建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)第5版 習(xí)題答案 項(xiàng)目7習(xí)題答案

課后鞏固與提高答案一、填空題1.壓桿的長(zhǎng)度、約束條件、截面尺寸和形狀2.減小、增大3.軸力、、拉力、壓力、正、負(fù)4.節(jié)點(diǎn)法、截面法5.正應(yīng)力、剪應(yīng)力6.正、負(fù)、順時(shí)針7.8.9.坐標(biāo)軸、坐標(biāo)軸、正、負(fù)、零10.失穩(wěn)、塑性失穩(wěn)、強(qiáng)度破壞二、選擇題1.A2.C3.B4.C5.B三、計(jì)算題7-1.(a)圖解：1.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去右側(cè)隔離體，取左側(cè)隔離體作為研究對(duì)象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對(duì)留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得2.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對(duì)象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對(duì)留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得(b)圖解：1.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對(duì)象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對(duì)留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得2.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對(duì)象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對(duì)留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得(c)圖1.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去右側(cè)隔離體，取左側(cè)隔離體作為研究對(duì)象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對(duì)留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得2.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對(duì)象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對(duì)留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得3.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對(duì)象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對(duì)留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得(d)圖1.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對(duì)象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對(duì)留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得2.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對(duì)象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對(duì)留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得3.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對(duì)象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對(duì)留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得（a）（a）（b）（c）7-2.7-3（a）圖解：繪制軸力圖段： (拉應(yīng)力)段：(拉應(yīng)力)段：(拉應(yīng)力（b）圖繪制軸力圖段：(拉應(yīng)力)段：(拉應(yīng)力)段：(壓應(yīng)力)7-4解：畫出桿件的軸力圖所示。因是等直桿，軸力最大的截面就是危險(xiǎn)截面，其最大正應(yīng)力為 桿件滿足強(qiáng)度要求。7-5解:此結(jié)構(gòu)為桁架結(jié)構(gòu)，所有桿件均為二力桿，內(nèi)力為軸力（1）求各桿的軸力首先計(jì)算約束反力，結(jié)構(gòu)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)則取節(jié)點(diǎn)為隔離體，受力圖及三角函數(shù)關(guān)系如圖所示。由得(壓力)由得(拉力)結(jié)構(gòu)對(duì)稱，則各桿件面積相等，校核軸力較大的桿件即可。各桿件滿足強(qiáng)度要求。7-6解:此結(jié)構(gòu)為桁架結(jié)構(gòu)，所有桿件均為二力桿，內(nèi)力為軸力取節(jié)點(diǎn)為隔離體，受力圖如圖所示。由得由得(拉力)7-7解：（1）首先計(jì)算約束反力，結(jié)構(gòu)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)則（2）利用各節(jié)點(diǎn)的平衡條件計(jì)算各桿件內(nèi)力，節(jié)點(diǎn)和包含兩根桿件，從節(jié)點(diǎn)開始計(jì)算。1）取節(jié)點(diǎn)為隔離體，受力圖及三角函數(shù)關(guān)系如圖所示。由得(壓力)由得(拉力取節(jié)點(diǎn)為隔離體，受力圖如圖所示。由得(拉力)由取節(jié)點(diǎn)為隔離體，受力圖如圖所示。由由解聯(lián)立方程得(壓力)(壓力)取節(jié)點(diǎn)為隔離體，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，因此受力圖如圖所示。由得(拉力)（3）校核取節(jié)點(diǎn)校核，受力圖如圖所示。由由說明計(jì)算結(jié)果無誤，各桿的內(nèi)力(單位)如圖所示。根據(jù)強(qiáng)度條件為鋼拉桿選取直徑取鋼拉桿直徑7-8解：此結(jié)構(gòu)為桁架結(jié)構(gòu)，所有桿件均為二力桿，內(nèi)力為軸力取節(jié)點(diǎn)為隔離體，受力圖如圖所示。由得由得即即為了保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全，點(diǎn)重物的最大允許值應(yīng)選7-9解：(1)繪制軸力圖，如圖所示。(2)每段的伸長(zhǎng)(3)每段的線應(yīng)變(4)全桿總伸長(zhǎng)7-10解：（1）求約束反力取桁架整體為研究對(duì)象，畫受力圖如圖所示，列平衡方程 得得(2)求、、各桿的內(nèi)力為求、、各桿的內(nèi)力，用1-1截面假想將、、截開，取左邊部分為研究對(duì)象，畫受力圖及三角函數(shù)關(guān)系如圖所示。 利用平衡條件列出平衡方程，即得(拉力)得(壓力)得得(壓力)7-11解：由于桿件是用鋼制成，查表7-2得，，，該桿兩端的支承情況沿各方向相同，因此其慣性矩應(yīng)取、中的較小值，因?yàn)樵摋U為圓截面，故其，則由于，故其為大柔度桿，應(yīng)采用歐拉公式計(jì)算臨界應(yīng)力，得其臨界應(yīng)力7-12解：由于桿件是用鋼制成，查表7-2得，，，該桿兩端的支承情況沿各方向相同，因此其慣性矩應(yīng)取、中的較小值，故其，則由于，故其為大柔度桿，應(yīng)采用歐拉公式計(jì)算臨界應(yīng)力，得其臨界應(yīng)力7-13解：由于桿件是用鋼制成，查表7-2得，，，該桿兩端的支承情況沿各方向相同，因此其慣性矩應(yīng)取、中的較小值，因?yàn)樵摋U為圓截面，故其，則（1）當(dāng)桿長(zhǎng)，桿的柔度為由于，故其為大柔度桿，應(yīng)采用歐拉公式計(jì)算臨界壓力，得其臨界壓力(2)當(dāng)桿長(zhǎng)，桿的柔度為由于，故其為中柔度桿，應(yīng)采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算臨界應(yīng)力，利用直線公式，得其臨界應(yīng)力(3)當(dāng)桿長(zhǎng)，桿的柔度為由于，故其為小柔度桿，這類壓桿將發(fā)生強(qiáng)度失效，而不是失穩(wěn)。故7-14解：（1）求組合圖形的形心位置由于截面有一對(duì)稱軸，則形心必在該對(duì)稱軸上。建立直角坐標(biāo)系，設(shè)截面的形心