第一篇：建筑力學試卷9及參考答案

建筑力學試卷9及參考答案

一、是非題

1、圖1所示兩板用鉚釘聯(lián)接。雖然兩鉚釘?shù)闹睆讲煌?但因塑性材料具有屈服階段,最終使兩鉚釘?shù)氖芰呌诰?。因?在計算鉚接強度時,兩鉚接的受力仍可按平均分配。（）

圖1

2、由圖2（a）所示的空心圓軸橫截面上的切應力分布情況和圖2（b）所示的實心圓軸橫截面上的切應力分布情況可以看出，因為實心圓軸中部的材料承受的應力很小，潛力未能很好發(fā)揮，而空心圓軸的材料潛力能得到教充分的發(fā)揮，所以在滿足同樣的扭轉(zhuǎn)強度和剛度條件下，采用空心圓軸可節(jié)省材料，減輕軸的重量。（）

圖2

3、簡短鋼板時，外載荷使鋼板產(chǎn)生的應力稍大于材料的屈服極限。（）

4、切應力互等原理僅適用于純剪切情況。（）

5、受扭桿件的扭矩，僅與桿件受到的轉(zhuǎn)矩（外力偶矩）有關(guān)，而與桿件的材料及其橫截面的大小、形狀無關(guān)。（）

6、受扭圓軸在橫截面上和包含軸的縱向截面上均無正應力。（）

7、受扭圓軸的最大切應力只出現(xiàn)在橫截面上。（）

8、受扭圓軸內(nèi)最大拉應力的值和最大切應力的值相等。（）

9、因木材沿纖維方向的抗剪能力差，故若受扭木質(zhì)圓桿的軸線與木材纖維方向平行，當扭矩達到某一極限值時，圓桿將沿軸線方向出現(xiàn)裂紋。（）

二、填空題

1、判斷剪切面和擠壓面時，應當注意：剪切面是構(gòu)件的兩部分有發(fā)生_________的平面，而擠壓面是構(gòu)件__________的表面。

2、拉伸試件的夾頭如圖3所示,試件端部的擠壓面積Abs=_______。

圖3 圖4

3、圖4所示在拉力F作用下的螺栓，已知材料的許用切應力[τ]是許用拉應力[δ]的0.6倍，則螺栓直徑d和螺栓頭高h的合理比值為________。

4、如圖5所示，一鉚釘聯(lián)接兩等厚鋼板，若鉚釘材料的許用切應力為[τ]，許用擠壓力為[δbs]，則承受單剪時鉚釘?shù)暮侠砀呒毐?/p>

l?________。d5、在圖6所示的純剪切單元體中，長度保持不變的線段有________，長度伸長的線段有_______，長度縮短的線段有________。

圖5

圖6

6、直徑為d的圓柱放在直徑為D=3d厚為t的圓基做上,如圖7所示。若地基對基座的約束力是均勻分布的，圓柱承受的軸向壓力為F，則基座剪切面的剪力Fs=______。

7、圖8所示的階梯形實心圓軸承受扭轉(zhuǎn)變形。若已知d2=2d1=2d,Me2=2Me1=2M，則圓軸的最大切應力τmax=_______。

圖7

圖8

8、若將受扭實心圓軸的直徑增加一倍，則其剛度是原來的________倍。

三、選擇題

1、圖9所示的兩板用圓錐銷釘聯(lián)接，則圓錐銷釘?shù)氖芗裘娣e為（），計算擠壓面積為（）

1πD2 41(B)πd2

4?D?d2)

(C)(421(D)h(3d?D)

4（A）

圖9

2、圖10所示一聯(lián)軸器，由分別分布在半徑為r1和r2圓周上的八只螺栓相聯(lián)接，八只螺栓的直徑相同。則內(nèi)圓（r1）螺栓橫截面上的切應力τ1與外圓（r2）螺栓橫截面上切應力τ2的比值為（）。

?1?2?1?(B)?2?1?(C)?2（A）1?

1r2 r1r1 r2

?1r12?(D)?2r22圖10

3、內(nèi)、外徑之比為α的空心圓軸，扭轉(zhuǎn)時軸內(nèi)的最大切應力為τ，這時橫截面上內(nèi)邊緣的切應力為（）。

（A）τ(B)ατ

(C)0(D)（1-α4）

4、實心圓軸扭轉(zhuǎn)時，不發(fā)生屈服的極限扭矩為T0，若將其橫截面積增加一倍，則極限扭矩為（）。

(A)2T0(B)2T0(C)22T0(D)4T0

5、如圖11所示，在平板和受拉螺栓之間墊上一墊圈，可以提高（）。

（A）螺栓的拉伸強度（B）螺栓的擠壓強度（C）螺栓的剪切強度（D）螺栓的擠壓強度

圖11

6、如圖12所示，從受扭圓桿內(nèi)截取如圖中虛線所示的一部分。該部分的（）上無切應力。（A）橫截面1（B）橫截面2（C）橫截面3

圖12（D）橫截面4

7、兩根受扭圓軸的直徑和長度均相同，但材料不同，在扭矩相同的情況下，它們的最大切應力τ1 和τ2和扭轉(zhuǎn)角υ1υ2之間的關(guān)系為（）。

(A)τ1=τ2，2υ1=υ2(B)τ1=τ2，2υ1?υ2(C)τ1?τ2，2υ1=υ2(D)τ1=τ2，2υ1?υ2

四、計算題

1、圖13所示的螺栓聯(lián)接中，螺栓的許用切應力[τ]=130Mpa，許用擠壓應力[σbs]=300Mpa，試求所需的螺栓直徑。

2、圖14所示沖床的最大沖力F=400kN，沖頭材料的許用壓應力[σ]=440Kpa，被沖剪板料的許用切應力[σ]=360Mpa。試求在最大沖壓力作用下所能沖剪圓孔的最小直徑d，以及此時所能沖剪板料的最大厚度t。

圖13

圖14

參考答案

一、是非題

1、×

2、√

3、×

4、×

5、×

6、√

7、×

8、√

9、√

二、填空題

1、相對錯動趨勢；相互壓緊部分

2、Abs?3、2.4

4、l[??] ?d8[?bs]?4(D2?d2)

5、AB、BC、CD、DA;AC；BD 8d26、（1-2)F=F 9D7、16M 3?d8、16

三、選擇題

1、(C);(D)

2、(C)

3、(B)

4、（C）

5、（D）

6、(D)

7、（B）

四、計算題

1、d=14mm

2、d=34.03mm,t=10.40mm

第二篇：建筑力學教案

建筑力學重點內(nèi)容教案

（四）靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)

建筑物中支承荷載、傳遞荷載并起骨架作用的部分叫做結(jié)構(gòu)，例如在房屋建筑中由梁、板、柱、基礎等構(gòu)件組成的體系。前面，我們介紹了單個桿件的強度、剛度和穩(wěn)定性問題。本章將要介紹結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)則、結(jié)構(gòu)受力分析的基本知識、不同結(jié)構(gòu)形式受力特點等問題。

第一節(jié)結(jié)構(gòu)計算簡圖

實際結(jié)構(gòu)很復雜，完全根據(jù)實際結(jié)構(gòu)進行計算很困難，有時甚至不可能。工程中常將實際結(jié)構(gòu)進行簡化，略去不重要的細節(jié)，抓住基本特點，用一個簡化的圖形來代替實際結(jié)構(gòu)。這種圖形叫做結(jié)構(gòu)計算簡圖。也就是說，結(jié)構(gòu)計算簡圖是在結(jié)構(gòu)計算中用來代替實際結(jié)構(gòu)的力學模型。結(jié)構(gòu)計算簡圖應當滿足以下的基本要求：

1．基本上反映結(jié)構(gòu)的實際工作性能； 2．計算簡便。

從實際結(jié)構(gòu)到結(jié)構(gòu)計算簡圖的簡化，主要包括支座的簡化、節(jié)點的簡化、構(gòu)件的簡化和荷載的簡化。

一、支座的簡化

一根兩端支承在墻上的鋼筋混凝土梁，受到均布荷載g的作用(圖10—1。)，對這樣一個最簡單的結(jié)構(gòu)，如果要嚴格按實際情況去計算，是很困難的。因為梁兩端所受到的反力沿墻寬的分布情況十分復雜，反力無法確定，內(nèi)力更無法計算。為了選擇一個比較符合實際的計算簡圖，先要分析梁的變形情況：因為梁支承在磚墻上，其兩端均不可能產(chǎn)生垂直向下的移動，但在梁彎曲變形時，兩端能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)動；整個梁不可能在水平方向移動，但在溫度變化時，梁端能夠產(chǎn)生熱脹冷縮?？紤]到以上的變形特點，可將梁的支座作如下處理：通常在一端墻寬的中點設置固定鉸支座，在另一端墻寬的中點設置可動鉸支座，用梁的軸線代替梁，就得到了圖10—16的計算簡圖。這個計算簡圖反映了：梁的兩端不可能產(chǎn)生垂直向下移動但可轉(zhuǎn)動的特點；左端的固定鉸支座限制了梁在水平方向的整體移動；右端的可動鉸支座允許梁在水平方向的溫度變形。這樣的簡化既反映了梁的實際工作性能及變形特點，又便于計算。這就是所謂的簡支梁。

假設某住宅樓的外廊，采用由一端嵌固在墻身內(nèi)的鋼筋混凝土梁支承空心板的結(jié)構(gòu)方案(圖10—20)。由于梁端伸入墻身，并有足夠的錨固長度，所以梁的左端不可能發(fā)生任何方向的移動和轉(zhuǎn)動。于是把這種支座簡化為固定支座，其計算簡圖如圖10—26所示，計算跨度可取梁的懸挑長加縱墻寬度的一半。

預制鋼筋混凝土柱插入杯形基礎的做法通常有以下兩種：當杯口四周用細石混凝土填實、地基較好且基礎較大時，可簡化為固定支座(圖10—3a)；在杯口四周填入瀝青麻絲，柱端可發(fā)生微小轉(zhuǎn)動，則可簡化為鉸支座(圖10一36)。當?shù)鼗^軟、基礎較小時，圖口的做法也可簡化為鉸支座。

支座通?？珊喕癁榭蓜鱼q支座、固定鉸支座、固定支座三種形式。

二、節(jié)點的簡化 結(jié)構(gòu)中兩個或兩個以上的構(gòu)件的連接處叫做節(jié)點。實際結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的連接方式很多，在計算簡圖中一般可簡化為鉸節(jié)點和剛節(jié)點兩種方式。

1．鉸節(jié)點鉸節(jié)點連接的各桿可繞鉸節(jié)點做相對轉(zhuǎn)動。這種理想的鉸在建筑結(jié)構(gòu)中很難遇到。但象圖10—40中木屋架的端節(jié)點，在外力作用下，兩桿間可發(fā)生微小的相對轉(zhuǎn)動，工程 中將它簡化為鉸節(jié)點(圖10—46)。

2·剛節(jié)點剛節(jié)點連接的各桿不能繞節(jié)點自由轉(zhuǎn)動，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中剛節(jié)點容易實現(xiàn)。圖10—5a是某鋼筋混凝土框架頂層的構(gòu)造，圖中的梁和柱的混凝土為整體澆注，梁和柱的鋼筋為互相搭接。梁和柱在節(jié)點處不可能發(fā)生相對移動和轉(zhuǎn)動，因此，可把它簡化為剛節(jié)點(圖10—56)。

三、構(gòu)件的簡化

構(gòu)件的截面尺寸通常比長度小得多。在計算簡圖中構(gòu)件用其軸線表示，構(gòu)件之間的連接用節(jié)點表示，構(gòu)件長度用節(jié)點間的距離表示。

四、荷載的簡化

在工程實際中，荷載的作用方式是多種多樣的。在計算簡圖上通?？蓪⒑奢d作用在桿軸上，并簡化為集中荷載和分布荷載兩種作用方式。關(guān)于荷載的分類及簡化已在第一章中述及。這里不再重復。

在結(jié)構(gòu)設計中，選定了結(jié)構(gòu)計算簡圖后，在按簡圖計算的同時，還必須采取相應韻措施，以保證實際結(jié)構(gòu)的受力和變形特點與計算簡圖相符。因此，在按圖施工時，必須嚴格實現(xiàn)圖紙中規(guī)定的各項要求。施工中如疏忽或隨意修改圖紙；就會使實際結(jié)構(gòu)與計算簡圖不符，這將導致結(jié)構(gòu)的實際受力情況與計算不符，就可能會出現(xiàn)大的事故。檢查與回顧 1.結(jié)構(gòu)計算簡圖應滿足哪些基本要求？

2.結(jié)構(gòu)計算簡圖的簡化主要包括哪些內(nèi)容？

新授課 第二節(jié)平面結(jié)構(gòu)的幾何組成分析

一、幾何組成分析的概念

建筑結(jié)構(gòu)通常是由若干桿件組成的，但并不是用一些桿件就可隨意地組成建筑結(jié)構(gòu)。例如圖10—6a中的鉸接四邊形，可不費多少力就把它變成平行四邊形(圖。一6b)，但這種鉸接四邊形不能承受任何荷載的作用，當然不能作為建筑結(jié)構(gòu)使用。如果在鉸接四邊形中加上一根斜桿(圖10—7)，那么在外力作用下其幾何形狀就不會改變了。

圖10—6 圖110—7

從幾何組成的觀點看，由桿件組成的體系可分為兩類：

1·幾何不變體系 在荷載作用下，不考慮材料的應變時，體系的形狀和位置是不能改變的

2·幾何可變體系在荷載作用下，不考慮材料的應變時，體系的形狀和位置是可以改變的(圖10—6a)。

對結(jié)構(gòu)的幾何組成進行分析，以判定體系是幾何不變體系還是幾何可變體系，叫做幾何組成分析。

顯然，建筑結(jié)構(gòu)必須是幾何不變體系。

在體系的幾何分析中，把幾何不變的部分叫做剛片。一根柱可視為一個剛片；任一肯定的幾何不變體系可視為一個剛片；整個地球也可視為一個剛片。

二、幾何不變體系的組成規(guī)則(一)鉸接三角形規(guī)則

實踐證明，鉸接三角形是幾何不變體系。如果將圖10—8口鉸接三角形A船中的鉸A拆開：AB桿則可繞曰點轉(zhuǎn)動，AB桿上4點的軌跡是弧線①；4C桿則可繞C點轉(zhuǎn)動，AC桿上的A點的軌跡是弧線②。這兩個弧線只有一個交點，所以A點的位置是唯一的，三角形ABC的位置是不可改變的。這個幾何不變體系的基本規(guī)則叫做鉸接三角形規(guī)則。

如果在鉸接三角形中再增加一根鏈桿仰(圖10—86)，體系ABCD仍然是幾何不變的，從維持體系幾何不變的角度看，AD桿是多余的，因而把它叫做多余約束。所以ABCD體系是有多余約束的幾何不變體系，而鉸接三角形ABC是沒有多余約束的幾何不變體系。

②

鉸接三角形規(guī)則的幾種表達方式

1·二元體規(guī)則在鉸接三角形中，將一根桿視為剛片，則鉸接三角形就變成一個剛片上用兩根不共線的鏈桿在一端鉸接成一個節(jié)點，這種結(jié)構(gòu)叫做二元體結(jié)構(gòu)(圖10—9)。于是鉸接三角形規(guī)則可表達為二元體規(guī)則：一個點與一個剛片用兩根不共線的鏈桿相連，可組成幾何不變體系。且無多余約束。

2·兩剛片規(guī)則若將鉸接三角形中的桿AB和桿日C均視為剛片，桿AC視為兩剛片間的約束(圖10—10)，于是鉸接三角形規(guī)則可表達為兩剛片規(guī)則：兩剛片間用一個鉸和一根不通過此鉸的鏈桿相連，可組成幾何不變體系，且無多余約束。圖10一ll a表示兩剛片用兩根不平行的鏈桿相連，兩鏈桿的延長線相交于A點，兩剛片可繞

圖 10一10 圖 10—11 A點做微小的相對轉(zhuǎn)動。這種連接方式相當于在A點有一個鉸把兩剛片相連。當然，實際上在A點沒有鉸，所以把A點叫做“虛鉸”。為了阻止兩剛片間的相對轉(zhuǎn)動，只需增加一根鏈桿(圖10—11 b)。因此，兩剛片規(guī)則還可以這樣表達：兩剛片間用三根不全平行也不全相交于一點的三根鏈桿相連，可組成幾何不變體系，且無多余約束。

3．三剛片規(guī)則若將鉸接三角形中的三根桿均視為剛片(圖10—12)，則有三剛片規(guī)則：三剛片用不在同一直線上的三個鉸兩兩相連，可組成幾何不變體系。且無多余約束。

總結(jié)

作業(yè)：P238 10-

1、10-2 檢查與回顧 鉸結(jié)三角形的表達形式 新授課

三、超靜定結(jié)構(gòu)的概念

簡支梁通過鉸A和鏈桿B與地球相連(圖10—13a)，是幾何不變體系，且無多余約束。這種沒有多余約束的幾何不變體系叫做靜定結(jié)構(gòu)。靜定結(jié)構(gòu)的反力和內(nèi)力可通過靜力平衡方程求得。如果在簡支梁中增加一個鏈桿(圖10—13b)，它仍然是幾何不變體系，但有一個多余約束。有多余約束的幾何不變體系叫做超靜定結(jié)構(gòu)。超靜定結(jié)構(gòu)的支座反力和內(nèi)力不能由靜力平衡方程式全部求得。例如圖10—13b中的梁，在荷載和支座反力的作用下，構(gòu)成一個平面一般力系，可列出三個獨立的平衡方程，而未知的支座反力有四個，三個方程只能解算三個未知量，所以不能求出全部的反力，因而內(nèi)力也無法確定。超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算，除了運用靜力平衡條件外，還要利用變形條件，這里不予介紹。．

四、幾何組成分析的實例

幾何不變體系的組成規(guī)則，是進行幾何組成分析的依據(jù)。對體系重復使用這些規(guī)則，就可判定體系是否是幾何不變體系及有無多余約束等問題。運用規(guī)則對體系分析時，可先在體系中找到一個簡單的幾何不變部分，如剛片或鉸接三角形，然后按規(guī)則逐步組裝擴大，最后遍及全體系；也可在復雜的體系中，逐步排除那些不影響幾何不變的部分，例如逐步排除二元體，使分析對象得到簡化，以便于判別其幾何組成。

例10—1試對圖10—14中的體系做幾何組成分析。

解鉸接三角形是幾何不變體系(圖中的陰影部分)，在此基礎上不斷增加二元體，最后可遍及整個桁架。將整個桁架視為一個剛片，地球視為另一個剛片，依據(jù)兩剛片規(guī)則，它們之間用鉸A與不通過鉸A的支座鏈桿B相連，組成了沒有多余約束的幾何不變體系。

結(jié)論體系是幾何不變的，且無多余約束?！?/p>

C

例10一2試分析圖10一15中體系的幾何組成。

解整個體系可分為左右兩個部分：左邊的AC可視為剛片，在剛片上增加二元體ADF；右邊的CB可視為剛片，在剛片上增加二元體GEB。左、右兩部分均可視為剛片，它們之間用鉸C和鏈桿DE相連(兩剛片規(guī)則)，形成一個大剛片。這個大剛片與地球用鉸A和鏈桿B相連，構(gòu)成一個沒有多余約束的幾何不變體系。

現(xiàn)在從另一角度進行分析：左邊的AD、AC、DF可視為三剛片，它們通過不在同一直線上的三個鉸A、D、F相連，組成了一個幾何不變體系；右邊的CB、BE、GE可視為三剛片，它們通過不在同一直線上的三個鉸G、E、B、相連，也組成了一個幾何不變體系。左、右兩部分用鉸C和鏈桿冊相連，組成了一個沒有多余約束的幾何不變體系，然后再與地球相連。

結(jié)論體系是幾何不變的，且無多余約束。

例10—3試分析圖10—16中體系的幾何組成。

解圖10—16中的桿AB可視為剛片工，桿BC可視為剛片II，地球為剛片III。三剛片通過鉸A、B、C兩兩相連，但這三個鉸在同一直線上，不符合三剛片規(guī)則。現(xiàn)在分析在這種情況下會出現(xiàn)的問題。

B點是桿AB及BC的公共點。對AB桿而言，B點可沿以AB為半徑的圓弧線①運動；對嬲桿而言，B點可沿以BC為半徑的圓弧線②運動。由于A、曰、C三點共線，兩個圓弧在B點有公切線。所以，在圖示的瞬時，B點可沿公切線做微小的運動，即體系在這一瞬時是幾何可變的。但是，B點經(jīng)過微小的位移后，A、B、C三點就不再共線，B點的位移不能再繼續(xù)增大。這種本來是幾何可變的體系，經(jīng)過微小的位移后又成為幾何不變的體系，叫做瞬變體系。瞬變體系不能作為結(jié)構(gòu)使用，任何接近于瞬變體系的構(gòu)造，在實際建筑結(jié)構(gòu)中也不允許出現(xiàn)。圖10—17中，A、B、C三鉸雖不共線，但在e角很小時，鏈桿的軸力將很大；當日角趨近于零時，體系趨近瞬變狀態(tài)，鏈桿的軸力將趨于無窮大。

結(jié)論體系是瞬變體系，不能作為結(jié)構(gòu)使用。

例10-4試對圖中的體系作幾何組成分析。

解 曲桿AC、CB和直桿通過不在同一直線上的三個鉸A、B、C兩兩相連，組成了幾何不變體系且沒有多余約束。體系的兩端通過鉸A、B與基礎相連，顯然多了一個約束。

分析：曲桿AC、CB和地基可視為三剛片，它們通過不在同一直線上的鉸A、C相連，組成了幾何不變體系，因此，鏈桿衄可視為多余約束。結(jié)論體系是幾何不變的，且有一個多余約束。

建筑結(jié)構(gòu)可分為平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。如果組成結(jié)構(gòu)的所有桿件的軸線菇在同一個平而Ⅱ為平面結(jié)構(gòu)，否則，便是空間結(jié)構(gòu)。嚴格說來，實際建筑結(jié)構(gòu) ‘多場合下，根據(jù)結(jié)構(gòu)的組成特點及荷載的傳遞途徑，在實際許可的進五磊主 內(nèi)，把它們分解為若干個獨立的平面結(jié)構(gòu)，可簡化計算。

從結(jié)構(gòu)的幾何組成角度看，結(jié)構(gòu)又可分為靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)。

第三篇：建筑力學教案

第十章 靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)

第二節(jié)平面結(jié)構(gòu)的幾何組成分析

教學要求：1.理解幾何組成分析中的名詞含義；

2.掌握平面幾何不變體系的組成規(guī)則；

3.會對常見平面體系進行幾何組成分析。重 點：掌握平面幾何不變體系的組成規(guī)則。難 點：對平面體系進行幾何組成分析。授課方式：課堂講解和練習教學內(nèi)容：平面結(jié)構(gòu)的幾何組成分析

一、概念

體系：若干個桿件相互聯(lián)結(jié)而組成的構(gòu)造。

1、幾何不變體系：在任何荷載作用下，若不計桿件的變形，其幾何形狀與位置均保持不變的體系。

2.幾何可變體系：即使不考慮材料的變形，在很小的荷載作用下，會引起很大的形狀或位置的改變的體系。

3、剛片：幾何形狀不能變化的平面物體。

二、幾何不變體系的組成規(guī)則

1.鉸接三角形規(guī)則:三個剛片用不共線的三個單較兩兩相聯(lián),組成的體系為幾何不變。

此體系由三個剛片用不共線的三個單鉸A、B、C兩兩鉸聯(lián)組

成的，為幾何不變。（1）二元體規(guī)則: 二元體:兩根不共線的鏈桿聯(lián)結(jié)一個新結(jié)點的構(gòu)造。在一個剛片上增加或減少一個二元體,仍為幾何不變體系。

為沒有多余約束的幾何不變體系 結(jié)論：在一個體系上增加或拆除二元體，不會改變原體系的幾何構(gòu)造性質(zhì)。（2）兩剛片規(guī)則: 兩個剛片用一個鉸和一根不通過此鉸的鏈桿相聯(lián),為幾何不變體系。

虛鉸：

O為相對轉(zhuǎn)動中心。起的作用相當一個單鉸，稱為虛鉸。

或者

兩個剛片用三根不完全平行也不交于同一點的鏈桿相聯(lián)，為幾何不變體系。

例如：

基礎為剛片Ⅰ，桿BCE為剛片Ⅱ，用鏈桿AB、EF、CD 相聯(lián)，為幾何不變體系。

三、課后練習：

建筑力學公開課教案

系

部：綜合二祖

內(nèi)

容：平面結(jié)構(gòu)的幾何組成分析

班

級：高一建筑一班

教

師：陳

燕

第四篇：建筑力學教案

第一章

緒論

§1—1 建筑力學的任務和內(nèi)容

一．結(jié)構(gòu)

由建筑材料按合理方式組成并能承受一定載荷作用的物體或物體系?；蜓越ㄖ镏谐惺芎奢d而起骨架作用的部分。Ex 梁、柱、基礎，以及由這些構(gòu)件單元組成的結(jié)構(gòu)體系都稱為結(jié)構(gòu)。圖示：單層廠房結(jié)構(gòu)。構(gòu)件：組成結(jié)構(gòu)的各獨立單元。二．結(jié)構(gòu)的分類（按幾何特征）

⑴ 桿系結(jié)構(gòu)：組成桿系結(jié)構(gòu)的構(gòu)件是桿件。桿件的幾何特征：長度運大于橫截面寬度和高度。Ex 直桿、曲桿、折桿。此外 桿件又可分為等截面桿和變截面桿。⑵ 板殼結(jié)構(gòu)（薄壁結(jié)構(gòu)）：組成薄壁結(jié)構(gòu)的構(gòu)件是薄板或薄殼。薄板或薄殼的幾何特征：其厚度遠遠小于寬度和高度。

⑶ 實體結(jié)構(gòu) ：其三個方向的尺寸相當。

三、建筑力學的基本任務

建筑力學的基本任務是研究結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)律，以及在荷載作用下結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的強度、剛度和穩(wěn)定性的計算方法和計算原理。其目的是保證所設計的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件能正常工作，并充分發(fā)揮材料的力學性能，使設計的結(jié)構(gòu)既安全可靠又經(jīng)濟合理。

說明：⑴ 幾何組成： 是指結(jié)構(gòu)必須按一定規(guī)律由構(gòu)件連接組成，以確保結(jié)構(gòu)在荷載作用下能夠維持其幾何形狀和相對位置不變。保證結(jié)構(gòu)能夠承受荷載并維持平衡。

⑵ 強度：指結(jié)構(gòu)和構(gòu)件抵抗破壞的能力。即保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件正常工作不發(fā)生斷裂。

⑶ 剛度：指結(jié)構(gòu)和構(gòu)件抵抗變形的能力。即保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在使用過程中不致產(chǎn)生實用上不允許的過大變形。

⑷ 穩(wěn)定性：指承壓結(jié)構(gòu)和構(gòu)件抵抗失穩(wěn)的能力。即保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在使用過程中始終保持其原來的直線平衡形式，不發(fā)生因彎曲變形而喪失承載能力導致破壞的現(xiàn)象。

四、建筑力學的內(nèi)容

1． 靜力學基礎及靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算 包括：⑴ 物體的受力分析。

⑵ 力系的簡化及平衡方程。⑶ 結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)律。⑷ 靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算。

由于這些問題均與變形無關(guān)，故此部分內(nèi)容中的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件均可視為剛體。即以剛體為研究對象。2． 強度問題

研究結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在各種基本變形形式下內(nèi)力的計算原理和方法，以保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件滿足強度要求。3． 剛度問題

研究靜定結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在荷載作用下變形和位移的計算原理和計算方法。以保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件滿足剛度要求。同時也為超靜定結(jié)構(gòu)的計算奠定基礎。4． 超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算

介紹力法、位移法求解超靜定問題以及力矩分配法求解連續(xù)梁及無側(cè)移剛架的內(nèi)力。以確保超靜定結(jié)構(gòu)的強度和剛度滿足要求。5． 穩(wěn)定性問題

僅討論不同支撐條件下中心受壓直桿的穩(wěn)定性問題。

在2—5的各部分內(nèi)容中，變形因素在所研究的問題中起主要作用，所以，研究這些問題時，結(jié)構(gòu)和構(gòu)件均視為理想變形固體，即以理想變形固體為研究對象。

§1—2 剛體、變形固體及其基本假設

建筑力學中通常將物體抽象為兩種力學模型：剛體模型和理想變形固體模型。

⑴剛體：在力的作用下不變形的物體。是研究物體在特定問題狀態(tài)下一種理想化的力學模型。⑵ 理想變形固體：

（a）變形：在荷載作用下物體的形狀和尺寸的改變稱作變形。變形包括：彈性變形和塑性變形。彈性變形：撤去荷載可消失的變形。

塑性變形：撤去荷載后殘留下來而無法消失的變形。

（b）變形固體：荷載作用下產(chǎn)生變形的物體稱變形固體。

（c）理想變形固體：為研究問題的方便，將滿足下面三個假設條件的變形固體稱理想變形固體。是一種理想化的力學模型。

① 連續(xù)性假設：組成物體的材料是密實的，其內(nèi)部物質(zhì)連續(xù)分布無任何空隙。

② 均勻性假設：組成物體的材料的力學性質(zhì)是均勻的，其任何一部分材料的力學性質(zhì)均相同。③ 各向同性假設：組成物體的材料各個方向的力學性質(zhì)均相同。若各個方向力學性質(zhì)不相同則為各向異性材料。Ex 木材、竹子等。

§1—3 桿件變形的基本形式

桿件據(jù)其所受荷載方式的不同，其變形有所不同，盡管變形形式復雜多樣但總括起來可歸結(jié)為四種基本變形形式之一，或是基本變形形式的組合。⑴ 軸向拉伸與壓縮

桿件在軸線方向的荷載作用下產(chǎn)生的伸長或縮短的變形即為拉壓變形。這種變形形式稱軸向拉伸與壓縮。⑵ 剪切

桿件承受一對相距很近，作用線垂直于桿件軸線且方向相反的平行荷載的作用，桿件的變形為橫截面沿荷載作用方向發(fā)生相對錯動，此種變形形式稱剪切變形。⑶ 扭轉(zhuǎn)

桿件在一對作用于桿件橫截面且方向相反的力偶作用下，產(chǎn)生的相鄰橫截面繞軸線轉(zhuǎn)動的變形稱扭轉(zhuǎn)變形。⑷ 彎曲

桿件在一對方向相反的作用于桿件縱向平面內(nèi)的力偶作用下產(chǎn)生的軸線由直線變?yōu)榍€的變形成為彎曲變形。

§1—4 荷載的分類

一．荷載的概念

作用在結(jié)構(gòu)上的外力稱荷載。Ex 結(jié)構(gòu)自重、水壓力、土壓力、風壓力、雪壓力以及設備重量等。此外還有一些其它因素如：溫度變化、基礎沉陷、制造誤差等，廣義上說這些因素都可以稱作荷載。

確定結(jié)構(gòu)所受荷載，需根據(jù)實際結(jié)構(gòu)受力狀況，既不能將荷載估計過大造成浪費，也不能將荷載估計過小造成設計的結(jié)構(gòu)不夠安全。二．荷載的分類

⑴ 根據(jù)荷載的分布情況分

分布荷載：作用于體積、面積和線段上的體荷載、面荷載和線荷載統(tǒng)稱為分布荷載。

重力屬于體荷載，風、雪屬于面荷載。由于本教材僅研究平面桿系結(jié)構(gòu)，故通常將體荷載、面荷載簡化成沿桿件軸線分布的線荷載。

集中荷載：作用于結(jié)構(gòu)上一點的荷載。Ex 吊車輪壓。⑵ 按荷載作用時間久暫分

恒荷載：長期作用于結(jié)構(gòu)上不變的荷載。Ex 結(jié)構(gòu)的自重、固定設備等。活荷載：暫時作用于結(jié)構(gòu)的短期荷載。Ex 風、雪等荷載。⑶ 按荷載作用性質(zhì)分

靜力荷載：荷載的大小、方向、作用位置不隨時間變化，或雖有變化，變化極緩不致引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生加速度而具有慣性力的作用。

動力荷載：荷載的大小、方向、作用位置隨時間變化，由此引起結(jié)構(gòu)的質(zhì)量產(chǎn)生加速度而具有慣性力的作用。Ex 結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)動的偏心電機、地震荷載等。由此引起的結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移都隨時間變化，稱之為動內(nèi)力和動位移，統(tǒng)稱為動力反應。

第五篇：建筑裝飾材料試卷及答案

復習題及答案

一、填空題(共18%，每空1%)1．決定涂料使用和涂膜主要性能的物質(zhì)是。2．陶瓷從產(chǎn)品種類來說，可分為 和 兩大部分。3．織物壁紙現(xiàn)有 和 兩種。

4．木材中表現(xiàn)密度大，材質(zhì)較硬的是______ 材；而表現(xiàn)密度較小，木質(zhì)較軟的是______ 材。

5．建筑涂料的施涂法一般分輥涂、______ 和_____ _。

6．木質(zhì)部是木材的主要部分，靠近髓心顏色較深的部分，稱為 ；靠近橫切面外部顏色較淺的部分，稱為 ；在橫切面上深淺相同的同心環(huán)，稱為。

二、名詞解釋（共12%，每題3%）1．冰花玻璃 4．弦切面

三、簡答題（共50%，每題10%）1．天然石材的選用要考慮哪些問題？ 2．簡述塑料壁紙的特點。3．建筑石膏具有哪些性質(zhì)？

四、論述題（20%）

1．如果讓你設計一套具有綠色環(huán)保理念的家居環(huán)境，你會考慮選擇哪些材料？如何從材料上體現(xiàn)綠色環(huán)保？

答案：

一、填空（18×1’=18’）1．主要成膜物質(zhì) 2．陶

瓷

3．紙基織物壁紙

麻草壁紙 4．硬木

軟木 5．噴涂

刷涂

6.心材

邊材

年輪

二、名詞解釋（4×3’=12’）

1．冰花玻璃——是一種利用平板玻璃經(jīng)特殊處理形成具有自然冰花紋理的玻

璃。

2．水性涂料——以水作為分散介質(zhì)的涂料稱為水性涂料。

三、簡答題（5×10’=50’）1．天然石材的選用要考慮哪些問題？ 答：天然石材的選用要考慮：

⑴材料的多變性；⑵材料的適用性；⑶材料的工藝性能；⑷材料的經(jīng)濟性。

2．簡述塑料壁紙的特點。答： 塑料壁紙的特點是：

⑴具有一定的伸縮性和耐裂強度；⑵裝飾效果好；⑶性能優(yōu)越；⑷粘貼方便；⑸使用壽命長，易維修保養(yǎng)。

四、論述題(20’)可從各類環(huán)保型裝飾材料進行考慮（答案略）

一、填空題(18×1’=18’)1．陶質(zhì)磚可分為 和 兩種。

2．裝飾織物用纖維有、和 等。3．塑料按受熱性能不同可分為 和。4．硬質(zhì)PVC板按其斷面可分為平板、和 等。5．木材的三個切面分別是、和。6．現(xiàn)代最先進的平板玻璃生產(chǎn)辦法是

工藝。7．纖維板按表現(xiàn)密度可分為、和。8．建筑涂料的施涂法一般分輥涂、______ 和_____ _。

二、名詞解釋（4×3’=12’）1．釉 2．清漆 3．安全玻璃 4．水性涂料

三、簡答題（5×10’=50’）

1．簡述建筑裝飾陶瓷的發(fā)展趨勢。2．簡述天然大理石的特點。3．吸熱玻璃的性能特點是？ 4．簡述復合木地板的特點。5．如何判定涂料的好壞？

四、論述題（20’）

1．如果讓你為自己設計居室，你會選擇怎樣的風格？會考慮選擇哪些特質(zhì)的材料來體現(xiàn)你的設計？(20’)

答案：

一、填空（18×1’=18’）1．有釉陶質(zhì)磚

無釉陶質(zhì)磚

2．天然纖維

化學纖維

無機纖維 3．熱塑性塑料

熱固性塑料 4．波形板

異形板

5．橫切面

徑切面

弦切面 6．浮法

7．硬質(zhì)纖維板

中密度纖維板

軟質(zhì)纖維板 8．噴涂

刷涂

二、名詞解釋（4×3’=12’）

3．釉——釉是覆蓋在陶瓷坯體表面的玻璃質(zhì)薄層。

4．清漆——不含顏料的油狀透明涂料，以樹脂或樹脂與油為主要成膜物質(zhì)。3．安全玻璃——指與普通玻璃相比，具有力學強度高、抗沖擊能力好的玻璃。4．水性涂料——以水作為分散介質(zhì)的涂料稱為水性涂料。

三、簡答題（5×10’=50’）

1．簡述建筑裝飾陶瓷的主要發(fā)展趨勢。

答：⑴向大尺寸、高精度和減少厚度的方向發(fā)展；⑵品種向多樣化發(fā)展；⑶生產(chǎn)工藝的不斷創(chuàng)新。

2．簡述天然大理石的特點。答：天然大理石的特點：

⑴質(zhì)地較密實，抗壓強度較高；

⑵為中性硬度材料，易加工，吸水率低，化學穩(wěn)定性較差； ⑶色彩紋理豐富多變，裝飾效果好；

⑷不耐酸，易磨損，耐用年限40—100年，一般不宜用在室外。

3．吸熱玻璃的性能特點是？ 答：吸熱玻璃的性能特點：

⑴吸收太陽的輻射熱；⑵吸收太陽的可見光；⑶能吸收太陽的紫外線；⑷具有一定的透明度；⑸色澤經(jīng)久不變。

4．簡述復合木地板的特點。

答：特點：⑴表面采用珍稀木材，花紋美觀，色彩一致，裝飾性很強；⑵不易收縮開裂和翹曲變形，防腐性、耐水性和耐氣候性好；⑶可制成大小不同各種尺寸；⑷生產(chǎn)成本較低。

5．如何判定涂料的好壞？

答：判定方法：

⑴打開涂料桶，如果發(fā)現(xiàn)有嚴重分層現(xiàn)象，就表明質(zhì)量較差； ⑵用手輕捻涂料，越細膩越好； ⑶帶有香料的涂料一般有毒害物質(zhì)；

⑷用棍輕攪，抬起后，涂料在棍上停留的時間較長，覆蓋較均勻則質(zhì)量較好。

四、論述題(20’)根據(jù)各種風格的主要材料及材料特性自由發(fā)揮。（答案略）