《建筑力学》全集
一、《建筑力学》的任务
设计出既经济合理又安全可靠的结构二、《建筑力学》研究的对象
静力学：构件、结构——外力
材料：构件——内力
1－1力和平衡的概念
一、力的概念。
1、定义
2、三要素：①大小。②方向。③作用点。
3、单位：国际单位制N、KN。
二、刚体和平衡的概念。
1、刚体：
2、平衡：
１－３、约束与约束力一、约束反力
表示：Ｔ。
解：q １’=97
.549.11000
11??=1237N/m 2；
q 2’=300N/m 2；
q 3’=97
.549.11000
20)02.097.549.1(?????=400N/m 2
q 4’=300N/m 2
（总）q ’=q 1’+q 2’+q 3’+q 4’=1237+300+400+300=2237N/m 2
线载：
'
作法：
2 讲例题
讲书例题
12 讲例题。
3、如果ＦＸ 其中：αF
12、P 1 p 3P 1X+P 2
即：P 1 即：∑X ∑Y
2——三、合成：
大小：方向：tg X
Y
F 合力所在象限由∑y 、∑x 的正负号确定。 讲书中例题。 四、平衡条件
R=0，即：∑x=0；∑y=0 则：∑x=0
∑y=0
五、平衡条件的应用：
讲书中例题
3—1、力对点之矩
一、力矩
1、什么叫力矩：一力p 使物体饶某点O 作用线到O 点的垂直距离d 叫力臂，力对矩心O 点之矩，简称力矩，以M 0（M 0()=pd ±
2、力矩的正负：逆时针为正，顺时针为负。力矩是代数量。
3—3力偶及其基本性质
2、正负规定：逆时针为正，顺时针为负。
3、单位：N.M KN.M
4、力偶的性质：
（1）、不能用一个力代替力偶的作用（即：它没有合力，不能用一个力代替，不能与一个力平
衡）
（2）、力偶在任意轴上的投影为零。
（3）、力偶对所在平面上任意一点之矩恒等于力偶矩，而与矩心的位置无关。
如图：已知：力偶d p M ?=
O 在M 所在平面内任意一点， M 对O 点之矩为：
=0M —PX+P （X+d ）
=-Px+Px+Pd
332211321)(d p d p d p d p p p d R M -+=++=?=
=∑=++m m m m 321
结论：平面力偶系可合成为一个合力偶，其力偶矩等于各分力偶矩的代数和。
讲例题
二、平面力偶系的平衡条件：
因此，作用于Ａ点的力Ｐ可用作用于Ｏ点的力p'和力偶矩d
=来代替。
M?
F
定理：作用在物体上的力Ｐ，可以平行移到同一物体上的任一点Ｏ，但必须同时附加一个力
偶，其力偶矩等于原力Ｐ对于新作用点Ｏ的矩。
反之，一个力和一个力偶可以合成一个力。
4—1 平面一般力系向作用面内任意一点简化
一、主矢、主矩
1、简化原理
据“力平移法则”，可将平面一般力系中的各力平行与自身的作用线移到同一点Ｏ，从而把原力系分解成平面力系汇交力系和平面力偶系，以达到简化。
2、简化内容：
（１）将作用与物体上的一般力系n p p p ??21,向任一点Ｏ平移，得到一个汇交力系和一个对应的力偶系。
（２）其合力Ｒ通过简化中心，并等于力系中原有各力的矢量和：
∑=??++='
x x p x p x p R n 21
∑=??++='
'y y p y p y p R n y 21 ∑∑+=
'+'='2222)()(y x y R x R R
tg θ=∑
∑x y θ是R ’和X 轴夹角，R ’称主矢，其指向由R X ’和R Y ’的正负确定。
3、将各附加力偶合为一个合力偶。
∑=+??++=)()()()(0020100p M p M p M p M M n
R ’—主矢；M 0’—主矩；
注：R ’并非原力系的合力，而只是作用在简化中心的平面汇交力系的合力，其大小和方向与简化中心无关；M 0’的大小和转向与简化中心有关，所以主矩必须明确简化中心。 二、合力。
力的平移定理又 d F M ?=
M d '=∴0
即可确定出Ｒ的位置（作用点Ｒ方向）
3．R 0,0'
'≠≠M 主矩、主矢可进一步合成为一个力R ，R 为原力系的合力。
4．R
,0'
'==M 五、平衡条件： R 0'=，即： M 0'0=
或 0
00
===∑∑∑m y x
1、基本形式
2、二矩式： 合力R 。
合力既要通过A 点又要通过B 点，那么只有在A ，B 的连线上。 3、三矩式：若A ，B ，C 不共线。
则：0
00===∑∑∑C
B A m
m m
这时，力偶不存在，也不可能有通过三个点，A ，B ，C 的力存在。
5-1变形固体及其基本假设
一、变形固体
a 、弹性变形
b 、塑性变形
αδαδαα2cos cos ?=?=p
αδααδαταα2sin 2
1sin cos sin =??=?=p
（2）横向变形：a a a -=?1 纵向线应变L
?=
ε 二、 纵向变形及虎克定律
实验：
pL ∞? ，引入比例系数：→?==?L
N pL 虎克定律
式中：N —轴力；A —截面积； E —材料弹性模量； ?—变形； —原长；
EA —抗拉、压刚度
虎克定律的另一种形式：将代入；δε==?A
N
得：A E ?=δ
注：虎克定律适用条件：杆截面应力不超过比例极限。
三 、 横纵向变形及泊松比
1、 横向变形：a a a a a -=?=
'1ε；纵向变形：l
l
l -=
?=1 ε
说明：1、O 1G//(OB)；2、OO 1——属塑性变形；3、01g ——为弹性变形。 3、变形发展的四个阶段：
（1）弹性阶段：（O ——B ）材料完全处于弹性阶段，最高应力在B 点，称弹性极限（σe ）。其中OA 段表示应力与应变成正比。A 点是其段最高值，称 为比例极限（σp ），在O ——A 段标
出tg α=εσ
=E 。因为σe 与σp s 数据相近。可近似为弹性范围内材料服从虎克定理。
（2）屈服阶段：（B ——D ）材料暂时失去了抵抗外力的能力。此段最低应力值叫屈服极限（σ
s ）。钢材的最大工作应力不得达到σs
（3）强化阶段：（D ——E ）材料抵抗外力的能力又开始增加。此段最大应力叫强度极限σb （4）颈缩阶段：（E ——F ）材料某截面突然变细，出现“颈缩”现象。荷载急剧下降。 总结四个阶段：
Ⅰ、弹性阶段：虎克定理σ=E ε成立，测出tg α=ε
σ
＝E
Ⅱ、屈服阶段：材料抵抗变形能力暂时消失。 Ⅲ、强化阶段：材料抵抗变形的能力增加。
Ⅳ、颈缩阶段：材料抵抗弯形的能力完全消失。
4、塑性指标： （1）延伸率：
-=
1δ%100? 如果属塑性材料。%,5>δ
属脆性材料。%,5<δ
（2）截面收缩率：%1001
?-=
A
A A ? 。愈大说明材料塑性越好?
5、冷作硬化：将屈服极限提高到了G 点，此工艺可提高钢材的抗拉强度，但并不提高钢材抗压强
度，故对受压筋不需冷拉。
1、近似视为σ=E ε在OA 段成立；
2、只有σb
四、低碳钢压缩时力学性质：
1、强度极限无法测定。
2、S P E δδδ、、、与拉伸相同。
五、铸铁压缩试验。
1、没有屈服极限，只有强度极限。
2、在低应力区（0——A ），近似符合εδ?=E
3、强度极限高出拉伸4—5倍。
六、塑性材料力脆性材料的比较（自学内容） 七、许用应力与安全系数：
[]δ=K 0
δ ??
?
???????-==-==35.27.14.10
K K b S ，脆性材料，塑性材料δδδδδ
6-4 轴向拉（压）杆强度计算
一、强度条件： []δδ≤=A
N
max
二、强度三类问题： 1、强度校核：[]δδ≤=
A
N
max 2、选择截面尺寸：A []
δN
≥
如果：槽钢、角钢查附表确定面积，实A 理A ≥
3、确定最大外载：
说明：最大外载有两种确定形式：1、N=P
2、P 必须据题意，通过间接途径求得，如：
7—1、圆轴扭转时内力
一、扭转
1、力的特点、外力偶矩计算、扭矩和扭矩图
a. 力的特点：力偶的作用平面垂直于杆轴线
b. 外力偶矩计算
M k =9549N k /n （N ·M ） Mk=7024N p /n （N ·M
c. 扭矩、扭矩图
右手螺旋法： 拇指背离为正，反之为负
2
看图：
（1（2）各纵向平行线都倾斜了同一微小的角度γ，矩形成了平行四边形。 说明：（1）横截面没有正压力，
（2）两截面发生错动 υ是剪力变，则必τ有存在，并∑垂直于半径
τx =τy 大小相等，方向相反，互相垂直
证明：τy ·A=τy
3、应力公式推导： 三个方面：a 、变形几何关系； b 、物理关系 ；c 、平衡关系 a 、变形几何关系 看图 d x ·ργ=ρd ?
ργ——剪切角 d ?——扭转角
ργ=ρ·d ?/dx 说明： ργ垂直于半径 b 、物理关系：
实验所得： ρτ= G ·ργ G=E/（1+ εε/'） G ——剪切弹性模量 'ε——横向线应变 由前式 ：
ρ·（d ?/dx ）·G=ρτ
说明：ρτ与
c 微面积
d A 整个截面： =
A
?
?ρ =G ?d ?/( 即： M n = I 上式写成： ρτ I ρ=πD 4 I ρ=π（D 4-d 4）
τρ
（最大） τmax =M n ·R/I ρ
4、强度条件：
τmax =（M n /W
5、薄壁圆环：
M k =Mn
M n =2τπt r 2 得 t r M n 22/πτ=
强度条件： τ
max =M max /2t r
2
π≤[τ]
6、圆扭转的变形计算
由前式 ：d ?=（M n /GI ρ）d x 两边积分
d ?——相距为dx 两横截面的相对转角
?=?d l ?=x l
n d GI M )/(0ρ?=M n L/GI ρ
7—2 轴扭转时的强度计算
建筑力学
建筑结构与受力分析 之 平面体系的几何组成分析 一、基本概念 1、基本假定： 不考虑材料应变，即所有杆件均为刚体。 2、几何不变体系(geometrically stable system)： 不考虑材料应变，在任何荷载作用下，几何形状和位置均保持不变的体系。 3、几何可变体系(geometrically unstable system)： 不考虑材料应变，在一般荷载作用下，几何形状或位置将发生改变的体系。 4、瞬变体系(instantaneously unstable system)： 原为几何可变，经微小位移后即转化为几何不变的体系。 5、刚片(rigid plate)： 几何形状不能变化的平面物体，即平面刚体。 6、自由度(degree of freedom)： 确定物体位置所必需的独立的几何参数数目。 7、约束(constraint)：限制物体运动的装置。 （1）链杆：1根链杆相当于1个约束。 单铰：连接两个刚片的铰。1个单铰相当于2个约束。 （2）铰接 1个刚结点相当于3个约束。 复铰：连接三个或三个以上刚片的铰。 8、多余约束(redundant constraint)： 体系增加一个约束后，体系的自由度并不因此而减少，该体系称为多余约束。 二、几何组成分析的目的 判别体系是否几何不变，是否能 用作结构。 三、构成几何不变体系的条件 1、约束的数量足够多。 2、约束的布置要合理。 规则一：三刚片规则。三刚片以不在一条直线上的三铰两两相联，组成无多余约束的几何不变体系。 规则二：两刚片规则。两刚片以一铰及不通过该铰的一根链杆相联组成无多余约束的几何不变体系。 规则三：二杆结点规则，也叫二元体规则。一点与一刚片用两根不共线的链杆相联，组成无多余约束的几何不变体系。 思考题： 1. 几何可变体系是否在任何荷载作用下都不能平衡？ 2. 有多余约束的体系一定是超静定结构 吗？ 3. 图中的哪一个不是二元体(或二杆结点)？ 1. 三个刚片每两个刚片之间由一个铰相连接构成的体系是 D 。 A.几何可变体系 B. 无多余约束的几何不变体系 C.瞬变体系 D.体系的组成不确定 (c)
建筑力学与结构试题与答案
州大学建筑科学与工程学院 建筑力学与结构 课程试卷（B ） 2008 ╱ 2009 学年 第一学期 一、概念题（6×4分）。 1， 如果F 1=F 2+F 3且F 2>F 3，则 是正确的。 A ，F 1>F 2>F 3； B ，F 2>F 3>F 1； C ，F 2>F 1>F 3； D ，F 2>F 3，但F 1与F 2、F 3的关系不能确定。 2， 某段梁（一根杆）上受集中力偶作用，当该集中力偶在该段梁上移动时， 该段的＿＿＿＿。 A ，弯矩图不变，剪力图改变； B ，弯矩图改变，剪力图不变； C ，弯矩图、剪力图全不变； D ，弯矩图、剪力图全改变。 3，梁弯曲时，横截面上 。 A ，m ax σ发生在离中性轴最远处，m ax τ发生在中性轴上； B ，m ax σ发生在中性轴上，m ax τ发生在离中性轴最远处； C ，m ax σ、m ax τ全发生在中性轴上； D ，m ax σ、m ax τ全发生在离中性轴最远处。 4，平面一般力系简化时，其主矢与简化中心位置 关；若主矢非零，则主矩 与简化中心位置 关。 5，力大小、方向、作用点如图所示，该力对坐标原点的矩为 ，
转向为时针。 6，在原来承受的荷载基础上加上新的荷载，则该杆件一定变得更危险了。 此说法是（对/错）的。 二、对图示体系作几何组成分析。（12分） 三、求图示结构支座的约束反力。（12分）
四、求图示平面图形的形心位置并求其形心主惯性矩。（12分） 五、画出图示梁的内力图。（12分）
六、图示结构CD为正方形截面木杆，其容许正应力为10Mpa，试选择 该杆的边长。（14分） 七、图示矩形截面梁，其容许正应力为170Mpa，容许剪应力为100Mpa，梁的 高宽比为2/1，试确定图示荷载下所需的横截面尺寸。（14分） 装订线
建筑力学大纲
《建筑力学》课程教学大纲 课程编码：课程类别：专业基础课 适用专业：建筑工程开课部门：土木建筑工程学院 学时：64 编写： 1. 课程定位和设计思路 在高等职业教育中，要注重专业知识的传授，重视实践技能的训练。还应考虑到学生终身学习的愿望，培养他们具备一定的科学探究能力，具有创新意识和进取精神。力争将建筑工程领域的新材料、新工艺、新技术等及时引入课程教学。因此《建筑力学》课程的构建应注重使学生从感性认识上升到理性认识的过程，注重把理论知识运用到工程实际的能力的培养，注重本课程和其他专业课程的融合和衔接，使学生的综合素质得到全面发展。 1.1课程的性质与作用 建筑力学是建筑装饰专业的一门专业基础课，属必修课性质。它包括理论力学、材料力学和结构力学几部分。通过本课程的学习，要求学生了解一般建筑结构的组成方式，对建筑结构的受力性能具有明确的基本概念和必要的基础知识，对结构内力、应力及位移的分析计算问题具有初步的能力，从而使学生能对一般的建筑工程问题进行初步分析，为学习后续的专业如钢筋混凝土与砌体结构、钢结构等专业课程提供一定的力学基础。学习本课程要求有较好的数学基础知识。 《建筑力学》课程在本专业人才培养方案及课程体系中的作用主要表现在以下方面： 1.本课程从高等职业教育的特点出发，确立课程目标是传授专业基础知识培养学生的技术应用能力。通过本课程的学习，使学生具备现代建筑行业高等技术应用性人才所需要的技术基础理论和技术技能。注重培养学生解决实际问题的能力，为学习后续专业课程打下必备的基础。同时还要注重学生素质的培养，提高学生综合能力和创新意识，加强学生专业素质和职业道德观念。 2.本课程是建筑装饰工程专业知识体系的重要组成部分，它与诸多学科密切相关，是结构设计、结构工程施工等的理论基础，因此是建筑装饰工程技术人员必备的专业理论知识。本课程是在学习了高等数学课程后开设的，为后续专业课程打基础的专业技术基础课程，在专业课程体系中处于基础地位。 3.本课程还强调学生对本学科所蕴含的科学研究方法、实验分析结果、规范标准的应用、新材料新技术等的探究，以培养学生认识问题与解决问题的综合能力，形成科学严谨的学习态度；同时关注学生个性发展的需要，促进学生自主学习和创新能力的提高，为后续专业课程及顶岗实习提供
建 筑 力 学
力矩与力偶 力对点的矩 从实践中知道，力对物体的作用效果除了能使物体移动外，还能使物体转动，力矩就是度量力使物体转动效果的物理量。 力使物体产生转动效应与哪些因素有关呢?现以扳手拧螺帽为例，如图 2.1所示。手加在扳手上的力，使扳手带动螺帽绕中心转动。力越大，转动越快；力的作用线离转动中心越远，转动也越快；如果力的作用线与力的作用点到转动中心点的连线不垂直，则转动的效果就差；当力的作用线通过转动中心时，无论力多大也不能扳动螺帽，只有当力的作用线垂直于转动中心与力的作用点的连线时，转动效果最好。另外，当力的大小和作用线不变而指向相反时，将使物体向相反的方向转动。在建筑工地上使用撬杠抬起重物，使用滑轮组起吊重物等等也是实际的例子。通过大量的实践总结出以下的规律：力使物体绕某点转动的效果，与力的大小成正比，与转动中心到力的作用线的垂直距离d也成正比。这个垂直距离称为力臂，转动中心称为力矩中心(简称矩心)。力的大小与力臂的乘积称为力F对点之矩(简称力矩)，记作。计算公式可写为 (2.1) 式中的正负号表示力矩的转向。在平面内规定：力使物体绕矩心作逆时针方向转动时，力矩为正；力使物体作顺时针方向转动时，力矩为负。因此，力矩是个代数量。 力矩的单位是或。 由力矩的定义可以得到如下力矩的性质： (1)力对点的矩，不仅决定于力的大小，同时与矩心的位置有关。矩心的位置不同，力矩随之不同； (2)当力的大小为零或力臂为零时，则力矩为零；
(3)力沿其作用线移动时，因为力的大小、方向和力臂均没有改变，所以，力矩不变。 (4)相互平衡的两个力对同一点的矩的代数和等于零。 例2.1 分别计算图2.2中、对点的力矩。 解从图2–2中可知力和对点的力臂是和。 故mo(F)=±F1= F1sin300 =49×0.1×0.5=2.45N.m mo(F)=±F2=－F2=－16.3×0.15=2.45N.m 必须注意：一般情况下力臂并不等于矩心与力的作用点的距离，如的力臂是,不是。 合力矩定理 在计算力对点的力矩时，有些问题往往力臂不易求出，因而直接按定义求力矩难以计算。此时，通常采用的方法是将这个力分解为两个或两个以上便于求出力臂的分力，在由多个分力力矩的代数和求出合力的力矩。这一有效方法的理论根据是合力矩定理，即： 如果有个平面汇交力作用于点，则平面汇交力系的合力对平面内任一点之矩，等于力系中各分力对同一点力矩的代数和： 即mo(FR)=mo(F1)+ mo(F2) +…+ m o(Fn) =∑m o(F) (2.2) 称为合力矩定理。 合力矩定理一方面常常可以用来确定物体的重心位置；另一方面也可以用来简化力矩的计算。这样就使力矩的计算有两种方法：在力臂已知或方便求解时,按力矩定义进行计算；在计算力对某点之矩，力臂不易求出时，按合力矩定理求解，可以将此力分解为相互垂直的分力，如两分力对该点的力臂已知，即可方便地求出两分力对该点的力矩的代数和，从而求出已知力对该点矩。
建筑力学大纲 知识点第四章 几何组成分析
第4章平面体系的几何组成分析 4.1几何不变与几何可变体系的概念 通常平面体系可以分成三类，即几何不变体系、几何可变体系和瞬变体系。 在不考虑材料微小变形的条件下，体系受力后，能保持其几何形状和位置的不变，而不发生刚体形式的运动，这类体系称为几何不变体系。 图4－2所示在荷载F的作用下，该体系必然发生刚体形式的运动。此时无论F值如何小，它的几何形状和位置都要发生变化。这样的体系称为几何可变体系。 图4－1 图4－2 图4－3所示体系，这种在原来的位置上发生微小位移后不能再继续移动的体系称为瞬变体系。 （a）（b）（c） 图4－3 4.2刚片·自由度·联系的概念 刚片：对体系进行几何组成分析时，由于不考虑材料的变形，所以各个构件均为刚体，由若干个构件组成的几何不变体系也是一个刚体。研究平面体系时，将刚体称为刚片。 自由度是确定体系位置时所需要的独立参数的数目。 当对刚片施加约束时，它的自由度将减少。能减少一个自由度的约束称为一个联系。4 .3 几何不变体系的组成规则 无多余联系是指体系内的约束恰好使该体系成为几何不变体系，几何不变体系的基本组成规则有三条。 规则一：二刚片规则。两刚片用既不完全平行，也不相交于一点的三根链杆联结。所
组成的体系是几何不变的。 规则二：三刚片规则。三个刚片用不在一条直线的铰两两相联结组成的体系是几何不变的。 规则三：二杆结点规则。在刚片上加或减去二杆结点时，形成的体系是几何不变的。 4 .4 静定结构和超静定结构·常见的结构形式 4.4.1静定结构和超静定结构 几何不变体系可分为无多余联系和有多余联系两类。无多余联系的几何不变体系称为静定结构，有多余联系的几何不变体系则称为超静定结构。 4.4.2常见的结构形式 1.梁板体系 2.桁架体系 3.拱结构体系 4.框架、筒体体系 5.悬索体系 6.薄壳体系 7. 膜结构 8.树状结构 小结 (1)体系可以分为几何不变体系和几何可变体系，只有几何不变体系才能用作结构，几何可变及瞬变体系不能用作结构。 (2)自由度是确定体系位置所需的独立参数的数目。 (3)无多余联系的几何不变体系组成规则有三条。满足这三条规则的体系是无多余联系的几何不变体系。 思考题 4－1 几何组成分析的目的是什么? 4－2 什么是刚片?什么是链杆?链杆能否作为刚片?刚片能否作为链杆? 4－3 何谓单铰、复铰、虚铰? 体系中的任何两根链杆是否都相当于在其交点处的一个虚铰? 4－4 几何不变体系的三个规则之间有何联系?它们实质上是否是同一则?
建筑力学(习题答案)
建筑力学复习题 一、判断题（每题1分，共150分，将相应的空格内，对的打“√”，错的打’“×”） 第一章静力学基本概念及结构受力分析 1、结构是建筑物中起支承和传递荷载而起骨架作用的部分。（√） 2、静止状态就是平衡状态。（√） 3、平衡是指物体处于静止状态。（×） 4、刚体就是在任何外力作用下，其大小和形状绝对不改变的物体。（√） 5、力是一个物体对另一个物体的作用。（×） 6、力对物体的作用效果是使物体移动。（×） 7、力对物体的作用效果是使物体的运动状态发生改变。（×） 8、力对物体的作用效果取决于力的人小。（×） 9、力的三要素中任何一个因素发生了改变，力的作用效果都会随之改变。（√） 10、既有大小，又有方向的物理量称为矢量。（√） 11、刚体平衡的必要与充分条件是作用于刚体上两个力大小相等，方向相反。（×） 12、平衡力系就是合力等于零的力系。（√） 13、力可以沿其作用线任意移动而不改变对物体的作用效果。（√） 14、力可以在物体上任意移动而作用效果不变。（×） 15、合力一定大于分力。（×） 16、合力是分力的等效力系。（√） 17、当两分力的夹角为钝角时，其合力一定小于分力。（√） 18、力的合成只有唯一的结果。（√） 19、力的分解有无穷多种结果。（√） 20、作用力与反作用力是一对平衡力。（×） 21、作用在同一物体上的三个汇交力必然使物体处于平衡。（×） 22、在刚体上作用的三个相互平衡力必然汇交于一点。（√） 23、力在坐标轴上的投影也是矢量。（×） 24、当力平行于坐标轴时其投影等于零。（×） 25、当力的作用线垂直于投影轴时，则力在该轴上的投影等于零。（√） 26、两个力在同一轴的投影相等，则这两个力相等。（×） 27、合力在任意轴上的投影，等于各分力在该轴上投影的代数和。（√） 28、力可使刚体绕某点转动，对其转动效果的度量称弯矩。（×） 29、力臂就是力到转动中心的距离。（×） 30、在力臂保持不变的情况下，力越大，力矩也就越大。（√） 31、在力的大小保持不变的情况下，力臂越大，力矩就越小。（×） 32、力矩的大小与矩心位置无关。（×） 33、大小相等，方向相反，不共线的两个力称为力偶。（×） 34、在力偶中的力越大，力偶臂越大，力偶矩就越小。（×） 35、力偶不能用力来代替，但可以用力来平衡。（×） 36、力偶对物体的作用效果是转动和移动。（×） 37、力偶可以在作用平面内任意移动或转动而不改变作用效果。（√） 38、在保持力偶矩的大小和转向不变的情况下，可任意改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，而不改变对刚体的转动效果。（√） 39、力偶矩的大小与矩心位置有关。（×） 40、若两个力偶中力的大小和力臂的长短相同，则两力偶对刚体的作用效果一定相同。（×） 41、力可以在物体上任意的平行移动，而不改变它对物体的作用效果。（×） 42、荷载是主动作用在结构上的外力。（√）
0727《建筑力学》大作业A详解
精彩文档 西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷 学号： 1510812626065 姓名： 罗小利 层次： 高升专 类别： 网教 专业： 建筑工程技术,工程造价 2015 年12 月 课程名称【编号】： 建筑力学 【0727】 A 卷 题号 一 二 三 四 五 总分 评卷人 得分 （横线以下为答题区） 说明：第五题和第六题可以任选一题 一、图示外伸梁，受均布载荷作用，已知：q=10kN/m ，a=4m ，试计算梁的支座反力。（20分） 二、图示水平悬臂梁AB ，受铅垂集中力F 和集度为q 的铅垂均布载荷作用，且F=2qa ， 若不计梁重，试求固定端A 处的约束反力。（20分） 三、铸铁梁的荷载及截面尺寸如图示，材料的许可拉应力[ t ]＝40MPa ，许可压应力[ c ]＝60MPa ，已知：P=3kN, a=1m ，I z ＝765×10-8m 4，y 1=52mm, y 2=88mm 。不考虑弯曲切应力，试校核梁的强度。 （20分）
五、图示圆轴A端固定，其许用应力［σ］=50MPa，轴长l=1m，直径d=120mm；B 端固连一圆轮，其直径D=1m，轮缘上作用铅垂切向力F=6kN.试按最大切应力理论校核 该圆轴的强度。（20分） 四、矩形截面木梁如图所示，已知F=20KN，l=3m，[σ]=20MPa，试校核梁的弯曲正 应力强度。（20分） 解：第一步,求出最大弯矩和剪力： M=Fl/4=20×3÷4=15KN V=F/2=20÷2=10KN 第二步,求出抗弯刚度, W=bh2/6=120×200×200÷6=800000（mm3） 第三步,强度验算： σ=M/W=15×1000×1000÷800000=18.75（N/mm2）<[σ]=20MPa 所以满足要求 精彩文档
建筑力学大纲 知识点第六章 杆件的应力与强度计算
第6章 杆件的应力与强度计算 6.1 轴向拉压杆的应力与强度计算 6.1.1 应力的概念 为了分析内力在截面上的分布情况，从而对杆件的强度进行计算，必须引入应力的概念。图6-1（a ）所示的受力体代表任一受力构件。 p c) F 图6-1 由于截面上内力的分布一般不是均匀的，所以平均应力m p 与所取小面积A ?的大小有关。令A ?趋于零，取极限 0lim A F p A ?→?=? (b) 6.1.2轴向拉压杆横截面上的应力 拉压杆横截面上的内力为轴力N F ，与轴力N F 对应的应力为正应力σ。 N F A σ= (6-1) 式（6-1）就是轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式。 6.1.3轴向拉压杆的强度条件 1.强度条件 材料所能承受的应力值有限，它所能承受的最大应力称为该材料的极限应力，用u σ表示。材料在拉压时的极限应力由试验确定。为了使材料具有一定的安全储备，将极限应力除
以大于1的系数n ，作为材料允许承受的最大应力值，称为材料的许用应力，以符号[]σ表示，即 u []n σσ= (6-2) 式中n 称为安全系数。 为了确保拉压杆不致因强度不足而破坏，应使其最大工作应力max σ不超过材料的许用应力，即 N max F A σ= ≤[]σ (6-3) 2.强度条件的三方面应用 (1) 强度校核：杆件的最大工作应力不应超过许用应力，即 N max F A σ= ≤[]σ (2) 选择截面尺寸 ： 由强度条件式（6-3），可得 A ≥ N [] F σ 式中A 为实际选用的横截面积， (3) 确定许用荷载： 由强度条件可知，杆件允许承受的最大轴力N []F 的范围为 N F ≤[]A σ 6.2材料在轴向拉压时的力学性质 在计算拉压杆的强度与变形时，要涉及材料的极限应力u σ和弹性模量E 等，这些反映材料在受力过程中所表现出的有关性质，统称为材料的力学性质。 6.2.1低碳钢在拉伸时的力学性质 1．拉伸图与应力-应变曲线 将试件装入试验机的夹头后启动机器，使试件受到从零开始缓慢增加的拉力F 作用，试件在标距l 长度内产生相应的变形l ?。将一系列F 值和与之对应的l ?值绘成F l -?关系曲线，称为拉伸图。低碳钢试件的拉伸图如图6-7所示。低碳钢的σε-曲线如图6-8所示。
西南大学0727建筑力学作业
62、已知简支梁的荷载和尺寸如图，试确定支座A和B的支座约束反力。 61、铸铁梁的荷载及截面尺寸如图示，材料的许可拉应力[σt]＝40MPa，许可压应力[σc]＝60MPa，已知：P=3kN,a=1m，I z＝765×10-8m4，y1=52mm, y2=88mm。不考虑弯曲切应力，试校核梁的强度。 60、图示压杆由直径d=60mm的圆钢制成，其中惯性半径r=15mm，长度系度μ＝0.7，E＝200Gpa，λp=100，λs=60，细长杆临界应力公式，中长杆临界应力公式，求压杆临界力。 本题参考答案： 59、什么是强度？ 构件抵抗破坏的能力。 58、梁的某一段内作用有均布载荷时，则该段内的内力图为：Q水平线，M斜直线。 . A.√ B.×
57、对构件中所研究的点，切割单元体时，只能按一种方法进行，否则影响单元体的最大正应力值和最大剪应力值。 . A.√ B.× 56、弯曲变形的内力分量有（） . A. 轴力 . B. 剪力 . C. 弯矩 . D. 扭矩 55、杆件变形的基本形式有（） . A. 轴向拉伸或压缩 . B. 剪切 . C. 扭转 . D. 弯曲 54、适用于脆性断裂的强度理论是（） . A. 第一强度理论 . B. 第二强度理论 . C. 第三强度理论 . D. 第四强度理论 53、认为物体在其整个体积内连续地充满了物质而毫无空隙，这个假设是（）。 . A. 均匀性假设 . B. 各项同性假设 . C. 连续性假设
52、不属于材料力学的基本假设的有（） . A. 连续性 . B. 均匀性 . C. 各向同性 . D. 各向异性 51、从哪方面来衡量承载能力（） . A. 构件具有足够的强度 . B. 构件具有足够的刚度 . C. 构件具有足够的稳定性 . D. ABC 50、按作用方式的不同将梁上载荷分为（） . A. 集中载荷 . B. 集中力偶 . C. 分布载荷 . D. ABC 49、梁的支座一般可简化为（） . A. 固定端 . B. 固定铰支座 . C. 可动铰支座 . D. ABC 48、铸铁试件在扭转时，若发生破坏，其破坏截面是（） . A. 沿横截面
建筑力学试卷及答案
3、 关于力对点之矩的说法，（ ）是错误的。 （A ）力对点之矩与力的大小有关，而与力的方向无关 （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 4、 下面哪个条件不是应用图乘法的先决条件？（ ） （A ）抗弯刚度为常数。 （B ）直杆。 （C ）单位荷载弯矩图或实际荷载弯矩图至少有一为直线图形。 （D ）最大挠度为常数。 5、 图示体系有（ ）个多余约束。 （A ）零 （B ）一 （C ）二 （D ）三 6、下列哪种措施不能提高梁的弯曲刚度？（ ） （A ）增大梁的抗弯刚度 （B ）减小梁的跨度 （C ）增加支承 （D ）将分布荷载改为几个集中荷载
二、计算与作图题（共70分） 1、已知q =1kN/m，P =3kN，求刚架支座A和B的约束反力。（16分） 2、作梁的剪力图和弯矩图，并求|F Qmax|和|M max|。（16分）
3、求下图所示简支梁在力P 作用下右支座处的转角 B 。（18分） 4、用力法作下图所示刚架的弯矩图，EI=常数。（20分）
参考答案 一、选择题（每小题5分，共30分） 1、C 2、D 3、A 4、D 5、B 6、D 二、计算与作图题（共70分） 1、（16分）解：取刚架为研究对象，作受力图如下， 列平衡方程， ∑A M = 0 F B ×4- q ×4×2- P ×3= 0 得：B q 42P 314233 F 4.25kN 44 ??+???+?= ==（↑） y F 0=∑ F Ay +4.25-1×4= 0 得：F Ay =-0.25kN （↓） x F 0=∑ 3+F Ax = 0 得：F Ax =-3kN （←） （12分） 2、（16分）解：（1）求支座反力， 由 ∑A M = 0 （4分） B B
建筑力学大纲 知识点第九章位移法
第9章位移法 用计算机进行结构分析时通常以位移法原理为基础。位移法是求解超静定结构的另一基本方法。 9.1 等截面单跨超静定梁的杆端内力 位移法中用加约束的办法将结构中的各杆件均变成单跨超静定梁。在不计轴向变形的情况下，单跨超静定梁有图9－1中所示的二种形式。它们分别为：两端固定梁；一端固定另端链杆（铰）支座梁。 9.1.1 杆端力与杆端位移的正、负号规定 1.杆端力的正、负号规定 杆端弯矩：顺时针转向为正，逆时针转向为负。对结点而言，则逆时针转向为正，顺时针转向为负。 杆端剪力：使所研究的分离体有顺时针转动趋势为正，有逆时针转动趋势为负。 2.杆端位移的正、负号规定 杆端转角：顺时针方向转动为正，逆时针方向转动为负。 杆端相对线位移：两杆端连线发生顺时针方向转动时，相对线位移Δ为正，反之为负。 9.1.2 荷载作用下等截面单跨超静定梁的杆端力———载常数 荷载所引起的杆端弯矩和杆端剪力分别称为固端弯矩和固端剪力，统称为载常数。 9.1.3杆端单位位移所引起的等截面单跨超静定梁的杆端力—刚度系数（形 常数） 杆端单位位移所引起的杆端力称为刚度系数或称形常数。 §9.2 位移法的基本概念 1.基本未知量 当不计轴向变形时，刚结点1不发生线位移，只发生角位移Z 1 ，且A1和杆B1 的1端发生相同的转角Z １。刚结点1的角位移Z １ 就是求解该刚架的位移法基本未知
量。 图9 －７ 2.基本结构 在刚结点1上加一限制转动（不限制线位移）的约束，称之为附加刚臂，如图9－7（ｂ）所示。因不计轴向变形，杆A1变成一端固定一端铰支梁，杆B1变成两端固定梁。原刚架则变成单跨超静定梁系，称为位移法基本结构。 3.荷载在附加刚臂中产生的反力矩R 1F 在基本结构图9－7（ｂ）上施加原结构的荷载，得到的结构，称为位移法基本体系,杆B1发生虚线所示的变形，但杆端1截面被刚臂制约，不产生角位移，使得刚臂中出现了反力矩R 1F 。 4.刚臂转动引起的刚臂反力矩R 11 为使基本结构与原结构一致，需将刚臂（连同刚结点1）转动一角度Z 1，使 得基本结构的结点1 转角与原结构虚线所示自然变形状态刚结点转角相同。刚臂转动角度Z １所引起的刚臂反力矩用R 11 表示，如图9－7（ｄ）中所示。 5.刚臂总反力矩R 1，位移法基本方程 荷载作用于基本结构，引起刚臂反力矩R 1F ；刚结点转角Z 1引起刚臂反力矩R 11。二者之和为总反力矩R 1，即 1111F R R R =+
江苏开放大学形成性考核作业建筑力学1
江苏开放大学 形成性考核作业学号 姓名 课程代码110011 课程名称建筑力学评阅教师 第 1 次任务 共 4 次任务
1．判断题（每小题表述是正确的在括号中打√，错误的在括号中打×） （1）投影方程建立与坐标原点位置有关。（×） （2）力矩方程建立与坐标原点位置有关。（×）（3）投影方程建立与坐标轴方向有关。（×）（4）平面平行力系可建立两个独立的平衡方程。（√） （5）平面汇交力系可建立两个独立的平衡方程。（√） （6）圆柱铰链和固定铰支座的约束力一定是两个未知因素。（×） （7）n个物体组成的物体体系在平面力系作用下，最多可建立3n个独立的平衡方程。（√） （8）能用平衡方程求解出所有未知因素的问题，称为静定问题。（√） （9）超静定问题无法能用平衡方程求解出所有未知因素。（√） (10)与一个平面平行力系相平衡的力，该力的作用线一定与则平行。（√） 2．单项选择题（在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内） （1）一个平面力系最多可建立（ B）个独立的投影方程。 A.1 B.2 C.3 D. 4 （2）一个平面力系最多可建立（ C ）个独立的力矩方程。 A.1 B.2 C.3 D. 4 （3）约束力求出来为负值，说明（ C）。 A．该力的大小值小于零 B．该力的方向与投影轴方向相反
C．该力的方向与受力图中所标的方向相反 D．该力的方向与投影轴方向相同 （4）一杆件两端由圆柱铰链与其他物体相联，中间无外力作用，杆件的未知量（ B ）。 A.1 B.2 C.3 D. 4 （5）一力离开原作用线，平移到物体新的位置，则物体（ B ）。 A．运动效应不变 B．移动效应不变 C．转动效应不变 D．所有效应不变 （6）求出的支座约束力要注明（ C ）。 A．数值B．数值和单位 C．数值、单位和方向D．数值和方向 （7）求出内部圆柱铰链的力一般要注明（ C ）。 A．数值B．数值和单位 C．数值、单位和方向D．数值和方向 （8）求出二力直杆的力一般要注明（ D ）。 A．数值B．数值和单位 C．数值、单位和方向D．数值、单位和是拉杆还是压杆 （9）求三铰刚架支座约束力，最简捷的方法，第一个研究对象是（ C ）。 A．左半个刚架 B．右半个刚架 C．整体 D．以上都不合适 （10）n个物体组成的物体体系中各物体均在平面平行力系作用下，最多可建立（ D ）个独立的平衡方程。 A．3n B．3n-1 C．2n-1 D．2n
《建筑力学》复习提纲及题库
《建筑力学（一）》复习 考试说明 考试形式及试卷结构 考试方法（闭卷）。 试卷满分（为100分，考试时间120分钟）。 ●试卷内容比例（各章节内容分数比例） （1）静力学35% （2）材料力学65% 轴向拉伸与压缩25% 剪切和挤压20% 平面弯曲15% 压杆稳定5% ●题型比例 选择题40% 填空题20% 计算题40% ●试卷难易比例 容易题60% 中等题30% 较难题10%
复习题库 一、选择题（每题2分，共40分） 第1章：静力学基础 1、“二力平衡公理”和“力的可传性原理”只适用于（ D ）。 A 、任何物体 B 、固体 C 、弹性体 D 、刚体 2、只限制物体任何方向移动，不限制物体转动的支座称（ A ）支座。 A 、固定铰 B 、可动铰 C 、固定端 D 、光滑面 3、既限制物体任何方向运动，又限制物体转动的支座称（ C ）支座。 A 、固定铰 B 、可动铰 C 、固定端 D 、光滑面 4、物体系统的受力图上一定不能画出（ B ）。 A 、系统外力 B 、系统内力 C 、主动力 D 、约束反力 5、光滑面对物体的约束反力，作用在接触点处，其方向沿接触面的公法线（ A ）。 A 、指向受力物体，为压力 B 、指向受力物体，为拉力 C 、背离受力物体，为拉力 C 、背离受力物体，为压力 6、柔体约束反力，作用在连接点，方向沿柔体（ B ）。 A 、指向被约束体，为拉力 B 、背离被约束体，为拉力 C 、指向被约束体，为压力 C 、背离被约束体，为压力 7、两个大小为3N 和4N 的力合成一个力时，此合力的最大值为（ B ）。 A 、5N B 、7N C 、12N D 、16N 8、三力平衡汇交定理是（ A ）。 A 、共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点 B 、共面三力若平衡，必汇交于一点 C 、三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡 D 、此三个力必定互相平行 第2章：平面汇交力系 1、一个物体上的作用力系，满足（ A ）条件，就称这种力系为平面汇交力系。 A 、作用线都在同一平面内，且汇交于一点 B 、作用线都在同一平面内，但不汇交于一点 C 、作用线不在同一平面内，且汇交于一点 D 、作用线不在同一平面内，且不交于一点 2、平面汇交力系的合成结果是（ C ）。 A 、一个力偶 B 、一个力偶与一个力 C 、一合力 D 、不能确定 3、平面汇交力系平衡的必要充分条件是各力在两个坐标轴上投影的代数和（ B ）。 A 、一个大于0，一个小于0 B 、都等于0 C 、都小于0 D 、都大于0 4、平面汇交力系的平衡条件是（ C ）。 A 、ΣF x =0 B 、ΣF y =0 C 、ΣF x =0，ΣF y =0 D 、都不正确 5、图示平面汇交力系中，123=1kN F F F =，，，在该力系的合力在x 轴上的投影F x 等于（ A ）。 A 、1 kN 2- B 、0 C 、 1 kN 2 D 、2
0727《建筑力学》大作业A详解
实用标准文案 西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷 学号：1510812626065 姓名： 罗小利 层次： 高升专 类别： 网教 专业： 建筑工程技术 ，工程造价 2015 年12月 课程名称【编号】：建筑力学 【0727】 A 卷 （横线以下为答题区） 、图示外伸梁，受均布载荷作用，已知： q=10kN/m ，a=4m ，试计算梁的支座反力 =45kN> % = 15kN 、图示水平悬臂梁AB ，受铅垂集中力F 和集度为q 的铅垂均布载荷作用，且F=2qa ， 若不计梁重，试求固定端 A 处的约束反力。（20分） 题号 -一一 二二二 四 五 总分 评卷人 得分 说明：第五题和第六题可以任选一题 、铸铁梁的荷载及截面尺寸如图示，材料的许可拉应力 [t ]= 40MPa ，许可压应力[c ] （20 分） P L 1 C J =60MPa ，已 知：P=3kN, y 1=52mm, y 2=88mm 。不 （20 分） a=1m ， I z = 765 x 10-8m 4 ， 考虑弯曲切应力，试校核梁的强度。
解：XMkXrn, T-3kNm,①二驾二=39.5MPa 所以繭足强度条件。 3^98 -34.53￡Pa 765 xlO*1 五、图示圆轴A 端固定，其许用应力［c ］ =50MPa ，轴长 l=1m ，直径 d=120mm ; B = 20.39A^,所以蒜足强厦杀件事 四、矩形截面木梁如图所示，已知 F=20KN ，l=3m ，［ o=20 MPa ，试校核梁的弯曲正 应力强度。（20分） 解: 第一步，求出最大弯矩和剪 力: 端固连一圆轮，其直径D=1m ,轮缘上作用铅垂切向力 F=6kN.试按最大切应力理论校核 该圆轴的强度。（20分） M=FI/4=20 X 3 - 4=15KN
西南大学 [0727]《建筑力学》答案
西南大学[0727]《建筑力学》答案 1、强度指的是（）。 1.在荷载作用下构件抵抗破坏的能力 2.在荷载作用下构件保持原有平衡状态的能力 3.在荷载作用下构件抵抗可恢复变形的能力 2、认为材料沿各个方向的力学性能是相同的，这个假设属于（）。 1. A. 均匀性假设 2.各项异形假设 3.各项同性假设 3、薄壁环形截面最大弯曲剪应力是平均剪应力的( )倍 1. B. 1.33 2. E. 1.5 3.1 4. 2 4、 点的速度合成定理的适用条件是（） 1.牵连运动只能是平动 2.牵连运动为平动和转动 3.牵连运动只能是平面平动 4.牵连运动不限
5、刚体受三不平行的力作用而处于平衡状态，则此三力的作用线（） 1.必汇交于一点 2.必互相平行 3.必皆为零 4.必位于同一平面 6、作用在一个刚体上的两个力如果满足等值反向，则该二力可能是（）