建筑力学
建筑力学

空间站和航天器
大型桥梁的强度 刚度 稳定问题
§1-2刚体、变形固体及其基本假设
一.刚体
就是在力的作用下,大小和形状都不变的物体。
二.变形固体
在外力作用下,一切固体都将发生变形,故称为变形固体
§1-2刚体、变形固体及其基本假设
三.基本假设
1、连续性假设:物质密实地充满物体所在空间,毫无空隙。
(可用微积分数学工具) 2、均匀性假设:物体内,各处的力学性质完全相同。
3、各向同性假设:组成物体的材料沿各方向的力学性质完全 相同。(这样的材料称为各向同性材料;沿各方向的力学 性质不同的材料称为各向异性材料。)
4、小变形假设(条件):材料力学所研究的构件在载荷作用 下的 变形与原始尺寸相比甚小,故对构件进行受力分析时 可忽略其变形。
第一章 绪 论
一、建筑力学的研究对象、内容和任务 二、刚体、变形固体及其基本假设 三、杆件变形的基本形式 四、荷载的分类
§1-1建筑力学的研究对象、内容和任务
一. 建筑力学研究对象
杆系结构
板
薄壁结构
壳
实体结构
杆
件
快
体
工程中多为梁、杆结构
二.建筑力学的内容和任务
建筑力学的主要内容: (1)研究物体的受力分析、力系的等效替换 或简化以及建立力系的平衡条件等。 (2)研究构件在外力作用下的应力和变形。 (3)研究结构的几何组成规律和合理形式以 及结构在外力作用下的内力和变形。
§1-3 杆件变形的基本形式
内容 种类
外力特点
轴向拉伸 及 压缩
Axial Tension
剪切 Shear
扭转 Torsion
平面弯曲 Bending
组合受力(Combined Loading)与变形
建筑力学(完整版)ppt课件

第一章 静力学基础
第一节 基本概念 一、力 1.力的定义 力是物体之间相互的机械作用。由于力的作用 ,物体的机械运动状态将发生改变,同时还引起物 体产生变形。前者称为力的运动效应(或外效应) ;后者称为力的变形效应(或内效应)。 在本课程中,主要讨论力对物体的变形效应。
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2.力的三要素 力的大小、方向(包括方位和指向) 和作用点,这三个因素称为力的三要素。 实际物体在相互作用时,力总是分布在 一定的面积或体积范围内,是分布力。如 果力作用的范围很小,可看成是作用在一 个点上,该点就是力的作用点,建筑上称 这种力为集中力。
作为施工技术及施工管理人员,也要求必须掌握建筑力学知识。知道 结构和构件的受力情况,什么位置是危险截面,各种力的传递途径以及 结构和构件在这些力的作用下会发生怎样的破坏等等,才能很好地理解 图纸设计的意图及要求,科学地组织施工,制定出合理的安全和质量保 证措施;在施工过程中,要将设计图纸变成实际建筑物,往往要搭设一 些临时设施和机具,确定施工方案、施工方法和施工技术组织措施。如 对一些重要的梁板结构施工,为了保证梁板的形状、尺寸和位置的正确 性,对安装的模板及其支架系统必须要进行设计或验算;进行深基坑( 槽)开挖时,如采用土壁支撑的施工方法防止土壁坍落,对支撑特别是 大型支撑和特殊的支撑必须进行设计和计算,这些工作都是由施工技术 人员来完成的。因此,只有懂得力学知识才能很好地完成设计及施工任 务,避免发生质量和安全事故,确保建筑施工正常进行。
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构件的强度、刚度和稳定性统称为构件的承载能力。其高低 与构件的材料性质、截面的几何形状及尺寸、受力性质、工 作条件及构造情况等因素有关。在结构设计中,如果把构件 截面设计得过小,构件会因刚度不足导致变形过大而影响正 常使用,或因强度不足而迅速破坏;如果构件截面设计得过 大,其能承受的荷载过分大于所受的荷载,则又会不经济, 造成人力、物力上的浪费。因此,结构和构件的安全性与经 济性是矛盾的。建筑力学的任务就在于力求合理地解决这种 矛盾。即:研究和分析作用在结构(或构件)上力与平衡的 关系,结构(或构件)的内力、应力、变形的计算方法以及 构件的强度、刚度和稳定条件,为保证结构(或构件)既安 全可靠又经济合理提供计算理论依据。
建筑力学

第一章 总论 §1-1 概述
一、建筑力学的研究对象
研究对象——建筑(工程)结构和构件。 结构:建筑物中承担荷载的体系(承重 骨架)。
如:梁柱体系、板壳体系、网架体系、水塔、桥梁、 水坝、挡土墙等。
构件:组成结构的各单独部分。
如:基础、柱、梁、屋面板等。
建筑结构按几何特征分类:
• (1) 杆件结构(杆系结构):构件长度 远远大于横截面尺寸。 • (2) 薄壁结构(板壳结构):板壳的厚 度比长度和宽度小得多。 • (3) 实体结构:结构的长、宽、高三个 尺寸等量级。 • 建筑力学以杆系结构为研究对象。
满足刚度要求:使结构或构件在正常工作条件下的变形不超过 允许的范围。
稳定性:结构或构件以原有的形状保持稳定的 平衡状态。
稳定性要求:是结构或构件在正常工作条件下不突然改变原有 的形状,因发生过大的变形而导致破坏。
内容:
1、静力学基础及静定结构内力计算
包括:物体的受力分析、力系简化理论及平衡方程、结构组 成的几何规律、静定构件和结构的内力计算等。
§1-7 杆件的几何特性与基本变形形式
杆件的几何特征(补充P5) 杆件的基本变形形式: 1、轴向拉伸或压缩
2、剪切
3、扭转
4、弯曲
建筑力学的学习方法和课程要求
1、学习时注意理解它的基本原理、掌握它的分析问题的 方法和解题思路,切忌死记硬背。 2、做一定的习题,对做题中出现的错误应认真分析,找 出原因,及时纠正。 1、闭卷考试
2、强度问题
研究基本构件在各种基本变形形式下,强度计算的理论和方 法,使结构满足强度条件。
3、刚度问题
研究静定构件的变形及静定结构位移的计算理论和方法。
4、超静定结构的内力计算
介绍力法、位移法两种计算超静定结构的基本方法。
大二建筑力学的知识点

大二建筑力学的知识点建筑力学是建筑工程专业中的一门重要课程,它研究的是建筑结构在外力作用下的受力和变形情况。
熟练掌握建筑力学的知识,对于合理设计和可靠建造结构起到至关重要的作用。
本文将介绍大二建筑力学的一些重要知识点。
1. 静力学静力学是力学的基础,也是建筑力学的基石。
在静力学中,我们研究力的平衡条件和力的合成分解,以及物体的平衡条件等。
在建筑力学中,我们常常需要计算力的合成、重心位置和倾覆稳定等问题,这些都是静力学的基本内容。
2. 杆件受力分析杆件是建筑结构中最基本的构件,其受力分析是建筑力学中的重要内容。
在杆件受力分析中,我们研究杆件的受力状态、内力分布和受力的平衡条件等。
通过分析杆件的受力情况,可以确定杆件的强度和稳定性,从而为结构设计提供依据。
3. 梁的受力分析梁是建筑结构中常见的构件,其受力分析是建筑力学中的重点内容之一。
在梁的受力分析中,我们研究梁的内力分布、弯矩和剪力等。
通过分析梁的受力情况,可以确定梁的截面尺寸和材料选择,确保梁在承受荷载时不会发生破坏。
4. 简支梁和连续梁在梁的类型中,简支梁和连续梁是最常见的两种形式。
简支梁受到两端支承力的作用,连续梁则在多个支点处受到支承力的作用。
对于简支梁和连续梁的受力分析,我们需要考虑其内力分布和影响因素,确保结构的安全和稳定。
5. 柱的受力分析柱是建筑结构中起支撑作用的构件,其受力分析也是建筑力学中的重要内容。
在柱的受力分析中,我们研究柱的轴力、弯矩和剪力等。
通过合理分析柱的受力情况,可以确保柱的截面尺寸和材料选择,保证柱在受力时具有足够的强度和稳定性。
6. 框架结构框架结构是建筑中常用的结构形式之一,在建筑力学中也有特殊的分析方法。
框架结构由多个柱、梁和节点组成,通过节点的刚性连接形成整体结构。
在框架结构的受力分析中,我们需要考虑节点的力的平衡条件和杆件的受力情况,以确保整个框架结构的安全和稳定。
7. 钢结构和混凝土结构钢结构和混凝土结构是建筑中常用的两种结构形式,它们具有不同的特点和受力性能。
建筑力学

力学的各个分类之间既有相同又有差别,建筑力学直接来源于土木工程三大力学:理论力学、材料 力学、结构力学,节选了三大力学中的部分内容。其中:
作用在构件上的外力如果作用面面积远远小于构件尺寸,可以简化为集中力。 作用在构件上的外力如果作用面面积相对较大而不能简化为集中力时,应简化为分布力。
力的三要素是力对物体的作用效果。取决于:力的大小、方向与作用点。
2.2 静力学的定律和原理
公理一 (二力平衡公理)要使刚体在两个力作用下维持平衡状态,必须也只须这两个力大小相 等、方向相反、沿同一直线作用。
Mechanics is an area of science concerned with the behavior of physical bodies when subjected to forces or displacements, and the subsequent effects of the bodies on their environment.-Wikipedia
刚体——在运动中和受力作用后,形状和大小不变,而且内部各点的相对位置不变的物体。绝 对刚体实际上是不存在的,只是一种理想模型,因为任何物体在受力作用后,都或多或少地变形, 如果变形的程度相对于物体本身几何尺寸来说极为微小,在研究物体运动时变形就可以忽略不计。 把许多固体视为刚体,所得到的结果在工程上一般已有足够的准确度。但要研究应力和应变,则须 考虑变形。由于变形一般总是微小的,所以可先将物体当作刚体,用理论力学的方法求得加给它的 各未知力,然后再用变形体力学,包括材料力学、弹性力学、塑性力学等的理论和方法进行研究。
建筑力学的知识点公式总结

建筑力学的知识点公式总结1. 受力分析在建筑力学中,受力分析是非常基础的知识点,它是分析结构在外力作用下的受力和变形情况。
受力分析的基本原理是平衡条件,即结构受力平衡,外力和内力之和为0。
常见的受力分析问题包括梁的受力分析、柱的受力分析、桁架的受力分析等。
2. 弹性力学弹性力学是研究材料在外力作用下的变形和应力、应变关系的学科。
在建筑力学中,弹性力学是非常重要的知识点,它涉及了材料的力学性质、变形规律和材料的弹性极限等。
弹性力学的基本公式包括胡克定律、杨氏模量、泊松比等。
3. 结构力学结构力学是研究结构在外力作用下的受力和变形情况的学科。
在建筑力学中,结构力学包括了梁的受力分析、柱的受力分析、框架结构的受力分析等。
结构力学的基本公式包括静力平衡方程、变形公式、内力计算公式等。
4. 桥梁力学桥梁力学是研究桥梁结构在外力作用下的受力和变形情况的学科。
在建筑力学中,桥梁力学是一个重要的分支学科,它涉及了桥梁的受力分析、变形分析、挠度计算等。
桥梁力学的基本公式包括桁架结构的受力分析公式、桁架结构的位移计算公式等。
5. 基础力学基础力学是研究基础在外力作用下的受力和变形情况的学科。
在建筑力学中,基础力学是非常重要的知识点,它涉及了基础的受力分析、变形分析、承载力计算等。
基础力学的基本公式包括基础的受力分析公式、基础的变形计算公式等。
综上所述,建筑力学是土木工程学科中的重要基础学科之一,它涉及了受力分析、弹性力学、结构力学、桥梁力学和基础力学等多个方面的知识。
掌握建筑力学的知识对于土木工程师来说是非常重要的,它可以帮助工程师更好地设计和施工结构,确保结构的安全性和稳定性。
建筑力学的知识点和公式虽然繁多,但只有通过实践和不断的学习,才能真正掌握其中的精髓。
建筑力学

建筑力学1.建筑力学的任务:研究和分析作用在结构或构件上力与平衡的关系,结构或构件的内力应力变形的计算方法以及构件的强度刚度和稳定条件,为保证结构或构件既安全可靠又经济合理提供计算理论依据。
2.要求:强度,刚度,稳定性。
3.杆:分为直杆和曲杆。
平面形状的称为板,曲面形状称为壳。
板块的几何特征是三个方向的尺寸都是同数量级的。
薄壁杆。
4.力:是物体间的相互机械作用,这种作用使物体的运动状态或形状发生改变。
5力产生的效应:分为外效应(运动效应)和内效应(变形效应)6..力的三要素:力的大小、方向和作用点。
产生变体的物体称为刚体。
7平衡:是指物体相对地球保持静止或作匀速直线运动的状态。
力系分为汇交力系、力偶系、平行力系、一般力系。
(力系:作用在物体上的一组力。
)8.静力学基本公理:二力平衡原理:作用于刚体上的两个力平衡的充分与必要条件是这两个力相等、方向相反、作用线在一条直线上。
(推论:力的可传性原理)加减平衡力系原理:在作用于刚体上的已知力系上,加上或减去任意一个平衡力系,不会改变原力系对刚体的作用效应。
力的平行四边形法则:作用于物体上同一点的两个力,可以和成为一个合力,合力也作用于该点,其大小和方向由以两个分力所构成的平行四边形的对角线来表示。
三力平衡汇交定理:一刚体受不平行的三个力作用而平衡时,此三力的作用线必共面且汇交于一点。
作用力与反作用力公理:两个物体间相互的一对力,总是大小相等、方向相反、作用线相同,并分别而且作用于这两个物体上。
9.约束反力的方向总是与物体的运动或运动趋势的方向相反。
几种常见的约束及其约束反力:圆柱铰链约束,链杆约束,固定铰支座约束,固定端约束等10.画受力图的步骤及注意事项:1.取脱离体。
将研究对象从其联系的周围物体中分离出来,2.根据已知条件,画出作用在研究对象上的全部主动力;3根据脱离体原来受到的约束类型,画出相应的约束反力;4要熟练地使用常用的字母和符号标注各个约束反力;5.受力图上只画出脱离体的简图及其所受的全部外力,不画已被解除的约束。
建筑力学基础知识

AC、BC杆、销C受力图。如图1-20(b)、(c)、 (d) 所示。
图1-20
【例1-5】梁AD和DG用铰链D连接,用固定铰支座A,可动铰 支座C、G与大地相连,如图1-21(a)所示,试画出梁AD、DG
及整梁AG的受力图。
图1-21
力的平行四边形法则
力的三角形法则
三力平衡汇交定理
一刚体受共面不平行的三力作用而平衡时,此三力的作
用线必汇交于一点。
证明:
F1
A1 A A2
A3
F2
=
F1
A
F2
A3
F3
F3
作用与反作用定律
两个相互作用物体之间的作用力与反作用力大小相等, 方向相反,沿同一直线且分别作用在这两个物体上。
三、约束与约束反力
必将D处的约束反力画上,因为对整体而言它是内力。
物体的受力图举例
【1】重量为FW 的小球放置在光滑的斜面上,并 用绳子拉住,如图(a)所示。画出此球的受 力图。
【解】以小球为研究对象,解除小球的约束,画 出分离体,小球受重力(主动力)FW,并画出, 同时小球受到绳子的约束反力(拉力)FTA和斜 面的约束反力(支持力)FNB(图(b))。
【例1-1】
【例1-2】简支梁AB,跨中受到集中力的作用不计梁自重,如图118(a)所示,试画出梁的受力图。 【解】(1)取AB梁为研究对象,解除约束,画脱离体简图;
(2)画主动力F;
(3)画约束反力:如图1-18(b)所示。
(a)
ห้องสมุดไป่ตู้
(b)
图1-18
【例1-3】
【例1-4】如图1-20(a)所示,某支架由杆AC、BC通过销C 连结在一起,设杆、销的自重不计,试分别画出AC、BC杆、
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东北农业大学网络教育学院 建筑力学作业题(一)一、单项选择题(将正确答案字母序号填入括号里,每小题1分,共5分)1、平面力系向点1简化时,主矢F R =0,主矩M 1≠0,如将该力系向另一点2简化,则()。
A :F R ≠0,M 2≠0;B :F R =0,M 2≠M 1; C :F R =0,M 2=M 1;D :F R ≠0,M 2=M 1。
2.大小相等的四个力,作用在同一平面上且力的作用线交于一点C ,试比较四个力对平面上点O 的力矩,哪个力对O 点之矩最大() A .力P 1B .力P 2C .力P 3D .力P 43.A.Z 轴B. 4. A. B.C.D. 5.A. B. C. D. 1. 2. 3. 4. 5. 矩形截面梁受横向力作用而弯曲时,其横截面上最大剪应力的大小是平均剪应力的3倍。
() 三、填空题(每空1分;共15分。
) 1.横截面面积A=10cm 2的拉杆,P=40KN ,当α=60°斜面上的σ=,σα=,τα=。
2.杆件的基本变形形式包括,,和。
3.空间固定支座的支座反力包括,,,,,。
4.如图所示的组合图形的形1题图4题图y=,c z=。
心坐标c四、作图题(不用写出中间过程,本题共15分。
)1.作下杆的轴力图。
(不考虑自重,2.5分)2.作圆轴的扭矩图。
(2.5分)336kN222kN16kN.m30kN.m14kN.m113.作下梁的剪力图和弯矩图。
(5分)4.作下梁的剪力图和弯矩图。
(5分)五、计算题(共60分)1.试作刚架的内力图(包括弯矩图、剪力图和轴力图,要求写出计算过程)。
(10分)2.为E,θ值。
(10分)=3kN.m,3.直径dC如图(a(1(2(34.5.跨度l,许用6.=240N,如1.A.二力平衡原理B.力的平行四边形法则C.力的可传性原理D.作用与反作用定理2.图示为一轴力杆,其中最大的拉力为()。
A.12kNB.20kNC.8kND.13kN3.圆形截面梁受横向力作用而弯曲时,其横截面上最大剪应力的大小是平均剪应力的()。
A.2倍B.1.5倍C.1倍D.4/3倍4.图示悬臂梁AC,C截面处的挠度值,有四种答案,其中正确的是()。
A.f c=θB·aB.f c=θA·2aC.f c=f B+θB·aD.f c=f B5.图示三铰刚架,受水平力P作用,有以下四种说法,其中错的是()。
A.AC为二力平衡杆件B.BC为三力平衡构件C.反力R A和R B的方向都指向CD.R A的方向指向C,R B的方向不确定二、判断题(每小题1分,共5分)1.2.3.4.5.1.A、Bm A2.σ1-13.4.5.7.1.3320kN2210kN6kN.m10kN.m4kN.m113.作下梁的剪力图和弯矩图。
(5分)4.作下梁的剪力图和弯矩图。
(5分)q1..试作刚架的内力图(包括弯矩图、剪力图和轴力图,要求写出计算过程)。
(10分)2.图示简支梁,已知P=20kN,l=1m,b=40mm,h=80mm,E=200GPa,求梁中央下边缘处的纵向应变。
(5分)3.如图3a 已知悬臂梁(全梁抗弯刚度均为EI )受集中力后端部的挠度为EI Fl y B 33-=,转角EIFl B 22-=θ,求图3b 中的C 点的挠度的大小。
(本题5分)4.钢制圆轴上作用有四个外力偶,其矩T 1=0.6kN.m ,T 2=1kN.m ,T 3=0.2kN.m ,T 4=0.2kN.m (1)作轴的扭矩图。
(2)若截面直径d =50mm ,设材料的4810G =⨯MPa ,[]τ=60MPa ,[] 1.2/m θ=,试校核轴的强度和刚度。
(10分)T 1T 2T 35.]=160MPa 。
6.梁的截面7.123456789101.33 8kN 22113.Pa A a1.图示拉杆承受轴向拉力P =30kN ,杆的横截面面积A =300mm 2,今在其表面取A 单元体,已知α=30。
试计算单元体各面上应力的大小。
(8分)AP2.钢制圆轴上作用有四个外力偶,其矩T 1=0.6kN.m ,T 2=1kN.m ,T 3=0.2kN.m ,T 4=0.2kN.m (1)作轴的扭矩图。
(2)若截面直径d =50mm ,设材料的4810G =⨯MPa ,[]τ=60MPa ,[] 1.2/m θ=,试校核轴的强度和刚度。
(12分)T 1T 2T 33.[]σ=11MPa ,[]τ=1.2MPa 。
(10分)q 1501、平面力系向点1简化时,主矢F R =0,主矩M 1≠0,如将该力系向另一点2简化,则(B )。
A :F R ≠0,M 2≠0;B :F R =0,M 2≠M 1; C :F R =0,M 2=M 1;D :F R ≠0,M 2=M 1。
2.大小相等的四个力,作用在同一平面上且力的作用线交于一点C ,试比较四个力对平面上点O 的力矩,哪个力对O 点之矩最大(B ) A .力P 1B .力P 2C .力P 3P 3D .力P 43.两端铰支的等直压杆,其横截面如图所示。
试问压杆失稳时,压杆将绕横截面上哪一根轴转动?(B) A.Z 轴B.Y 轴C.Z 1轴D.Y 1轴4.如图所示矩形截面,判断与形心轴z 平行的各轴中,截面对哪根轴的惯性距最小以下结论哪个正确?(D ) E. 截面对Z 1轴的惯性矩最小 F. 截面对Z 2轴的惯性矩最小G. 截面对与Z 轴距离最远的轴之惯性矩最小 H. 截面对Z 轴惯性矩最小5.指出以下应力分布图中哪些是正确的(D ) E. F. G. H. 4. 5.6. 6.7. 1.X ,Y ,Z ,4.如图1.338kN 6kN 222kN2kN16kN.m30kN.m14kN.m 1116kN 14kN3.作下梁的剪力图和弯矩图。
(5分)4.作下梁的剪力图和弯矩图。
(5分) 五、计算题(共60分)1.试作刚架的内力图(包括弯矩图、剪力图和轴力图,要求写出计算过程)。
(10分)1题图解:∑=0X∑=0Y08Y 6.3B =-+ 4.4kN Y B =AC 段N DC =-12kNQ DC =3.6kN M DC 上拉)D 节点N DE =-12kNQ DE=-4.4kNY AY BX BCDDM DC 上拉)其轴力图、剪力图、弯矩图如下图所示:2.由相同材料制成的两杆组成的简单桁架,如下图所示。
设两杆的横截面面积分别为A 1和A 2,材料的弹性模量为E ,在节点B 处承受与铅锤线成θ角的荷载F ,试求当节点B 的总位移与荷载F 的方向相同时的角度θ值。
(10分)解:1)各杆轴力 由节点B 的平衡条件xF 0=∑,12Fsin F cos 45F 0θ︒--= yF0=∑︒解得23)节点B 3.直径d C =3kN.m ,如图(a (1(2(3解:12)截面C 3)BC 由 所以4.自由端的挠度和转角。
(10分)解:1)挠曲线方程由挠曲线近似微分方程及其积分 由边界条件定积分常数x 0=,A 0θ=:30q l C=-24 x 0=,A v 0=:40q l D=120所以,挠曲线方程为 2)自由端挠度和转角7. 跨度l =2m 、由25b 号工字钢制成的简支梁及其承载情况,如图所示。
钢材的许用正应力[]σ=160MPa ,许用切应力[]τ=100MPa 。
试对该梁作全面的强度校核。
(10分) 解:1)梁的剪力、弯矩图作梁的剪力、弯矩图,如上图所示。
2)梁的弯曲正应力强度校核最大正应力发生在梁跨中截面E 的上、下边缘处。
下边缘各点处均为单轴拉应力状态,其值为3 a) 8. =240N ,如解:12而y W /所以max σ解得所以b h 5.5cm 11cm ⨯=⨯作业题二参考答案一、单项选择题(将正确答案字母序号填入括号里,每小题1分,共5分) 1.在下列原理、法则、定理中,只适用于刚体的是(C)。
A.二力平衡原理B.力的平行四边形法则 C.力的可传性原理D.作用与反作用定理 2.图示为一轴力杆,其中最大的拉力为(B)。
A.12kN B.20kNC.8kND.13kN3.圆形截面梁受横向力作用而弯曲时,其横截面上最大剪应力的大小是平均剪应力的(D)。
A.2倍B.1.5倍C.1倍D.4/3倍4.图示悬臂梁AC,C截面处的挠度值,有四种答案,其中正确的是(C)。
A.f c=θB·aB.f c=θA·2aC.f c=f B+θB·aD.f c=f B5.图示三铰刚架,受水平力P作用,有以下四种说法,其中错的是(C)。
A.AC为二力平衡杆件20kN30kN2210kN10kN6kN.m10kN.m4kN.m116kN4kN3.作下梁的剪力图和弯矩图。
(5分)4.作下梁的剪力图和弯矩图。
(5分)五、计算题(共60分)M14Pl 2. .试作刚架的内力图(包括弯矩图、剪力图和轴力图,要求写出计算过程)。
(10分) (计算过程略)2.图示简支梁,已知P=20kN,l =1m,b=40mm,h=80mm,E=200GPa ,求梁中央下边缘处的纵向应变。
(5分)解:弯矩图如图所示:梁下边缘处的弯矩为:M =14Pl =5kN.m 梁下边缘处的应力为:3251016ZM W bh σ⨯===336651*********--⨯⨯⨯⨯⨯=9.7GPa3.3b ,T 4(10T 1T 5.。
M Z =P a +P*2l =1500*50*10-3+1500*2*1=3075N.mM y =P a =75N.mN =2P=3000N D 为危险点26393930757530001150105010501066y z D z y M M N W W A σ---=++=++⨯⨯⨯⨯⨯=152.4MP a <[]σ=160MP a AB 梁满足强度要求。
6.下图所示结构,梁AB 和杆CD 是同种材料制成,已知许应力为[σ],CD 杆的横截面积为A=b 3/a 。
AB 梁的截面为矩形h=2b ,试求许用载荷[P]。
(10分) 解:AB 梁的受力分析如下图所示: 由平衡方程:0AM=∑230CD R a P a ⨯-⨯=,R CD =3P/20X =∑X A=00Y =∑0CDA RP Y --=,Y A =P/2对CD 杆:,故有[]32b P σ≤ M ∑∑2)3Q A M A ασ故主平面方位角0=-2.64。
单元体草图:作业题三参考答案一、判断题(每题1分,共10分。
)10. 刚体是指在任何外力作用下,其形状都不会改变的物体。
() 11. 线均布荷载的单位是N/m 或kN/m 。
()12. 空间固定支座,它只能限制水平和竖直方向的移动,也能限制转动。