国家开放大学《建筑力学》形成考核册答案1-4
参考答案在文末
形考任务一1．约束反力中含有力偶的约束为（ ）。2．只限制物体沿任何方向移动，不限制物体转动的支座是（ ）。3．若刚体在三个力作用下处于平衡，则此三个力的作用线必（ ）。4．力偶可以在它的作用平面内（ ），而不改变它对物体的作用。5．平面一般力系可以分解为（ ）。6．平面汇交力系的合成结果是（ ）。7．平面力偶系的合成结果是（ ）。8．平面一般力系有（ ）个独立的平衡方程，可用来求解未知量。9．由两个物体组成的物体系统，共具有（ ）独立的平衡方程。10．力的可传性原理只适用于（ ）。1．若两个力大小相等，则这两个力等效。2．在任意一个已知力系中加上或减去一个平衡力系，会改变原力系对变形体的作用效果。3．作用力与反作用力公理只适用于刚体。4．合力的数值一定比分力数值大。5．力沿坐标轴方向上的分力是矢量，力在坐标轴上的投影是代数量。6．力的三要素是大小、方向、作用点。7．由n个物体组成的系统，若每个物体都受平面一般力系的作用，则共可以建立3n个独立的平衡方程。8．若两个力在坐标轴上的投影相等，则这两个力一定相等。9．一个力偶可以和一个力平衡。10．力偶在坐标轴上的投影的代数和恒等于零。1．梁AC 的自重不计，试作出图示伸臂梁AC 的受力图。（5分）2．梁AB 的自重不计，试作出图示简支梁AB 的受力图。（5分）3． A 端是固定端，梁AB 的自重不计，试作出悬臂梁AB 的受力图。（5分）4．梁AC 和CD 用铰C 连接，梁的自重不计，试作出梁AD 的整体受力图。（5分）1．求图示梁的约束反力。（8分）（1.1）B支座的支座反力FRB =（ ）（4分）（1.2）A支座的水平方向支座反力FAx=（ ）（2分）（1.3）A支座的竖直方向支座反力FAy=（ ）（2分）2．求图示梁的约束反力。（8分）（2.1）B支座的支座反力FRB =（ ）（4分）（2.2）A支座的水平方向支座反力FAx=（ ）（2分）（2.3）A支座的竖直方向支座反力FAy=（ ）（2分）3．求图示梁的约束反力。（8分）（3.1）A支座的水平方向支座反力FAx=（ ）（2分）（3.2）A支座的竖直方向支座反力FAy=（ ）（2分）（3.3）A支座的支座反力矩MA=（ ）（4分）4．求图示刚架的约束反力。（8分）（4.1）B 支座的支座反力FRB =（ ）（4分）（4.2）A支座的水平方向支座反力FAx=（ ）（2分）（4.3）A支座的竖直方向支座反力FAy =（ ）（2分）5．求图示梁的约束反力。（8分）（5.1）D支座的支座反力FRD =（ ）（2分）（5.2）B支座的竖直方向支座反力FRB =（ ）（2分）（5.3）A支座的水平方向支座反力FAx =（ ）（2分）（5.4）A支座的竖直方向支座反力FAy=（ ）（2分）
形考任务二1．两根材料不同、截面面积不同的杆件，在相同轴向外力作用下，轴力是（ ）。2．胡克定律应用的条件是（ ）。3．工程上习惯将EA称为杆件截面的（ ）。4．低碳钢的拉伸过程中，（ ）阶段的特点是应力几乎不变。5．低碳钢的拉伸过程中，（ ）阶段的特点是应力与应变成正比。6．低碳钢的拉伸过程中，胡克定律在（ ）范围内成立。7．低碳钢材料在拉伸试验过程中，所能承受的最大应力是（ ）。8．直径为D的圆形截面，则其对形心轴的惯性矩为（ ）。9．构件抵抗变形的能力称为（ ）。10．构件抵抗破坏的能力称为（ ）。1．杆件变形的基本形式有轴向拉伸与压缩、剪切、扭转和弯曲四种。2．轴向拉伸（压缩）时与轴线相重合的内力称为剪力。3．梁的正应力是由剪力引起的。4．轴向拉伸（压缩）的正应力大小和轴力的大小成正比。5．任意平面图形对某轴的惯性矩一定大于零。6．平面图形对所有平行轴的惯性矩中，其对其形心轴的惯性矩为最大。7．任意平面图形对某轴的惯性矩恒小于零。8．平面图形对任一轴的惯性矩，等于它对平行于该轴的形心轴的惯性矩加上平面图形面积与两轴之间距离平方的乘积。9．拉压刚度EA越小，杆件抵抗纵向变形的能力越强。10．胡克定律适用于塑性材料。1．杆件受力如图示，已知F1=50kN，F2=140kN，试作杆件的轴力图。（5分）作杆件的轴力图，如图（ ）（5分）2．一变截面圆钢杆如图示，已知F1=20kN，F2=35kN，F3=35kN， AB 段杆的横截面面积AAB =200mm2， BC 段杆的横截面面积ABC =300mm2，CD 段杆的横截面面积ACD =400mm2，试作钢杆的轴力图，求出钢杆的最大正应力。（2.1）作杆件的轴力图，如图（ ）（3分）（2.2）钢杆的最大正应力为（ ）（2分）3．图示杆件，已知截面面积A=400mm2，材料的许用应力[σ]=150MPa，试校核该杆件的强度。（5分）（3.1）钢杆的最大正应力为（ ）（3分）（3.2）将钢杆的最大正应力与许用应力比较，可知（ ）（2分）4．悬臂AB 受力如图示，求其C 截面的剪力和弯矩。（5分）（4.1）C 截面的弯矩为（ ）（3分）（4.2）C 截面的剪力为（ ）（2分）5．图示简支梁受集中荷载作用，试绘出梁的剪力图和弯矩图。（10分）（5.1）简支梁的弯矩图如（ ）所示（5分）（5.2）简支梁的剪力图如（ ）所示（5分）6．梁的受力如图示，试绘出梁的剪力图和弯矩图。（10分）（6.1）梁的弯矩图如（ ）所示（5分）（6.2）梁的剪力图如（ ）所示（5分）7．长为l的矩形截面悬臂梁，在自由端处作用一集中力F，已知F=3kN，h=180mm，b=120mm，y=60mm，l=3m，a=2m，求C 截面上K点的正应力。（10分）（7.1）计算C 截面的弯矩为（ ）（3分）（7.2）计算截面对中性轴的惯性矩，Iz=（ ）（3分）（7.3）计算C 截面上K 点的正应力，σk =（ ）（4分）8．一矩形截面悬臂梁在自由端受集中力作用，截面尺寸如图所示（单位：mm）。已知材料的许用应力[σ]= 160MPa。试校核梁的正应力强度。（10分）（8.1）梁的最大弯矩值为（ ）（3分）（8.2）抗弯截面系数Wz=（ ）（3分）（8.3）最大正应力σmax=（ ）（3分）（8.4）将梁的最大正应力与许用应力比较，可知（ ）（1分）
形考任务三1．三个刚片用（ ）两两相连，组成无多余约束的几何不变体系。2．切断一根链杆相当于解除（）个约束。3．连结两根杆件的铰有（）个约束。4．一个点在平面内的自由度有（ ）个。5．一根杆件在平面内的自由度有（ ）个。6．静定结构的几何组成特征是（ ）。7．两刚片用一个铰和不通过该铰的一根链杆相连组成的体系是（ ）。8．轴心受压直杆，当压力值Fp恰好等于某一临界值FPer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（ ）。9．受压杆件在下列各种支承情况下，若其他条件完全相同，其中临界应力最大的是（ ）。10．某两端固定的受压构件，其临界力为200kN，若将此构件改为两端铰支，则其临界力为（）。1．几何不变体系是指在荷载作用下，不考虑材料的变形时，体系的形状和位置都不能变化的体系。2．在某一瞬间可以发生微小位移的体系是几何不变体系。3．一个点和一个刚片用两根不共线的链杆相连，可组成几何不变体系，且无多余约束。4．平面内两个刚片用三根链杆组成几何不变体系，这三根链杆必交于一点。5．拆除后不影响体系几何不变性的约束称为多余约束。6．在一个几何不变体系中增加一个二元体，不改变原体系的几何不变性。7．压杆上的压力大于临界荷载，是压杆稳定平衡的前提。8．压杆的长细比λ与压杆两端的支承情况有关，与杆长无关。9．压杆的长细比λ越大，其临界应力越大。10．欧拉公式是在假定材料处于弹性范围内并服从胡克定律的前提下推导出来的。1. 图示体系为（）（5分）2.图示体系为（）（5分）3. 图示体系为（）（5分）4. 图示体系为（）（5分）1．两端铰支的矩形截面压杆如图示，已知l=1.5m，a=15mm，b=30mm，E=104MPa，[σc]= 6MPa，试按照欧拉公式求临界力，并将其与按强度条件求得的许用压力比较。（10分）（1.1）由欧拉公式可求得临界力为（ ）（4分）（1.2）由强度条件可得许用压力为（ ）（4分）（1.3）将临界力和由强度条件得到的许用压力比较，可知（ ）（2分）2．一端固定，另一端自由的细长压杆，已知杆长l=2m，截面形状为矩形，b=20mm，h=45mm，材料的弹性模量E=200GPa。（2.1）由欧拉公式可求得压杆的临界力为（ ）（4分）（2.2）当截面改成b=h=30mm，保持杆长不变，压杆的临界力为（ ）（4分）（2.3）若截面面积与杆件长度保持不变，截面形状改为圆形，压杆的临界力为（ ）（2分）
形考任务四1.在图乘法中，欲求某点的竖向位移，则应在该点虚设（ ）。2在图乘法中，欲求某点的转角，则应在该点虚设（ ）。3．在图乘法中，欲求某两点的相对转角，则应在该点虚设（ ）。4．平面刚架在荷载作用下的位移主要是由（ ）产生的。5．作刚架内力图时规定，弯矩图画在杆件的（ ）。1．在使用图乘法时，两个相乘的图形中，至少有一个为三角图形。2．图乘法的正负号规定为：面积Aω 与纵坐标yc 在杆的同一侧时，乘积AωyC 应取正号；面积Aω 与纵坐标yc 在杆的不同侧时，乘积AωyC 应取负号。3．单位荷载法就是将两个弯矩图的图形进行简单拼合。4．一次截取两个结点为研究对象，来计算桁架杆件轴力的方法称为结点法。5．桁架中内力为零的杆件是多余杆件，应该撤除。6．桁架中的内力主要是剪力。7．多跨静定梁基本部分承受荷载时，附属部分不会产生内力。8．刚架在刚结点处联结的各杆杆端弯矩相等。9．轴线是曲线的结构称为拱。10．三铰拱的支座反力中水平推力与拱高成反比，与拱轴曲线形状无关。1．试作图示静定多跨梁的剪力图和弯矩图。（10分）
（1.2）梁的剪力图如（ ）所示（5分）
2．试作图示刚架的内力图。（10分）
（2.2）刚架的剪力图如（ ）所示（5分）
3．试作图示刚架的内力图。（10分）
（3.2）刚架的剪力图如（ ）所示（5分）
4．试计算图示桁架各杆的轴力。（10分）
5．试计算图示桁架结构的指定杆件1、2、3杆的轴力。（10分）
（5.2）2杆的轴力FN2=（ ）所示（3分）
（5.3）3杆的轴力FN3=（ ）所示（4分）
6．求图示简支梁A 端角位移及跨中C 点的竖向位移。EI 为常数。（10分）
（6.2）简支梁跨中C点的竖向位移为（ ） （5分）
7．求图示悬臂梁刚架D 点的竖向位移。各杆EI 为常数。（10分）
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