建筑力学作业及答案(补修)

建筑力学#

第1次平时作业

一．单选题（每题2 分，共30分）

1．约束反力中含有力偶的约束为(B)。

A．固定铰支座 B．固定端支座C．可动铰支座 D．光滑接触面2．图示一重物重P，置于光滑的地面上。若以N表示地面对重物的约束反力，N'表示重物对地面的压力。以下结论正确的是（B）。

A．力P与N是一对作用力与反作用力

B．力N与N'是一对作用力与反作用力

C．力P与N'是一对作用力与反作用力

D．重物在P、N、N'三个力作用下平衡

3．力偶可以在它的作用平面内(C)，而不改变它对物体的作用。

A．任意移动 B．任意转动

C．任意移动和转动 D．既不能移动也不能转动

4．平面一般力系可以分解为(C)。

A．一个平面汇交力系 B．一个平面力偶系

C．一个平面汇交力系和一个平面力偶系 D．无法分解

5．平面一般力系有(B)个独立的平衡方程，可用来求解未知量。

A．4 B．3 C．2 D．1

6．关于力偶与力偶矩的论述，其中（D）是正确的。

A．方向相反，作用线平行的两个力称为力偶

B．力偶对刚体既产生转动效应又产生移动效应

C．力偶可以简化为一个力，因此能与一个力等效

D．力偶对任意点之矩都等于力偶矩

7．关于力和力偶对物体的作用效应，下列说法正确的是（B）。

A．力只能使物体产生移动效应 B．力可以使物体产生移动和转动效应

C．力偶只能使物体产生移动效应 D．力和力偶都可以使物体产生移动和转动效应8．平面任意力系向其平面内一点简化得一个主矢和主矩，它们与简化中心位置的选择，下面哪种说法是正确的（D）。

A ．主矢和主矩均与简化中心的位置有关

B ．主矢和主矩均与简化中心的位置无关

C ．主矢与简化中心的位置有关，主矩无关

D ．主矩与简化中心的位置有关，主矢无关 9．如图所示平板，其上作用有两对力1Q 和 2Q 及1P 和2P ，这两对力各组成一个力偶，现已知N Q Q 20021==，N P P 15021==，那么该平板将（C ）

。 A ．左右平移 B ．上下平移

C ．保持平衡

D ．顺时针旋转

10．由两个物体组成的物体系统，共具有(D)独立的平衡方程。

A ．3

B ．4

C ．5

D ．6 11．最大静摩擦力(B)。

A ．方向与相对滑动趋势相同，大小与正压力成正比

B ．方向与相对滑动趋势相反，大小与正压力成正比

C ．方向与相对滑动趋势相同，大小与正压力成反比

D ．方向与相对滑动趋势相反，大小与正压力成反比 12．关于力对点之矩的说法，(A)是错误的。

A ．力对点之矩与力的大小和方向有关，而与矩心位置无关

B ．力对点之矩不会因为力矢沿其作用线移动而改变

C ．力的数值为零、或力的作用线通过矩心时，力矩均为零

D ．互相平衡的两个力，对同一点之矩的代数和等于零 13．一个点和一个刚片用(B)的链杆相连，组成几何不变体系。

A ．两根共线的链杆

B ．两根不共线的链杆

C ．三根共线的链杆

D ．三根不共线的链杆 14．三个刚片用(A)两两相连，组成几何不变体系。

A ．不在同一直线的三个单铰

B ．不在同一直线的三个铰

C ．三个单铰

D ．三个铰 15．静定结构的几何组成特征是(D)。

A ．体系几何不变

B ．体系几何可变

C ．体系几何不变且有多余约束

D ．体系几何不变且无多余约束

二、作图题（10分）。

作如图所示多跨梁各段的受力图

解：作ＡＢ段的受力图如图(a)，作ＢＣ段的受力图如图(b)

三、计算题。（每小题10分，共40分）

1、桥墩所受的力如图所示，求力系向Ｏ点简化的结果，并求合力作用点的位置。已知

kN F P 2740=，kN G 5280=，kN F Q 140=，kN F T 193=，m kN m ?=5125。

解：坐标系如图

kN R X 333)140(193-=-+-=' kN R Y

8020)2740(5280-=-+-=' 主矢kN R R R Y

X 9.802622='+'=

' 方向1.243338020tan =--=''=

X

Y

R R α 主矩m

kN M O ?=+?+?=106765125211937.10140

2．kN P 5000=，kN F 2001=，kN F 6002=，求力系向Ａ点简化的结果，结果在图中标示。

解：坐标系如图

kN R X 800)600(200-=-+-=' kN R Y

5000-=' 主矢kN R R R Y X 60.50632

2='+'=

'

方向425tan -=''=

X

Y R R α 力系的主矢可以用解析的方法求得。

主矩m kN M A ?-=?-?+?=80002500026004200

3．kN P 800=，kN F 2001=，kN F 4002=，求力系向Ａ点简化的结果，结果在图中标示。

解：坐标系如图

kN F F R X 60021=+=' kN P R Y

800-=-=' 主矢kN R R R Y X 100022

='+'=

'

方向34tan -=''=

X

Y R R α 主矩m kN P F F M A ?=?+?+?=28005.12421

4．三铰拱桥如图所示。已知kN F Q 300=，m L 32=，m h 10=。求支座Ａ和Ｂ的反力。

解：(1)选取研究对象：选取三铰拱桥整体以及ＡＣ和ＢＣ左右半拱为研究对象。 (2)画受力图：作出图(a)、(b)、(c)

(3)列平衡方程并求解： 1)以整体为研究对象

∑=0)(F M A 0

)8/(8/=-?-?-?L L F L F L F Q Q By

得：()

↑==kN F F Q By 300

0=∑yi F 02=-+Q By Ay F F F

得：()

↑==kN F F Q Ay 300

0=∑xi F 0=-Bx Ax F F 得：Bx Ax F F =

2)以ＢＣ半拱为研究对象

∑=0)(F M c 0)8/2/(2/=?--?-?h F L L F L F Bx Q By

得：()←=??=

kN F Bx 12010

832

300

()→==kN F F Bx Ax 120

校核：以ＡＣ半拱为研究对象

123001012016300)8/2/(2/)(=?+?+?-=-?+?+?-=∑L L F h F L F F M Q Ax Ay c 结果正确。

四、分析题。（每小题10分，共20分） 1．分析如图所示体系的几何组成。

解：先分析基础以上部分。把链杆AB 作为刚片，再依次增加二元体B —C —A ，A —C —D ，D —F —C ，C —E —F ，得到ABCEFDA 几何不变体系，把ABCEFDA 几何不变体系视为刚片，它与地基用三根及不完全平行业不交于一点的链杆相连，根据两刚片规则，此体系是几何不变体系，且无多与约束。

2．如图所示，试分析图示结构体系的几何组成。

解：铰结三角形124和铰结三角形235与基础这三刚片通过不在同一直线上的三个单铰1、2、3两两相连，组成几何不变体系，形成一个大刚片12345。刚片12345与刚片96之间通过三根既不完全平行也不相交于一点的的链杆相连，然后再依次增加二元体672,785,形成大刚片，此大刚片与刚片810用一个铰和不通过此铰的链杆相连，几何不可变，且无多余约束。

建筑力学# 第2次平时作业

一．单选题（每题3 分，共30分）

1．受轴向拉伸的杆件，在比例极限内受力，若要减小其轴向变形，则需改变杆件的抗拉刚度，即（C ）。

A.增大EI 值

B.减小EA 值

C.增大EA 值

D.减小EI 值 2．正方形结构如图所示，已知各杆的EA 都相同，则斜杆1-3的伸长为(D)。

A. Δl =2Fa ／EA

B. Δl =0

C. Δl

=2Fa ／

2EA D. A 、B 、C 均错

3．有一根直径为d 的圆截面钢杆，受轴向拉力作用，已知其轴向应变为ε，弹性模量为E ，则杆内的轴力N 应为（B ）。

A ．

E

d 42ε

π B ．

επE d 42

C ．24d E πε

D ． ε

π42E

4．桁架中的二杆结点，如无外力作用，如果二杆（A ），则此二杆都是零杆。

I ．不共线

II ．共线

III ．互相垂直

A．I B．II C．I、III D．II、III

5．拉压杆的轴力大小只与（A）有关。

A．外力 B．杆长 C.材料 D．截面形状和大小

6．在刚架内力图规定，弯矩图画在杆件的(C)。

A．上边一侧B．右边一侧 C．受拉一侧 D．受压一侧

7．有一截面积为A的圆截面杆件受轴向拉力作用，若将其改为截面积仍为A的空心圆截面杆件，那么它的(D)。

A．内力增大，应力增大，轴向变形增大 B．内力减小，应力减小，轴向变形减小C．内力增大，应力增大，轴向变形减小 D．内力，应力、轴向变形均不变

8．截面法求杆件截面内力的三个主要步骤顺序为（D）。

A．列平衡方程、画受力图、取分离体 B．画受力图、列平衡方程、取分离体 C．画受力图、取分离体、列平衡方程 D．取分离体、画受力图、列平衡方程9．确定杆件内力的一般方法为（B）。

A.叠加法

B.截面法

C.静力分析法

D.动能法

10．截面法计算静定平面桁架，其所取脱离体上的未知轴力数一般不超过（C）个。

A.1

B.2

C.3

D.4

二、作图题（每小题10分，共30分）

1．试画出图示梁的剪力图和弯矩图。

解：梁的剪力图和弯矩图如下如下：

2．试画出图示梁的剪力图和弯矩图。

解：梁的剪力图和弯矩图如下：

3．试画出图示梁的剪力图和弯矩图。

解：梁的剪力图和弯矩图如下如下：

三、计算题。（40分）

1．计算下图所示桁架的支座反力及1、2、3杆的轴力。（13分）

解：

（1）求支座反力

∑=0B M 0186481524=?-?+?A R ()↑=kN R A 36 ∑=0Y 04824=--+B A R R ()

↑=kN R B 36 （2）用截面法求轴力，取m m 截面右边为 对象，

见图()b ：

∑=0C M ： 063641=?+?N ()压kN N 541-=

∑=0D M ： 043489363=?-?-?N ()拉＝kN N 453

∑=0X ： 0

cos 45542=αN ——