材料力学(I)第五版课后习题答案完整版.pdfVIP

第二章 轴向拉伸和压缩 第二章 轴向拉伸和压缩 第第二二章章 轴轴向向拉拉伸伸和和压压缩缩 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。 解 解 解 解 （a）解解： ； ； （b）解解： ； ； 解 解： 解 解： （c）解解： ； 。 (d) 解解：： 。 2-2 一打入地基内的木桩如图所示，沿杆轴单位长度的摩擦力为f=kx²（k为常数），试作木桩的 轴力图。 解：由题意可得： l ∫0Fdx=F,有1/3kl³=F,k=3F/l³ x1 F（x）= 3Fx²/l³dx=F(x /l) ³ N 1 ∫0 1 2-3 石砌桥墩的墩身高l=10m，其横截面面尺寸如图所示。荷载F=1000KN，材料的密度ρ=2.35× 10³kg/m³，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− Alρg 2-3 图 2 = −1000−(3×2+3.14×1 )×10×2.35×9.8= −3104.942(kN) 2 2 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 −3104.942kN σ = = = −339.71kPa≈ −0.34MPa A 9.14m2 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 的竖 直均布荷载。试求拉杆AE和EG横截面上的应力。 解 解 解解： = 1） 求内力 取I-I分离体 得 （拉） 取节点E为分离体 ， 故 （拉） 2） 求应力 75×8等边角钢的面积 A=11.5 cm2 (拉) （拉） 2-5 2-5 22--55 图示拉杆承受轴向拉力 ，杆的横截面面积 。如以 表示斜截面与横 截面的夹角，试求当 ，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 解 解解： 2-6 2-6 22--66 一木桩柱受力如图所示。柱的横截面为边长200mm的正方形，材料可认为符合胡克定律， 其弹性模量E=10 GPa。如不计柱的自重，试求： （1）作轴力图； （2）各段柱横截面上的应力； （3）各段柱的纵向线应变； （4）柱的总变形。 解 解 解解： （压） （压） 2-7 2-7 22--77 图示圆锥形杆受轴向拉力作用，试求杆的伸长。 解：取长度为 截离体（微元体）。则微元体的伸长量为： dx