4)图题10-2图(4)所示材料、截面形状、面积均相同的压杆AB、BC, AB=2BC,在受到压力F时 。
(A)AB杆先失稳 (B)BC杆先失稳 (C) 两杆同时失稳 (D)无法判断
题10-2图(5) 题10-2图(6) 题10-2图(7)
题10-2图(4)
5)题10-2图(5)所示中钢管在常温下安装,当 会引起钢管的失稳。 (A)温度降低; (B)温度升高与降低都会引起失稳; (C)温度升高; (D)温度升高或降低都不会引起失稳; 6)题10-2图(6)所示边长为a=2×1.732×10mm的正方形截面大柔度杆,杆长为500毫米,
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承受轴向压力F=4πkN,材料的弹性摸量为E=100GPa,则该压杆的工作安全系数为 。 (A)n=1; (B)n=2; (C)n=3; (D) n=4;
7)题10-2图(7)所示结构中,当 时,结构的承载力最大。 (A)θ=0; (B)θ=90o; (C)二杆轴力相等; (D)二杆同时达到各自的临界压力; 8)题10-2图(8)所示力F由向下改成向上,则结构的稳定性 。 (A)提高; (B):不变; (C)降低: (D)不确定;
题10-2图(8) 题10-2图(9)
9)由四根相同的等边角钢组成一组合截面压杆,若组合截面的形状分别如题10-2图(9)所示,在此两种截面形式下: 。
(A)稳定性不同,强度相同; (B)稳定性相同,强度不同; (C)稳定性不同,强度不同; (D)稳定性相同,强度相同; 10)中心受压细长直杆丧失承载能力的原因为 。 (A)横截面上的应力达到材料的比例极限; (B)横截面上的应力达到材料的屈服极限; (C)横截面上的应力达到材料的强度极限; (D)压杆丧失直线平衡状态的稳定性
11)压杆失稳将在 的纵向平面内发生。
(A)长度系数?最大; (B)截面惯性半径i最小; (C)柔度?最大; (D)柔度?最小。
12)两根细长压杆a、b的长度,横截面面积、约束状态及材料均相同,若其横截面形状
分别为正方形和圆形,则两压杆的临界压力Facr和Fbcr的关系为 。 (A)Facr
(C)前者的结果偏于不安全,后者偏于安全; D、二者的结果都偏于不安全。
14)由低碳钢制成的细长压杆,经过冷作硬化后,其 。 (A)稳定性提高,强度不变;(B)稳定性不变,强度提高; (C)稳定性和强度都提高;(D)稳定性和强度都不变。 15)两端球形铰支的细长中心压杆,横截面为b×h的矩形,且h=2b,材料为A3钢。为提高压杆的稳定承载能力,下列方案中提高承载力最大的是 。 (A)压杆材料改用高强度合金钢
(B)将压杆下端铰支座改为固定端支座 (C)在压杆的中央增设一铰支座
(D)将压杆矩形截面改为边长为bh的正方形截面
10-3试分析当分别取图(a)(b)(c)(d) 所示坐标系及挠曲线形状时,压杆在临界力Fcr作用下的挠曲线微分方程是否相同,由此所得临界力计算Fcr公式又是否相同。
题10-3图 题10-4图
10-4图示各杆材料和截面均相同,试问杆能承受的压力哪根最大,哪根最小(图f所示杆在中间支承处不能转动)?
10-5图示结构中两根柱子下端固定,上端与一可活动的刚性块固结在一起。已知l = 3m,直径d = 20mm,柱子轴线之间的间距a = 60mm。柱子的材料均为Q235钢,E = 200GPa,柱子所受载荷FP的作用线与两柱子等间距,并作用在两柱子所在的平面内。假设各种情形下欧拉公式均适用,试求结构的临界力。
10-6图示结构ABCD由三根直径均为d的圆截面钢杆组成,在B点铰支,而在A点和C点固定,D为铰接点,l/d=10π。若结构由于杆件在平面ABCD内弹性失稳而丧失承载能力,试确定作用于结点D处的荷载F的临界值。
10-7图示铰接杆系ABC由两根具有相同截面和同样材料的细长杆所组成。若由于杆件在平面ABC内失稳而引起毁坏,试确定荷载F为最大时的θ角(假设0<θ<π/2)。
10-8长5m的10号工字钢,在温度为0℃时安装在两个固定支座之间,这时杆不受力。已知钢的线膨胀系数αl=125×10-7 (℃) -1,E=200GPa。试问当温度升高至多少度时,杆将丧失稳定性?
题10-6图 题10-7图 题10-5图
10-9如果杆分别由下列材料制成:
1)比例极限σp=220MPa,弹性模量E=190GPa的钢; 2)σp=490MPa,E=215GPa,含镍3.5%的镍钢; 3)σp=20MPa,E=11GPa的松木。
试求可用欧拉公式计算临界力的压杆的最小柔度。
10-10下端固定、上端铰支、长l=4m的压杆,由两根10号槽钢焊接而成,如图所示,并符合钢结构设计规范中实腹式b类截面中心受压杆的要求。已知杆的材料为Q235钢,强度许用应力[σ]=170MPa,试求压杆的许可荷载。
题10-10图 题10-11图 题10-12图
10-11图示结构由钢曲杆AB和强度等级为TC13的木杆BC组成。已知结构所有的连接均为铰连接,在B点处承受竖直荷载F=1.3kN,木材的强度许用应力[σ]=10MPa。试校核BC杆的稳定性。
10-12一支柱由4根80mm×80mm×6mm的角钢组成(如图),并符合钢结构设计规范中实腹式b类截面中心受压杆的要求。支柱的两端为铰支,柱长l=6m,压力为450kN。若材料为Q235钢,强度许用应力[σ]=170MPa,试求支柱横截面边长a的尺寸。 10-13某桁架的受压弦杆长4m,由缀板焊成一体,并符合钢结构设计规范中实腹式b类截面中心受压杆的要求,截面形式如图所示,材料为Q235钢,[σ]=170MPa。若按两端铰支考虑,试求杆所能承受的许可压力。
10-14图示结构中,BC为圆截面杆,其直径d=80mm;AC边长a=70mm的正方形截面杆。已知该结构的约束情况为A端固定,B、C为球形铰。两杆的材料均为Q235钢,弹性模量
E=210MPa,可各自独立发生弯曲互不影响。若结构的稳定安全系数nst=2.5,试求所能承受的许可压力。
10-15图示一简单托架,其撑杆AB为圆截面木杆,强度等级为TC15。若架上受集度为q=50kN/m的均布荷载作用,AB两端为柱形铰,材料的强度许用应力 [σ]=11MPa,试求撑杆所需的直径d。 题10-15图 题10-13图 题10-14图
10-16图示为一用20a工字钢制成的压杆,材料为Q235钢,E=200MPa,?p=200MPa,压杆长度l=5m,F=200kN 。若nst=2.0,试校核压杆的稳定性。
题10-16图 题10-17图题10-18图
10-17简易吊车摇臂如图所示,两端铰接的AB杆由钢管制成,材料为Q235钢,其强度许用应力????140MPa,试校核AB杆的稳定性。
10-18机车摇杆(近似视为等截面杆)如图所示,截面为工字形,材料为Q235钢,杆所受的轴向压力460kN。有摇杆运动平面内(图中xz面)发生屈曲时,两端可视为铰链约束;而在xy平面内发生屈曲时,两端可视为固定。试确定摇杆的工作安全因数。(已知中长杆临界应力用式?cr??0?k??235?0.00668??MPa计算)
10-19图示连杆,材料为Q235钢,其E=200MPa,?p=200MPa,?s?235MPa,承受轴向压力F=110kN。若nst=3,试校核连杆的稳定性。
10-20图示结构中AB为圆截面杆,直径d = 80mm,杆BC为正方形截面,边长a = 70mm,两杆材料均为Q235钢,E = 200GPa,两部分可以各自独立发生屈曲而互不影响。已知A端固定,B、C为球铰,l = 3m,稳定安全因数[n]st= 2.5。试求此结构的许可载荷[FP]。
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题10-20图
题10-19图
10-21图示刚性杆AD在A端铰支;点B与直径d1 = 50mm的钢圆杆铰接,钢杆材料为Q235钢,E1 = 200GPa,[?]1= 160MPa;点C与直径d2 = 100mm的铸铁圆柱铰接,铸铁的E2 = 120GPa,[?]2= 120MPa。试求结构的许可载荷。 题10-22图 题10-21图
10-22图示梁及柱的材料均为Q235钢,E = 200GPa,?s= 240MPa,均布载荷q = 24kN/m,竖杆为两根63×63×5等边角钢(连结成一整体)。试确定梁及柱的工作安全因数。
10-23图示工字钢直杆在温度t1 = 20℃时安装,此时杆不受力,已知杆长l = 6m,材料为Q235钢,E = 200GPa。试问当温度升高到多少度时,杆将失稳。(材料的线膨胀系数
??12.5?10?6/℃)
题10-4图 题10-24图
10-24图示桅杆塔由4根45mm×45mm×5mm的等边角钢焊制而成,材料为Q235钢,规定安全因数[n]st= 2.32,杆长l = 12m。中长杆临界应力由式?cr?235?0.0068?2MPa计算若将塔上端视为自由、下端视为固定端约束,顶部压力F = 150kN,试: 1)求最合理的b值;
2)讨论连接板之间的间距a对承载能力有无影响。a 为何值时最为合理。 10.5〖练习题参考答案〗