第3练 常见约束及约束反力 山东省（春季高考）建筑类《土木工程力学基础》（高教版·第3版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）建筑类《土木工程力学基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）建筑类《土木工程力学基础》（高教版·第3版）一课一练的第3练，内容涵盖力和受力图 1.3 常见约束及约束反力。 山东省（春季高考）建筑类 一课一练 《土木工程力学基础》（高教版·第3版）第3练 力和受力图 1.3 常见约束及约束反力 一、填空题 1．在力学分析中，能够限制物体运动的周围物体称为________。 【答案】约束 2．柔索只能承受________，其约束反力的方向沿柔索轴线并指向远离被约束物体的一侧。 【答案】拉力 二、单项选择题 3．放置在光滑水平支承面上的构件受到的约束反力方向是（ ） A．垂直于接触面并指向构件 B．沿接触面并指向构件 C．沿构件轴线并背离构件 D．与构件所受荷载方向相反 【答案】A 【解析】光滑面不考虑摩擦，约束反力沿接触面的法线方向，并指向被约束物体。 4．平面内一个构件用铰支座与基础连接时，铰支座通常可提供的约束反力是（ ） A．沿一个固定方向的一个反力 B．一个反力和一个力偶 C．相互垂直的两个反力分量 D．只绕连接点的一个反力矩 【答案】C 【解析】平面铰支座限制构件在水平和竖直方向的移动，但允许构件转动，因此通常用相互垂直的两个反力分量表示，不提供力偶反力。 5．平面结构中，固定端约束的约束反力通常应表示为（ ） A．一个沿构件轴线的拉力 B．一个垂直于接触面的反力 C．两个相互垂直的反力分量 D．两个反力分量和一个反力偶矩 【答案】D 【解析】平面固定端既限制水平方向和竖直方向的移动，又限制转动，因此通常表示为水平反力、竖直反力和反力偶矩。 6．建筑构件采用柔索临时吊挂时，柔索对构件的约束反力应（ ） A．沿柔索方向推向构件 B．沿柔索方向拉离构件 C．垂直于柔索方向推离构件 D．始终垂直于构件的接触表面 【答案】B 【解析】柔索只能受拉，不能受压。柔索对构件的作用力沿柔索方向，并由构件指向柔索的连接点；当柔索松弛时，不能提供有效约束反力。 三、判断题 7．光滑面约束不考虑接触面之间的摩擦，因此其约束反力沿接触面的法线方向（ ） 【答案】√ 【解析】光滑面只能阻止物体沿接触面法线方向穿入接触面，不提供沿接触面的摩擦力，所以约束反力沿法线方向。 8．平面铰支座既限制构件的平动，又完全限制构件绕铰点的转动（ ） 【答案】× 【解析】平面铰支座通常限制构件在两个坐标方向的平动，但允许构件绕铰点转动，因此不提供反力偶矩。 9．柔索对构件既能提供沿柔索方向的拉力，也能提供沿柔索方向的压力（ ） 【答案】× 【解析】柔索具有柔性，只能承受拉力，不能承受压力。若构件需要沿柔索方向受到推力，应采用能承压的杆件或其他约束。 四、综合题 10．建筑施工现场安装一根轻型雨棚钢梁。钢梁左端与墙体采用固定端连接，右端用一根斜向上的柔索临时拉住；钢梁自重及雨棚荷载均可视为竖直向下作用。检修人员需要绘制钢梁的受力图，并判断柔索松弛时对钢梁受力分析的影响。请完成以下任务： （1）分别说明固定端和柔索对钢梁施加的约束反力应如何表示。 （2）说明各约束反力的方向或作用形式。 （3）若柔索松弛，受力图中是否仍应保留该柔索的拉力？说明理由。 【答案】（1）固定端约束应在钢梁左端表示水平反力、竖直反力和反力偶矩；柔索约束应在钢梁右端表示一个沿柔索轴线方向的拉力。 （2）固定端的水平反力和竖直反力方向可先按假定方向表示，计算结果为负时再将实际方向反向；反力偶矩用于表示固定端对钢梁转动的约束作用。柔索拉力沿柔索方向，并由钢梁指向柔索连接处，即拉离钢梁。 （3）柔索松弛时不应保留柔索拉力。柔索只能承受拉力，松弛状态不能承受压力，也不能提供有效约束，因此此时柔索拉力取为零，钢梁主要由固定端约束及荷载共同决定其受力状态。 【解析】固定端在平面内同时限制水平移动、竖直移动和转动，所以需要用两个反力分量和一个反力偶矩表示。柔索只限制沿自身方向的运动趋势，其作用力始终沿索轴线并表现为拉力。受力图中的反力方向应依据约束的性质确定：固定端的力分量可先假定，柔索则不能画成推力。柔索松弛意味着约束不再受拉，不能为了保持原有连接形式而继续画出非零反力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）建筑类《土木工程力学基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）建筑类《土木工程力学基础》（高教版·第3版）一课一练的第3练，内容涵盖力和受力图 1.3 常见约束及约束反力。 山东省（春季高考）建筑类 一课一练 《土木工程力学基础》（高教版·第3版）第3练 力和受力图 1.3 常见约束及约束反力 一、填空题 1．在力学分析中，能够限制物体运动的周围物体称为________。 2．柔索只能承受________，其约束反力的方向沿柔索轴线并指向远离被约束物体的一侧。 二、单项选择题 3．放置在光滑水平支承面上的构件受到的约束反力方向是（ ） A．垂直于接触面并指向构件 B．沿接触面并指向构件 C．沿构件轴线并背离构件 D．与构件所受荷载方向相反 4．平面内一个构件用铰支座与基础连接时，铰支座通常可提供的约束反力是（ ） A．沿一个固定方向的一个反力 B．一个反力和一个力偶 C．相互垂直的两个反力分量 D．只绕连接点的一个反力矩 5．平面结构中，固定端约束的约束反力通常应表示为（ ） A．一个沿构件轴线的拉力 B．一个垂直于接触面的反力 C．两个相互垂直的反力分量 D．两个反力分量和一个反力偶矩 6．建筑构件采用柔索临时吊挂时，柔索对构件的约束反力应（ ） A．沿柔索方向推向构件 B．沿柔索方向拉离构件 C．垂直于柔索方向推离构件 D．始终垂直于构件的接触表面 三、判断题 7．光滑面约束不考虑接触面之间的摩擦，因此其约束反力沿接触面的法线方向（ ） 8．平面铰支座既限制构件的平动，又完全限制构件绕铰点的转动（ ） 9．柔索对构件既能提供沿柔索方向的拉力，也能提供沿柔索方向的压力（ ） 四、综合题 10．建筑施工现场安装一根轻型雨棚钢梁。钢梁左端与墙体采用固定端连接，右端用一根斜向上的柔索临时拉住；钢梁自重及雨棚荷载均可视为竖直向下作用。检修人员需要绘制钢梁的受力图，并判断柔索松弛时对钢梁受力分析的影响。请完成以下任务： （1）分别说明固定端和柔索对钢梁施加的约束反力应如何表示。 （2）说明各约束反力的方向或作用形式。 （3）若柔索松弛，受力图中是否仍应保留该柔索的拉力？说明理由。 答： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $