建筑力学作业及答案.docx
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建筑力学作业及答案
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
2•图示一重物重P，置于光滑的地面上。
若以物对地面的压力。
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
3.力偶可以在它的作用平面内
A.任意移动
C.任意移动和转动
4.平面一般力系可以分解为
A.一个平面汇交力系
C.可动铰支座D.光滑接触面
N表示地面对重物的约束反力，N表示重
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.4B.3C.2D.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
&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）。
已知Q1Q2200N，RP2150N，那么该平板将（Co
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
14.
三个刚片用（A）两两相连，组成几何不变体系。
、作图题（10分）。
作如图所示多跨梁各段的受力图
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
Fp2740kN，G5280kN，FQ140kN，FT193kN，m5125kNm。
2.P5000kN,Fi200kN,F2600kN，求力系向A点简化的结果，结果在图中
标示。
3.P800kN,Fi200kN,F2400kN，求力系向A点简化的结果，结果在图中标
示。
解：
坐标系如图
4•三铰拱桥如图所示。
已知Fq300kN,L32m,h10m。
求支座A和e的反力。
解：
（1）选取研究对象：
选取三铰拱桥整体以及AC和EC左右半拱为研究对象。
⑵画受力图：
作出图（a）、（b）、（c）
1）以整体为研究对象
Ma（F）0FByLFqL/8Fq（LL/8）0
得：
FByFq300kN
Fyi0FAyFBy2FQ0
得：
FAyFq300kN
Fxi0FAxFBx0得：
FaxFBx
2）以EC半拱为研究对象
Mc（F）0FByL/2Fq（L/2L/8）Fbxh0
得：
FBx30032120kN
bx810
FaxFbx120kN
校核：
以AC半拱为研究对象
Mc（F）FAyL/2FAxhFq（L/2L/8）3001612010300120
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。
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。
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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）。
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.IB.IIC.I、IIID.II、III
材料D.截面形状和大小
（C）。
杆件，那么它的（D）。
5.拉压杆的轴力大小只与（A）有关。
A.外力B.杆长C.
6.
在刚架内力图规定，弯矩图画在杆件的
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。
8
16
20
CkNJ
20so
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）
P二
Q臥凶）
H圈OdbnO
解：
（1）求支座反力
Mb02415486Ra180
Ra36kN
Y0RaRb24480
Rb36kN
（2）用截面法求轴力，取m-m截面右边为对象,
N215kN拉
2.计算图示桁架a,b,c三杆的轴力。
（13分）
WkN
q
E
1
吳
II
解：
（1）结点EX0
可得Na20kN
（2）1—I截面（取上部为分析对象）
MC0即203Nb1040
可得Nb25kN压
（3）n—n截面（取上部为分析对象）
x=0即20Nccos0
可得NC25kN压
3、计算下图所示桁架的支座反力及1、2杆的轴力。
（14分）
解：
（1）求支座反力
Mb0Ra4a303a50a0
RA35kN
Ma030a503aRb4a0
RB45kN
（2）用截面法求轴力
I—I截面：
1Y035N1cos0cos
a/5
N135.578.26kN（拉）
n—n截面：
Me0:
352a30aN2a0
N240kN压
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第3次平时作业
、单选题（每题2分，共26分）
1•如图所示构件为T形截面，其形心轴最有可能是（C）。
A.ZiB.
212z!
Z
Z2C.
Z3D.
Z4
2•图示圆截面，当其圆心O沿Z轴向右移动时，则截面惯性矩（C）。
A.Iy不变，Iz变大
B•Iy不变，Iz变小
C.Iy变大，Iz不变
D.Iy变小，Iz不变
3•如图所示为四根材料相同、直径相等的杆件。
承载能力大的是（D）杆。
A.图aB.
图bC.
图cD.
4•图示斜梁，c点受向下的力P作用，则AC段梁产生何种变形（A）。
A.压弯组合
A.压缩变形
C.斜弯曲
D.弯曲变形
5.—端固定另一端铰支的压杆，其长度系数等于（A）。
A.B.2
6.如图所示结构，问AB段梁产生何种变形（C）。
A.弯曲变形
B.拉伸变形
C.拉弯组合
D.压弯组合
7.如图所示的矩形截面柱，受
A.斜弯曲
B.弯曲和扭转
C.压缩和扭转
D.压缩和弯曲
Fpi和Fp2力作用，将产生（D的组合变形。
&一铸铁简支梁，如图所示，当其横截面分别按图示两种情况放置时，梁的
A.强度不同，刚度相同B.强度、刚度都不相同
C.强度、刚度相同D.强度相同，刚度不同
（B）。
9•有一构件，受力变形后，其横截面上中性轴不通过截面形心，那么构件的受力形式可能为（C）。
系数n，其中n为（C）。
A.1
件（D）。
（2）若改用等截面积的矩形截面梁即A=7995mm2且h=2b，则梁能承受的最大荷载Pmax应
为多少（8分）
解：
（1）内力分析
画内力图，最大弯矩为
取b=63mmh=126mm
bh2
WZ
6
160MPa，试确定钢杆直径
得P4_W^8kN
l
2.图示三角形吊架，其杆AB和do（6分）
（1）取结点B为分离体，受力图如图所示。
列出平衡方程，求轴力:
Fnab
sin300
FNbcsin30°0
FNab
FNBC
Fn
2Fn
cos30°
3
150103
&86.6kN
2cos30
Fn
3
4Fn
4—86.6—1062.6310226.3mm
3.1416010
26.3mm
3.—直杆的受力情况如图所示，已知杆的截面面积
2
A1000mm
材料的弹性模梁
5
E210MPa。
试求杆的总变形量°（6分）
lm
解：
总变形为
1ad1ab1bc1cd0.050.0250.1130.038mm
4•梯形杆如图所示，已知AB段面积为A10cm2,BC段面积为A220cm2，材料的弹性模
量E2105MPa，试求杆的总变形量。
（7分）
—1
C
B
A
Ln
解：
（1）AE、EC段内力分别为:
Fnab10kN
Fnbc10kN
（2）分别计算各段的变形量:
（3）
总变形量为:
高宽比为hb43。
试选择梁截面尺
寸。
（7分）
解：
（1）求最大内力
QmaxP5°kN
Pa10kN
（2）求h、
bh2
Wz
150mm
可得:
（3）校核剪应力强度
200mm
满足要求。
max3Q畔2.5MPa
2bh
l为何值时，即可开始应用欧
三、二类计算题（共8分）有一根横截面为矩形的压杆，两端铰支，试求压杆的长度
200Mp&
017199.3
l584mm
四、三类计算题（每小题8分，共32分）
1•计算图示刚架B点的水平位移B和C截面的转角c,EI=常量。
解：
用图乘法
⑴作Mp图，见图（a）
⑵作Mi图和M2图，见图（b）、（c）
（3）求位移
M=\
A
yc
Bh
El
1
El
ql2
8
ql4
24EI
丄2i
El3
ql3
24EI
2•计算图示刚架支座B的水平位移B和转角B
（1）作Mp图，见图（b）
作荷载作用下的弯矩图。
（2）作Mi图，见图（c）
在E端加单位力P1，作单位弯
矩图Mi。
（3）作M2图，见图（d）
在E端加单位弯矩M1作单位弯矩图M2。
（4）求位移
1
1
Pa
Pa3
Bh
a
a
2EI
2
4
16EI
11
Pa
1
Pa2
b—a
B2EI2
4
2
32EI
3•计算图示刚架支座A的水平位移，EI=常数。
ml
C
6EI
建筑力学#
第4次平时作业
一.单选题（每题3分，共18分）
1.在位移法的基本方程中，（C）随外荷载的变化而变化。
—1
A.0
4.图示单跨梁的传递系数Cab是（C）。
A.
5.图示单跨梁的传动刚度Sab是（A）。
i
E]
2EI
L
A
L
J/2
&
「
r
二、一类计算题（每小题16分，共48分）
1.用力法计算图示超静定梁，并绘出MQ图
（1）结构为一次超静定，取基本结构和基本未知量如下图（a）所示
基本结构和基本未知量的取法可以有多种，我们也可以将C处的支杆看作多余约束，则
其中的约束反力为基本未知量，相应的去掉C处多余约束支杆的静定结构为基本结构。
（2）列力法方程：
11X11P0
一次超静定结构的力法方程很简单，只有X1一个未知量。
⑶作M1图，见图（b），作MP图，见图（c）
⑷计算系数811和自由项△
系数8ij和厶iP的物理意义是基本结构上的位移，对于梁和刚架，常用图乘法计算。
8ij—Mi图xMj图，△iP—Mi图xMP图
⑸解方程，计算X1：
⑹作M图，见图（d），作Q图，见（e）
12.50
IM3
一次超静定，选基本体系及基本未知量，见图（列力法方程
11X11P0
（3）
作M〔图，见图（b）
作Mp图，见图
（4）
计算111P
11
——2
M1—ds
El
45
El
1P
M1Mp
El
486
EI
用图乘法计算
1P
（5）
解方程
X1
1P
（6）
10.8kN
11
作M图，见图（d）
MM1X1Mp
=3
D
3
3
3
匚
J
CD
kA/?
（
L
K.
32,
°FL
"°
匚
43.6
孑
£
M卿儁）
H
解:
X16.43kNm
（注：
要求分传两个循环,
固端弯矩见附图）
A
解
:
o
0.7J
希■如K*f"L5
阴，卄算廻端号舗M&>
l*kS・m
o
⑷“锤阳皿•m3.“务）
T计
-U.M
2.用力矩分配法计算图示连续梁、并作弯矩图。
（注：
要求分传两个循环，固端弯矩见附图）
AA1
?
|vHV7
才1
\Swj
亦
:
L刃i闪i
4^14^
P二40W
q-10上呵懈
附：
固端弯矩
g
解：
（1）求转动刚度和分配系数
SBA
4i
B点：
Sbc
4i
C点:
BA
BC
8
8_816
0.5
0.5
CB
CD
4i4
3i3
8
812
12
0.6
20
28
412
0.4
用力矩分配法解题时，要牢记下列三个要素：
转动刚度、分配系数和传递系数。
（2）固端弯矩：
mAb
PL20
8
mBc0
McD
ql2
8
20
mBa
20
Mob0
MDc
0.5
0.5
0.4
0.6
I
（3）分配计算及作M图（如下）
20
iJ
0
0
-20
-20
-10T
-2.5T
J10
-1.25
0.5
0.75
—4.25
分配弯矩下面画一横线，表示该结点已经平衡。
箭头表示弯矩的传递方向。
杆端弯矩的最后结果下面画双横线表示O
（3）矩形截面梁的[P]A=h?
b=2b2?
bJ—63.2mm
\2
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