建筑力学网上作业题答案

东北农业大学网络教育学院 建筑力学网上作业题答案

作业题一参考答案

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、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 1

B ．力P 2

C ．力P 3

D ．力P 4

3. 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 )

Z y

Z 1

y 1

P

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 ）

A. 截面对Z 1 轴的惯性矩最小

B. 截面对Z 2 轴的惯性矩最小

C. 截面对与Z 轴距离最远的轴之惯性矩最小

D. 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 ）

·

C

O

P 1

P 2

P 3

A. 图(a)(b) 正确

B. 图(b)(c) 正确

C. 图(c)(d) 正确

D. 图(b) (d) 正确

二、判断题（每小题1分，共5分）

1. 作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交于一点时，此力系必然平衡。（ × ）

2. 一空间力系，若各力作用线平行某一固定平面，则其独立的平衡方程只有3个。 （ × ）

3. 压缩与弯曲的组合变形，在进行强度计算时，如考虑附加弯矩的影响，结果是偏于安全的。（ √）

4. 下图为几何不变体系且无多余约束。（× ）

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 = 40MPa ，σα= 10MPa ，τα= 。

2. 杆件的基本变形形式包括 轴向拉伸或轴向压缩 ，剪切 ，扭转 和 弯曲。

3. 空间固定支座的支座反力包括 X ， Y ， Z ， M x ， M y ， M z 。

4. 如图所示的组合图形的形心坐标c y = 23mm ，c z = 53mm 。

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，分） 2. 作圆轴的扭矩图。（分）

3 3 8kN 6kN

2 2 2kN

2kN 1 1 16kN

14kN

1题图 4题图

3. 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）

解：

∑=0X

0628X B =⨯-+ 4kN X B =

∑=0M

B

068-28-103625Y A =⨯⨯+⨯⨯+⨯ 3.6kN Y A =

∑=0Y

08Y 6.3B =-+ 4.4kN Y B =

AC 段

N AC =N CA =

Q AC =0 Q CA =-12kN

M AC =0 M CA =(左拉)

BE 段

Y A

Y B

X B

M CA

Q N CA

3.6kN

C

A M

11.25kN.m

15kN

25kN

20kN Q qa

M

qa

Q

212

qa 212

qa qa

N BE =N EB = Q BE =Q EB =4kN

M BE =0 M EB =(右拉)

节点C

N CD =-12kN Q CD = M CD =(上拉)

节点E

N ED =-12kN Q ED = M ED =(上拉)

CD 段

N DC =-12kN

Q DC = M DC =上拉)

D 节点

N DE =-12kN

Q DE =

M DC =上拉)

其轴力图、剪力图、弯矩图如下图所示：

CD

ED

C

D

D

N

kN

3.6

12

4.4

4.4

12

kN

Q

4

24

M

kN.m

2615.224

36

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A1和 A2,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

x

F0

=

∑，12

Fsin F cos45F0

θ︒

--=

y

F0

=

∑，1Fsin45Fcos0

θ

︒-=

解得

1

F2Fcosθ

=，

2

F F(sin-cos)

θθ

=

2）各杆变形

由力——变形间物理关系（胡克定律），得各杆伸长为

N11

1

11

F l2Flcos

l

EA EA

θ

∆==