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轴向拉伸和压缩

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第二章 轴向拉伸和压缩2-1 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: ; ;(b)解: ; ; (c)解: ; 。(d) 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: Fdx=F,有 1/3kl³=F,k=3F/l³ FN(x1)=3Fx²/l³dx=F(x1 /l) ³ 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: 2-3 图墩身底面积:因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。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: = 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 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: 2-6 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: (压) (压)2-7 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: ,,,,,因此, 2-10 受轴向拉力 F 作用的箱形薄壁杆如图所示。已知该杆材料的弹性常数为 E, ,试求 C 与 D两点间的距离改变量 。解: 横截面上的线应变相同因此 2-11 图示结构中,AB 为水平放置的刚性杆,杆 1,2,3 材料相同,其弹性模量,已知,,,。试求 C 点的水平位移和铅垂位移。 2-11 图解:(1)求各杆的轴力 以 AB 杆为研究对象,其受力图如图所示。 因为 AB 平衡,所以 ,,受力图变形协调图由对称性可知,,(2)求 C 点的水平位移与铅垂位移。 A 点的铅垂位移: B 点的铅垂位移: 1、2、3 杆的变形协(谐)调的情况如图所示。由 1、2、3 杆的变形协(谐)调条件,...

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