《材料力学》课后习题答案(详细).pdf

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1、第二章轴向拉(压)变形[习题2-1]试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力，并作轴力图。（a）解：（1）求指定截面上的轴力NF11N2FFF22（2）作轴力图轴力图如图所示。（b）解：（1）求指定截面上的轴力N2F11N2F2F022（2）作轴力图NF2F2FF33轴力图如图所示。1（c）解：（1）求指定截面上的轴力N2F11NF2FF22（2）作轴力图N2FF2F3F33轴力图如图所示。（d）解：（1）求指定截面上的轴力NF11FN2FqaF2FaF2F22a

2、（2）作轴力图中间段的轴力方程为：FN(x)Fxx(a,0]a轴力图如图所示。[习题2-2]试求图示等直杆横截面1-1、2-2和平3-3上的轴力，并作轴力图。若横截面面积2A400mm，试求各横截面上的应力。解：（1）求指定截面上的轴力N20kN11N102010(kN)222N20102010(kN)33（2）作轴力图轴力图如图所示。（3）计算各截面上的应力3N112010N50MPa112A400mm3N221010N25MPa222A400mm3N331010N25

3、MPa332A400mm[习题2-3]试求图示阶梯状直杆横截面1-1、2-2和平3-3上的轴力，并作222轴力图。若横截面面积A200mm，A300mm，A400mm，并求各横截123面上的应力。解：（1）求指定截面上的轴力N20kN11N102010(kN)22N20102010(kN)33（2）作轴力图轴力图如图所示。（3）计算各截面上的应力3N112010N100MPa112A200mm13N221010N33.3MPa222A300mm233N331010N25MP

4、a332A400mm[习题2-4]图示一混合屋架结构的计算简图。屋架的上弦用钢筋混凝土制成。下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成，其截面均为两个75mm8mm的等边角钢。已知屋面承受集度为q20kN/m的竖直均布荷载。试求拉杆AE和EC横截面上的应力。解：（1）求支座反力由结构的对称性可知：1RRql0.520(24.379)177.4(kN)AB2（2）求AE和EG杆的轴力①用假想的垂直截面把C铰和EG杆同时切断，取左部分为研究对象，其受力图如图所示。由平衡条件可知：MC(F)08.87N(11.2)20(4.374.

5、5)177.48.870EG218.87N[20(4.374.5)177.48.87]357.62(kN)EG2.22②以C节点为研究对象，其受力图如图所示。由平平衡条件可得：X0NNcos0EGEANEG357.62N366.86(kN)EAcos4.37224.3714（3）求拉杆AE和EG横截面上的应力查型钢表得单个75mm8mm等边角钢的面积为：22A11.503cm1150.3mm13NEA366.8610N159.5MPaAE2A21150.3mm3NEG357.6210N

6、155.5MPaEG2A21150.3mm[习题2-5]石砌桥墩的墩身高l10m，其横截面面尺寸如图所示。荷载3F1000kN，材料的密度2.35kg/m，试求墩身底部横截面上的压应力。解：墩身底面的轴力为：N(FG)FAlg21000(323.141)102.359.83104.942(kN)21000(323.141)102.359.83104.942(kN)22墩身底面积：A(323.141)9.14(m)因为墩为轴向压缩构件，所以其底面上的正应力均匀分布。N310

7、4.942kN339.71kPa0.34MPa2A9.14m[习题2-6]图示拉杆承受轴向拉力2F10kN，杆的横截面面积A100mm。ooooo如以表示斜截面与横截面的夹角，试求当0,30,45,60,90时各斜截面上的正应力和切应力，并用图表示其方向。解：斜截面上的正应力与切应力的公式为：52cos00sin22N10000N式中，100MPa，把的数值代入以上二式得：02A100mm轴向拉/压杆斜截面上的应力计算2(o)(MPa)题目N(N)A(mm)0(MPa)(MPa)编号习题1

8、00001000100100.00.02-6100001003010075.04