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1、建筑力学四套复习题一、 选择题 1能够限制角位移的支座是（ B ）。A固定铰支座与定向支座 B固定支座与定向支座C固定铰支座与固定支座D滚动铰支座与固定铰支座2当物体处于平衡状态时，该物体系中的每一个物体是否处于平衡状态取决于（ D ）。A体系的形式 B约束的形式C荷载D无条件，必定处于平衡状态3一般情况下，平面任意力系向平面内任选的简化中心简化，可以得到一个主矢与主矩（A ）。A主矢与简化中心的位置无关，主矩一般与简化中心位置有关 B主矢与简化中心的位置有关，主矩一般与简化中心位置无关C主矢与主矩一般均与简化中心的位置有关D主矢与主矩一般均与简化中心的位置无关4结点法与截面法是计算（ D ）
2、的两种方法。A梁 B拱C刚架D桁架 5当梁上某段作用的均布载荷为常量时，此段（ C ）。A剪力图形为零，弯矩图形为一直线B剪力图形为水平直线，弯矩图形为一斜直线C剪力图形为斜直线，弯矩图形为二次曲线D剪力图形为水平直线，弯矩图形为二次曲线6低碳钢的整个拉深过程可分为四个阶段，其中应力几乎不变、而变形却急剧增长。这种现象称为流动的阶段为（ B ）。A弹性阶段B屈服阶段C强化阶段D颈缩阶段7位移法的基本未知量是（ C ）。A杆件的变形B多余约束力C结点位移D支座位移8在位移法的基本方程中（ A ）与载荷无关，为结构常数。A主系数和副系数B主系数和自由项C副系数和自由项D自由项9在力法典型方程的系数
3、和自由项中，数值范围可为正、负实数或零的有（ D ）。A主系数B主系数和副系数C主系数和自由项D副系数和自由项10对称结构作用反对称载荷时，内力图为反对称的有（ B ）。AN图和Q图BN图和M图CQ图和M图DQ 图二、简答题1.静力学研究的内容是什么？答：静力学是研究物体在力系作用下处于平衡的规律。2. 什么叫平衡力系？答：在一般情况下，一个物体总是同时受到若干个力的作用。我们把作用于一物体上的两个或两个以上的力，称为力系。能使物体保持平衡的力系，称为平衡力系。3.解释下列名词：平衡、力系的平衡条件、力系的简化或力系的合成、等效力系。 答：平衡：在一般工程问题中，物体相对于地球保持静止或作匀速
4、直线运动，称为平衡。例如，房屋、水坝、桥梁相对于地球是保持静止的；在直线轨道上作匀速运动的火车，沿直线匀速起吊的建筑构件，它们相对于地球作匀速直线运动，这些物体本身保持着平衡。其共同特点，就是运动状态没有变化。 力系的平衡条件：讨论物体在力系作用下处于平衡时，力系所应该满足的条件，称为力系的平衡条件，这是静力学讨论的主要问题。力系的简化或力系的合成：在讨论力系的平衡条件中，往往需要把作用在物体上的复杂的力系，用一个与原力系作用效果相同的简单的力系来代替，使得讨论平衡条件时比较方便，这种对力系作效果相同的代换，就称为力系的简化，或称为力系的合成。等效力系：对物体作用效果相同的力系，称为等效力系。
5、 4. 力的定义是什么？在建筑力学中，力的作用方式一般有两种情况？ 答：力的定义：力是物体之间的相互机械作用。这种作用的效果会使物体的运动状态发生变化(外效应)，或者使物体发生变形(内效应)。 既然力是物体与物体之间的相互作用，因此，力不可能脱离物体而单独存在，有受力体时必定有施力体。 在建筑力学中，力的作用方式一般有两种情况，一种是两物体相互接触时，它们之间相互产生的拉力或压力；一种是物体与地球之间相互产生的吸引力，对物体来说，这吸引力就是重力。 5. 力的三要素是什么？实践证明，力对物体的作用效果，取决于三个要素：(1)力的大小；(2)力的方向；(3)力的作用点。这三个要素通常称为力的三要
6、素。 力的大小表明物体间相互作用的强烈程度。为了量度力的大小，我们必须规定力的单位，在国际单位制中，力的单位为N或kN。1 kN=1000 N 力的方向通常包含方位和指向两个涵义。如重力的方向是“铅垂向下”。 力的作用点指力对物体作用的位置。力的作用位置实际上有一定的范围，不过当作用范围与物体相比很小时，可近似地看作是一个点。作用于一点的力，称为集中力。6.作用力和反作用力之间有什么关系？答：若甲物体对乙物体有一个作用力，则同时乙物体对甲物体必有一个反作用力，这两个力大小相等、方向相反、并且沿着同一直线而相互作用。作用力和反作用力是分别作用在两个物体上的力，任何作用在同一个物体上的两个力都不是
7、作用力与反作用力。7. 力的表示法如何？ 答：力是一个有大小和方向的量，所以力是矢量。 通常可以用一段带箭头的线段来表示力的三要素。线段的长度(按选定的比例)表示力的大小；线段与某定直线的夹角表示力的方位，箭头表示力的指向；带箭头线段的起点或终点表示力的作用点。 用字母符号表示力矢量时，常用黑体字如F或FP等表示一个力。8. 简述静力学基本原理。答：静力学基本原理： （1）二力平衡条件 作用在同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的必要与充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上(简称二力等值、反向、共线)。 在两力作用下处于平衡的刚体称为二力体，如果刚体是一个杆件，则称为二力杆
8、件。应该注意，只有当力作用在刚体上时二力平衡条件才能成立。对于变形体，二力平衡条件只是必要条件，并不是充分条件。例如满足上述条件的两个力作用在一根绳子上，当这两个力是张力(即使绳子受拉)时，绳子才能平衡(图1-2b)。如受等值、反向、共线的压力就不能平衡。图1-2（2）加减平衡力系定理在作用于刚体的任意力系中，加上或减去任何一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。（3）作用力与反作用力定理 若甲物体对乙物体有一个作用力，则同时乙物体对甲物体必有一个反作用力，这两个 力大小相等、方向相反、并且沿着同一直线而相互作用。 在力的概念中已提到，力是物体间相互的机械作用，因而作用力与反作用力必然是
9、同 时出现，同时消失。这里必须强调指出。作用力和反作用力是分别作用在两个物体上的力，任何作用在同一个物体上的两个力都不是作用力与反作用力。9.说明合力与分力的概念。答：作用于物体上的一个力系，如果可以用一个力F来代替而不改变原力系对物体的作用效果，则该力F称为原力系的合力，而原力系中的各力称为合力F的分力。10. 力的合成和分解的基本方法是什么？答：力的合成和分解的基本方法是平行四边形法则。11. 荷载的分类有几种分法？答：荷载的分类： （1） 荷载按作用的性质可分为： 1）永久荷载(又称为恒荷载) 2）可变荷载(又称为活荷载)：（2） 荷载按分布形式可分为：1）集中荷载：荷载的分布面积远小于
10、物体受荷的面积时，为简化计算，可近似地看成集中作用在一点上，这种荷载称为集中荷载。集中荷载在日常生活和实践中经常遇到，例如人站在地板上，人的重量就是集中荷载。集中荷载的单位是N (牛顿)或kN (千牛顿)，通常用字母F表示(图1-8所示)。 2）均布荷载：荷载连续作用，且大小各处相等，这种荷载称为均布荷载。单位面积上承受的均布荷载称为均布面荷载，通常用字母p表示(图1-9)，单位为Nm2 (牛顿平方米)或kNm2 (千牛顿平方米)。单位长度上承受的均布荷载称为均布线荷载，通常用字母q表示(图1-10)，单位为Nm (牛顿米)或kNm (千牛顿米)。 3）非均布荷载：荷载连续作用，大小各处不相等
11、，而是按一定规律变化的，这种荷载称为非均布荷载。例如挡土墙所受土压力作用的大小与土的深度成正比，愈往下，挡土墙所受的土压力也愈大，呈三角形分布，故为非均布荷载(图1-11所示)。图1-8 图1-9图1-10 图1-1112.什么是约束？工程中常见的约束有哪几种？答：（1）能使体系减少自由度的装置称为约束。减少一个自由度的装置称为一个约束，减少若干个自由度的装置，就相当于若干个约束。（3）工程中常见的约束有以下几种： 1）链杆一根链杆可使刚片减少一个自由度，相当于一个约束。 2）铰支座 铰支座可使刚片减少两个自由度，相当于两个约束，亦即相当于两根链杆。 3）简单铰 凡连接两个刚片的铰称简单铰，一
12、个简单铰相当于两个约束，或者说相当于两根链杆。 4）固定端支座 固定端支座可使刚片减少三个自由度，相当于三个约束。 5）刚性连接刚性连接可以减少三个自由度，刚性连接相当于三个约束。13.瞬变体系是几何不变还是几何可变？答：瞬变体系是可变体系的一种特殊情况，不能作为结构使用。14.请举例说明“两两相连”的具体表示。答：在三刚片规则中提到“三个刚片用不在同一直线上的三个单铰两两相连，组成几何不变体系，且无多余约束”。“两两相连”的具体表示可以是铰，也可以是由两根链杆构成的实铰或虚铰，15.什么才是最基本的几何不变体系？答：三个规则其实质，就是三刚片规则。也就是铰接三角形。几个规则的不同之处仅仅在于
13、把体系的哪些部分看作约束的对象，哪些部分看作约束，约束的方式，以及约束必须遵循什么样的条件，才能保证体系是无多余约束的几何不变体系。所以，铰接三角形是最基本的几何不变体系。16.为保证结构物正常工作，结构应满足哪些要求？答：为保证结构物正常工作，结构应满足以下要求 （1）强度要求：构件在外力作用下不会发生破坏，即构件抵抗破坏能力的要求，称为强度要求。 （2）刚度要求：构件在外力作用下所产生的变形不应超过一定的范围，即构件抵抗变形能力的要求，称为刚度要求。 （3）稳定性要求：构件在外力作用下，其原有平衡状态不能丧失，即构件抵抗丧失稳定能力的要求，称为稳定性要求。 只有满足上述各项要求，才能保证构
14、件安全正常的工作，达到建筑结构安全使用的目的。17.什么是变形体？变形体分为哪两类？答：各种物体受力后都会产生或大或小的变形，称为变形体。 根据变形的性质，变形可分为弹性变形和塑性变形。所谓弹性变形，是指变形体在外力去掉后，能恢复到原来形状和尺寸的变形。当外力去掉后，变形不能完全消失而留有残余，则消失的变形是弹性变形，残余的变形称为塑性变形或残余变形。18.在建筑力学范围内，我们所研究的物体，一般都作哪些假设？答：在建筑力学范围内，对所研究的变形体作出如下的基本假设： （1）均匀连续假设：即认为整个物体内部是连续不断地充满着均匀的物质，且在各点处材料的性质完全相同。（2）各向同性假设：即认为制成物体的材料沿着各个方向都具有相同的力学性质。 （3）弹性假设：即当作用于物体上的外力不超过某一限度时，将物体看成是完全弹性体。总之，在建筑力学的范围内，我们研究的材料是均匀连续的，各向同性的弹性体，且杆件的变形是很小的。19.什么是杆件？什么是等直杆？答：所谓杆件，是指长度远大于其他两个方向尺寸的变形体。如房屋中的梁、柱、屋架中的各根杆等等。 杆件的形状和尺寸可由杆的横截面和轴线两个主要几何元素来描述。横截面是指与杆长方向垂直的截面，而轴线是各横截面中心的连
