=4/5, cos=3/5
由Y0
FNBD•sin-P=0, FNBD=
由X=0
FNBD•cos-FNBC=0, FNBC=FNBDcosα=75=45kN(拉)(4分) σBD
σBCFNBD75103===73.24106Pa=73.24MPa<[] -4ABD10.2410FNBCFNBC45103====143.24MPa<[] πd2π0.022ABC
4435P60==75kN(压) 4sinα5
强度符合要求。(3分)
3、解: ⑴强度校核
最大弯矩发生在跨中截面上,其值为:
1Mzmax=ql2
8
最大正应力为:
σmax=
MzmaxWz12ql3ql23210342====3.89106Pa=3.89MPa<[] 222bh4bh40.140.216
故强度合格。(4分) ⑵梁能承受的最大荷载
由强度条件: Mzmax≤ []Wz
即:
12bh2
ql[σ]86
故:
4bh2[σ]40.140.2121.1107 q==5.6595N/m=5.66kN/m223l34
因此,梁能承受的最大荷载为 qmax=5.66kN/m。(5分)