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1、建筑力学作业3答案仅供参考 一, 选择题每题2分，共20分1工程设计中，规定了容许应力作为设计依据： 。其值为极限应力 除以平安系数n，其中n 为C 。A1 B1 C1 D12低碳钢的拉伸过程中，胡克定律在 A 范围内成立。A弹性阶段B屈服阶段C强化阶段D颈缩阶段3低碳钢的拉伸过程中，B 阶段的特点是应力几乎不变。A弹性 B屈服 C强化 D颈缩4在工程实际中，要保证杆件平安牢靠地工作，就必需使杆件内的最大应力 满意条件 D。A B C D 5图示构件为矩形截面，截面对Z1 轴的惯性矩为D 。A B C D 6图示构件为T形截面，其形心轴最有可能的是C 。A B C D 7. 轴心受压直杆，当压
2、力值 恰好等于某一临界值 时，压杆可以在微弯状态下处于新的平衡，称压杆的这种状态的平衡为C 。A稳定平衡B不稳定平衡 C随遇平衡(临界平衡)D. 不知道8图示杆件的矩形截面，其抗弯截面模量 为D 。A B C D 9. 在梁的强度计算中，必需满意C 强度条件。A. 正应力 B. 剪应力 C. 正应力和剪应力 D. 无所谓 10. 如下图的矩形截面柱，受FP1和FP2力作用，将产生D的组合变形。A. 斜弯曲B. 弯曲和扭转C. 压缩和扭转 D. 压缩和弯曲 二, 填空题每题2分，共20分1. 当杆件轴向应力不超过某一限度时，其纵向应变和横向应变之比是一个常数 ，此比值称为泊松比或横向变形系数 。
3、2. 截面图形对任一轴的惯性矩，都等于 其对平行于该轴的形心轴的惯性矩，再加上截面面积及两轴间距离平方的乘积。3低碳钢拉伸试验中，屈服阶段的特点是：应力不变 ,而变形增加 。4平面弯曲的梁内最大正应力发生在弯矩 最大的横截面，且距中性轴最远 的位置。5. 强度条件可以对杆件进展强度校核 , 选择截面尺寸 和确定允许荷载 三个方面的计算。6. 纯弯曲变形的正应力公式推导，主要依据几何变形 , 应力及应变的物理关系 和 静力条件三个方面。7. 适当增加梁的支座，可以减小 梁的跨度，从而降低 梁的最大弯矩值。8压杆稳定的临界力统一形式的欧拉公式中 称为长度系数 。9长度系数 反映压杆的支承状况， 值
4、越小，柔度 越小 ,临界应力越 大。10瘦长压杆的临界力有统一形式的欧拉公式，其中 称为杆件的计算长度 。 21三, 计算题共60分1.求图示杆件在指定截面上的应力。横截面面积A=400mm2 。5分 21解：1计算1-1截面和2-2截面处的轴力利用截面法 FN 1= 20+10=10 KN压力FN 2= 10 KN拉力2计算1-1, 2-2截面的正应力 压拉2. 计算以下图形对形心轴z, y的惯性矩。5分解：1计算图示环形的惯性矩 圆截面对形心轴的惯性矩为： 那么 2计算图示空心矩形的惯性矩矩形截面对形心轴的惯性矩为： 那么 3. 三角构架如下图，AB杆的横截面面积为 ,BC杆的横截面面积为
5、 ,假设材料的容许拉应力为 ,容许压应力为 ，试校核其强度。10分 FNBCFNBAFP =10kN图1B解：1计算各杆轴力 取B结点为探讨对象，如图1所示，由平衡条件得： 拉 压2强度校核拉杆 BC横截面上的正应力为： +=40 MPa压杆 BA横截面上的正应力为： -=20 MPa满意强度条件，故三角构架是平安的。CBA1204图示矩形截面木梁，材料的容许应力 ,容许剪应力 ,试校核梁的正应力强度和剪应力强度。 10分BAC2校核正应力强度由弯矩图可知最大弯矩发生在梁的B支座处，其值为： 抗弯截面模量为：依据正应力强度条件进展校核：最大正应力为：满意正应力强度。3校核切应力强度由剪力图可知
6、最大剪力也发生在梁的B支座处，其值为： 矩形截面中性轴以上或以下的面积对中性轴的静矩为：矩形截面对中性轴的惯性矩为： 所以 依据切应力强度条件进展校核：最大切应力为：满意切应力强度。解：1绘出图示伸臂梁的弯矩图和剪力图ABCM图KN.mFN图KN.ABC解 此杆件产生的变形是轴向压缩和弯曲的组合。将作用力向截面形心简化，可求得柱子的轴向压力为：截面的弯矩为：依据公式 计算，那么杆中最大压应力：200mm5矩形截面杆受力如下图， 的作用线及杆的轴线重合， 的作用点位于截面的 y轴上， ,试求杆中的最大压应力。10分解 1先推断此压杆是否满意欧拉公式的适用范围该矩形的截面的最小惯性矩为 最小惯性半
7、径 依据约束条件，查得长度系数 那么此压杆的柔度长细比为： 欧拉公式不适用。2采纳经验公式计算 条件不全，缺少木材的 及 ，无法计算6图示矩形截面木压杆， ,材料的弹性模量。试求此压杆的临界力。10分将此题杆件的长度改为5m，重新计算：解 1先推断此压杆是否满意欧拉公式的适用范围该矩形的截面的最小惯性矩为 最小惯性半径 依据约束条件，查得长度系数 那么此压杆的柔度长细比为：欧拉公式适用。2利用欧拉公式计算该杆的临界力：7图示各杆的材料和截面形态及尺寸均一样，各杆的长度如下图，当压力 从零开场以一样的速率渐渐增加时，问哪个杆首先失稳。10分解 可利用欧拉公式 来分析：因为各杆的EI均一样，只需比拟计算长度即可，较大者，其临界力较小，应首先失稳。a图的长度系数 b图的长度系数 EMBED Equation.3 c图的长度系数 因为a图的长度系数最大，所以a图中的杆件首先失稳。1.6m1.3m1m 完