轴 向 拉 压 与 剪 切 （一） 一、概念题 1．C ；2．B ；3．B ；4. C ；5.B 6．?=0α的横截面；?=90α的纵向截面；?=45α的斜截面；?=0α的横截面和?=90α的纵向截面 7．230MPa ；325Mpa 8．0.47%；0.3% 9．26.4%；65.2%；塑性材料 10．杯口状；粒状；垂直；拉；成?45左右的角；切 11．s σ；s s n σ；b σ；b b n σ 二、计算题 1． 2．解：横截面上应力 M P a Pa A F N 1001010010 2010200643 =?=??==-σ AB 斜截面（?=50α）： MPa MPa AB AB 2.49100sin 2 100 2sin 2 3.4150cos 100cos 22=?===??==αστασσ BC 斜截面（?-=40α）： MPa MPa BC BC 2.49)80sin(2 100 2sin 2 7.58)40(cos 100cos 22-=?-===?-?==αστασσ 杆内最大正应力和最大切应力分别为： MPa MPa 502 100max max ====σ τσσ 3．解：根据活塞杆的强度条件确定最大油压P 1： 62 11212101304 4 ) (??= -d p d D ππ M P a p 1.181=
根据螺栓的强度条件确定最大油压P 2： 62 22121011064 4 ) (???= -d p d D ππ M P a p 5.62= 所以最大油压MPa p p 5.62== 4．解： 研究A 轮，由静力平衡方程得 N A B AB F kN W F ===604 查型钢表得角钢的横截面面积 2410058.4m A -?= []σσ<=*??==-MPa A F NAB AB 93.7310 058.42106024 3 所以斜杆AB 是安全的。 5．解：杆的轴力图为 492 3max max 105101004 107.15-?=???=== d AE F E Nt t πσε mm d 20= 6．解：（1）MPa Pa E 7351035.70035.01021089=?=??==εσ （2） mm m l l l l l l 7.831037.810035.1)()(2 222222=?=-=-+=-+?=?-ε （3）A F N σ= N F F N P 3.965 .10037 .834 001.0107352sin 22 6 =? ????==πθ 轴 向 拉 压 与 剪 切 （二） 一、概念题 1． D ；2．A ；3．B ；4．D ；5．D ；6．D ；7．C 8. A P 25（压）；)(27←EA Pa
---○---○ --- ………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 ………… 中南大学考试试卷（A ） 2012~2013 学年二学期 流体力学课程 时间100分钟 32学时，2学分，闭卷，总分100分，占总评成绩 70 % 一、判断题（请在后面的括号中，正确的填√，错误的填×） （15分） 1. 在连续介质假设的条件下，液体中各物理量的变化是连续的。 （√） 2. 平衡流体不能抵抗剪切力。 （√） 3. 粘滞性是引起流体运动能量损失的根本原因。 （√） 4. 牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。 （×） 5. 自由射流的流束上的流体压强处处为大气压。 （√） 6. 圆管流动中的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 （×） 7. 只有在有势质量力的作用下流体才能平衡。 （√） 8. 串联长管道各管段的水头损失可能相等，也可能不相等。 （√） 9. 理想流体是不可压缩的流体。 （×） 10. 完全展开的层流是定常流动。 （√） 二、选择填空题（15分） 1. 已知水流的沿程阻力摩擦系数 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于(4 ) 。 (1) 层流区 ； (2) 紊流光滑区 ； (3) 紊流过渡粗糙区 ； (4) 紊流粗糙区 。 2. 在平衡液体中，质量力与等压面 ( 3 ) 。 （1）重合； （2）平行 ； （3）正交； （4）都有可能。 3. 雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数。( 3 ) （1） 急流和缓流 ； （2）均匀流和非均匀流 ； （3） 层流和湍流 ； （4）恒定流和非恒定流。 4. 在流体力学建模中，当压强或压强降很重要时，会出现（2）。 （1）雷诺数 ； （2）欧拉数 ；
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 土力学与基础工程 一、填空题： 1.土的结构一般有____、____、____和____四种，其中____结构是以面～边接触为主的。 2.用三轴试验测定土的抗剪强度指标，在其它条件都相同的情况下，测的抗剪强度指标值最大的是 试验，最小的是试验。 3.桩按受力性状分为、和三种。 4.常水头渗透试验适用于__ _ 土，变水头试验适用于__ 土。 5.按墙体的位移条件不同，土压力分为______ 、______ 和 ______三种类型。 6.地基极限承载力随土的内摩擦角增大而，随埋深增大而。 7.饱和土的渗透固结过程是土中孔隙水压力逐渐，而有效应力相应的过程。 8.按桩的施工方法桩可分为__ _桩和__ 桩。 9.渗透变形包括和两种基本形式。 10.就与建筑物荷载关系而言，地基的作用是荷载，基础的作用是荷载。 11.通常可以通过砂土的密实度或标准贯入锤击试验的判定无粘性土的密实程度。 12.按剪切速率的不同，直接剪切试验可分为试验、试验和试验三种方法。 13.粘性土的界限含水量有、和。 14.地基的变形可分为三个阶段：即、、。 15.与一般的连续材料相比，土具有 ______、 ______、 ______和______。 16.按设计施工情况可将地基分为_______地基和_______地基。 17.粘性土抗剪强度的库仑定律表达式为；土的含水量增加，土的粘聚力C ，强度降低。 18.建筑物地基变形的特征可分为、、和________四种。 19.《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）把粘性土根据液性指数的大小划分为、 、、和五种软硬状态。 20.按引起土中应力的荷载不同通常将土中应力分为和两种类型。 21.地基的最终沉降量的计算方法有法和法两种。 22.朗肯土压力理论和库仑土压力理论都是计算_____状态下的土压力。若用于计算挡土墙在外力作用下向 填土方向产生移动后该种状态的土压力，则称为______土压力。 23.基础按本身刚度的不同可分为基础和基础两种类型。 24.土的级配是否良好，通常用___________和____________两个指标综合确定。 25.无粘性土根据土的进行工程分类，碎石类土是指粒径的颗粒超过总质量的土。 26.粘性土在荷载作用下的沉降量，通常由_____沉降量、_____沉降量和_____沉降量组成。 27.影响极限荷载的因素有地基土的________________、地基土的、基础的________ 和、荷载作用的和时间。 28.《建筑地基基础设计规范》规定，当基础宽度b ，埋深d 时，需对地基承载力标准值 进行修正。 二、单项选择题： 1.甲、乙两粘性土的塑性指数不同，则可判定甲、乙两土有差异的指标是 [ ] A.含水量 B.细粒土含量 C.土粒重量 D.孔隙率 2.烘干法测定土的含水量时，烘箱的温度应控制在 [ ] A.105℃ B.90～100℃ C.110℃以上 3.工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是 [ ] A.有效重度 B.土粒相对密度 C.饱和重度 D.干重度 4.反映粘性土结构性强弱的指标是 [ ] A.液限 B.液性指数 C.无侧限抗压强度 D.灵敏度 5.由土粒传递的应力和由孔隙水传递的应力分别被称为 [ ]
第 1 页 共 3 页 σ 中南大学材料力学 一、填空（每题2分，共20分） 3．为了求解静不定问题，必须研究构件的 变形 ，从而寻找出 补充方程 。 4．材料力学中求内力的基本方法是 截面法 。 5．矩形截面梁的弯曲剪力为F S ，横截面积为A ，则梁上的最大切应力为 A F S 23 。 7．第四强度理论认为 畸变能密度 是引起屈服的主要因素。 8．挠曲线的近似微分方程是 EI M dx w d =22 。 9．求解组合变形的基本步骤是：（1）对外力进行分析或简化，使之对应基本变形 ，（2）求 解每一种基本变形的内力、应力及应变等，（3）将所得结果进行叠加。 10. 压杆稳定问题中，欧拉公式成立的条件是： 1λλ≥ 。 11．圆轴扭转时的强度条件为 []ττ≤=t W T max max ，刚度条件为 []??'≤='p T max max 。 13．莫尔强度理论的强度条件为 []]31}{σσσσc t - 。 14．进行应力分析时，单元体上切应力等于零的面称为 主平面，其上应力称为 主应力。 二、单项选择题 (每题2分，共20分) 1. 所有脆性材料，它与塑性材料相比，其拉伸力学性能的最大特点是（ C ）。 A. 强度低，对应力集中不敏感； B. 相同拉力作用下变形小； C. 断裂前几乎没有塑性变形； D. 应力-应变关系严格遵循胡克定律。 2. 在美国“9.11”事件中，恐怖分子的飞机撞击国贸大厦后，该大厦起火燃烧，然后坍塌。该大厦的破坏属于（ A ） A ．强度坏； B ．刚度坏； C ．稳定性破坏； D ．化学破坏。 3. 细长柱子的破坏一般是（ C ） A ．强度坏； B ．刚度坏； C ．稳定性破坏； D ．物理破坏。 4. 不会引起静定结构产生内力的因素是（ D ） A ．集中力； B ．集中力偶； C ．分布力； D ．温度变化。 5. “顺正逆负”的正负规定适用于（ A ）。 A ．剪力；B ．弯矩；C ．轴力；D ．扭矩。 6. 多余约束出现在（ B ）中。 A ．静定结构； B ．超静定结构； C ．框架结构； D ．桁架。 7. 雨篷过梁是（ B ）的组合变形。 A ．轴心拉压与扭转； B ．扭转与平面弯曲； C ．轴心压缩与扭转； D ．双向弯曲。 8. 在计算螺栓的挤压应力时，在公式bs bs bs A F = σ 中， bs A 是（ B ） A ．半圆柱面的面积； B. 过直径的纵截面的面积； C ．圆柱面的面积； D ．横截面积。 9. 如图所示的单元体，第三强度的相当应力公式是（ D ）。 A ． 2 2 33τ σ σ+= r ；B ． 2 2 3τ σ σ+= r ； C ． 2 2 32τ σ σ+= r ；D ． 2 2 34τ σ σ+= r 。 10. 长度和横截面面积均相同的两杆，一为钢杆，一为铝杆，在相同的拉力用下（ A ） A.铝杆的应力和钢杆相同，而变形大于钢杆 B.铝杆的应力和钢杆相同，而变形小于钢杆 C.铝杆的应力和变形都大于钢杆 D.铝杆的应力和变形都小于钢杆 三、阶梯形钢 杆的两端在C T 51=时被固定，杆件上下两段的面积分别是 215cm A =，2210cm A =，见图1。当温度升高至C T 252=时，试求杆件各部分的温度应力。钢材的 1 610 5.12--?=C l α，GPa E 200=。（15分） 解：（1）若解除一固定端，则杆的自由伸长为： T a T a T a T l l l l l l T ?=?+?=?=?αααα2 （5分） （2）由于杆两端固定，所以相当于受外力F 作用 产生T l ?的压缩，如图1所示。因此有： T a EA a F EA a F l l N N T ?-=+=?-α221 ∴[]KN A A T E F l N 33.33/1/1/221-=+?-=α （5分）
《岩石力学》综合复习资料 一、填空题 1、当岩石孔隙度增大或孔隙压力增大时，岩石强度（1）；当围压增大时，岩石强度（2）。 2、对于岩石而言，破坏前的应变或永久应变在（3）可作为脆性破坏，（4）作为延性破坏， （5）为过渡情况。 3、围压影响着岩石的残余强度。随着围压加大，岩石的残余强度逐渐增加，直到产生（6） 或（7）。 4、随着围压的增加，岩石的破坏强度、屈服应力及延性都（8）。 5、抗剪强度一般有两种定义：一种是指（9）；另一种定义为（10）。前者考虑到剪切破坏 时岩石中包含（11）和（12）；后者仅仅取决于（13）。因此，亦有人称前者为（14），称后者为（15）。确定岩石抗剪强度的室内实验常采用（16），从岩石三轴实验可知，当围压较低时，岩石剪切破裂线近似为（17）；但当围压较高时则为（18）。 6、岩石的抗拉强度是指（19）。可采用（20）方法来测定岩石的抗拉强度，若试件破坏时 的拉力为P，试件的抗拉强度为σ，可用式子（21）表示。 7、在物理环境不变的条件下，若盐岩颗粒较大，则蠕变应变率（22）。岩石蠕变应变率随 着湿度的增加而（23）。 8、为了精确描述岩石的复杂蠕变规律，许多学者定义了一些基本变形单元，它们是（24）、 （25）、（26）。将这些变形单元进行不同的组合，用以表示不同的变形规律，这些变形模型由（27）、（28）、（29）。 9、在岩体中存在大量的结构面（劈理、节理或断层），由于地质作用，在这些结构面上往 往存在着软弱夹层；其强度（30）。这使得岩体有可能沿软弱面产生（31）。 10、Griffith理论说明了裂缝（32），但不能说明裂缝（33）。 11、在加压过程中，井眼的切向或垂向的有效应力可能变成拉应力，当此拉应力达到地层 的（34）时，井眼发生破裂。此时的压力称为（35）。当裂缝扩展到（36）倍的井眼直径后
硕士研究生课程报告 题目顺层高边坡稳定性影响因素 及工程灾害防治 姓名曾义 专业班级岩土13级 任课教师阳军生张学民 中南大学土木工程学院
引言 近年来，随着铁路公路建设步伐加快，铁路公路等级不断提高，边坡防护建设工程中所遇到的岩土边坡安全稳定性问题也相应增多，并成为岩土工程中比较常见的技术难题。由于工程建设的需要，往往在一定程度上破坏或扰动原来较为稳定的岩土体而形成新的人工边坡，因而普遍存在着边坡稳定的问题需要解决。国家实施西部大开发战略以来，西部山区高等级公路得到迅速发展。在山区修建高等级公路不可避免会遇到大量的深挖高填路基，就目前建设的高速公路情况看:一般情况下，100km长的山区高等级公路，挖填方路基段落长度占路线总长度的60%以上。已建高速公路最高的填方已达到50多米,最高的挖方边坡高度已超过100m。尽管山区高等级公路的建设越来越倡导环境保护，尽量避免深挖高填，但路基作为公路的主要结构，其边坡稳定问题不可避免。在山区复杂多变的地质条件下建设高等级公路，其边坡稳定性问题必将受到人们的普遍关注，高边坡岩土安全状况直接关系到公路交通运输安全。 虽然计算理论方法、地质探测技术、现代监测技术、边坡加固技术及施工技术不断的在进步，但顺层边坡稳定性问题和高边坡稳定性问题，时至今日依然是国内外学者研究的热点问题，并逐步涌现出许多的新的研究方向。 1、顺倾高边坡稳定性研究现状 随着人类工程活动的发展，对边坡问题的研究也在不断深入，归纳前人对边坡问题的研究大致可分为以下几个阶段： 人们对边坡稳定性的关注和研究最早是从滑坡现象开始的（张倬元等，2001）。19世纪末和20世纪初期，伴随着欧美资本主义国家的工业化而兴起的大规模土木工程建设（如修筑铁路、公路，露天采矿，天然建材开采等），出现了较多的人工边坡，诱发了大量滑坡和崩塌，造成了很大的损失。这时，人们才开始重视边坡失稳给人类造成的危害，并开始借用一般材料分析中的工程力学理论对滑坡进行半经验、半理论的研究。 20世纪50年代，我国学者引进苏联工程地质的体系，继承和发展了“地质历史分析”法，并将其应用于滑坡的分析和研究中，对边坡稳定性研究起到了推动作用（张倬元等，1994）。该阶段学者们着重边坡地质条件的描述和边坡类型的划分，采用工程地质类比法评价边坡稳定性。 20世纪60年代，世界上几起灾难性的边坡失稳事件的发生（如意大利的瓦依昂滑坡造成近3000人死亡和巨大的经济损失）（张倬元等，1994）,使人们逐渐认识到了结构面对边坡稳定性的控制作用以及边坡失稳的时效特征，初步形
中南大学考试试卷 2012 -- 2013 学年 2 学期 时间110分钟 流体力学 课程 56 学时 3.5 学分 考试形式： 闭 卷 专业年级： 消防11级01，02班 总分100分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 一、是非题（本题10分，每小题1分） 1. 在连续介质假设的条件下，流体中各种物理量的变化是连续的。 2. 尽管实际流体静止时粘滞内摩擦切应力τ为零，但此时流体仍具有粘滞性。 3. 流体静止时，等压面是由压强相等的点所构成的平面。 4. 如图所示水箱下等直径管道出流，在恒定流情况下，管中各断面的流速相等。 4题图 7题图 5. 两根管道直径不等、流速不同，一管输油，另一管输水，所以临界雷诺数不相等。 6. 边壁是否水力光滑，不仅取决于其表面的粗糙突起程度，也取决于粘性底层的厚薄。 7. 图示两根完全相同的长管道，只是安装的高度不同，所以两管的流量相等。 8. 流体动压强分布规律和静压强分布规律是一样的。 9. 进行模型设计时，在几何相似的前提下，一定要保证原型和模型所有相似准数的相同即完全相似。 10. 沿封闭曲线L 的速度环量等于穿过以该曲线为周界的任意曲面的涡通量。 二、选择题（本题20分，每小题2分） 1. 下面关于流体粘性的说法中，不正确的是（ ）。 A. 粘性随着温度的升高而减小 B. 粘性是在运动状态下抵抗剪切变形速率能力的量度 C. 粘性是流体的固有属性 D. 粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性 2. 图中三根等径管(其内径d 1=d 2=d 3)内的流量相同，二测压点间的距离也相同。差压计读数R 1，R 2，R 3间的关系为（ ）。 A. R 1＜R 2＜R 3 C. R 1=R 2=R 3 D. R 1＜R 2=R 3 2题图 3题图 3. 图示为一水平弯管，管中流量不变，在过水断面A -A 内外两侧的1、2两点处各装一根测压管，
中南大学考试试卷 2010→2011学年（二）学期（流体力学）课程 时间100分钟 32学时2学分 闭卷 总分100分 占总评成绩70% 一、选择填空题（15分） 1、当管路流动在紊流粗糙管平方阻力区范围内时，则随着雷诺数Re 的增大，其沿程损失系数λ将（） A 增大 B 减小 C 不变 D 增大或减小 2、对于管路中，当流体流动为紊流时，局部阻力系数ζ与 无关。（） A 雷诺数Re ； B 流动的速度； C 几何形状； D 雷诺数Re 和几何形状 3、已知水流的沿程阻力摩擦系数λ 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于( ) 。 A 层流区 ； B 紊流光滑区 ； C 紊流过渡粗糙区 ； D 紊流粗糙区 。 4、在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线（）。 A 重合 B 相交 C 相切 D 平行 5、在平衡液体中，质量力与等压面 ( ) 。 A 重合； B 平行 ； C 正交； D 都有可能。 6、管路水力计算中的所谓长管是指（） A 长度很长的管路； B 总能量损失很大的管路； C 局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路； D 局部损失与沿程损失均不能忽略的管路； 7、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数。( ) A 急流和缓流 ； B 均匀流和非均匀流 ； C 层流和湍流 ； D 恒定流和非恒定流。 8、流体在流动时，根据流体微团________来判断流动是有旋流动还是无旋流动。（） A 运行轨迹是否是圆周曲线 B 运行轨迹是否是曲线 C 运行轨迹是否是直线 D 是否绕自身轴旋转 9、在流体力学建模中，当压强或压强降很重要时，会出现（）。 A 雷诺数 ； B 欧拉数 ； C 韦伯数 ； D 弗劳德数 。 10、在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足（） A p Z C g ρ+= B p ＝C C 2p C g 2g υρ+= D 2 p Z C g 2g υρ++= 二、判断题（请在后面的括号中，正确的填√，错误的填×）
中南大学材料力学试卷 一、填空（每题2分，共20分） 3．为了求解静不定问题，必须研究构件的 变形 ，从而寻找出 补充方程 。 4．材料力学中求内力的基本方法是 截面法 。 5．矩形截面梁的弯曲剪力为F S ，横截面积为A ，则梁上的最大切应力为 A F S 23 。 7．第四强度理论认为 畸变能密度 是引起屈服的主要因素。 8．挠曲线的近似微分方程是 EI M dx w d =22 。 9．求解组合变形的基本步骤是：（1）对外力进行分析或简化，使之对应基本变形 ，（2）求解每一种基本变形的内力、应力及应变等，（3）将所得结果进行叠加。 10. 压杆稳定问题中，欧拉公式成立的条件是： 1λλ≥ 。 11．圆轴扭转时的强度条件为 []ττ≤=t W T m ax m ax ，刚度条件为 []??'≤='p T m ax m ax 。 13．莫尔强度理论的强度条件为 [][]31}{σσσσc t - 。 14．进行应力分析时，单元体上切应力等于零的面称为 主平面，其上应力称为 主应力。 二、单项选择题 (每题2分，共20分) 1. 所有脆性材料，它与塑性材料相比，其拉伸力学性能的最大特点是（ C ）。 A. 强度低，对应力集中不敏感； B. 相同拉力作用下变形小； C. 断裂前几乎没有塑性变形； D. 应力-应变关系严格遵循胡克定律。 2. 在美国“9.11”事件中，恐怖分子的飞机撞击国贸大厦后，该大厦起火燃烧，然后坍塌。该大厦的破坏属于（ A ） A ．强度坏； B ．刚度坏； C ．稳定性破坏； D ．化学破坏。 3. 细长柱子的破坏一般是（ C ） A ．强度坏； B ．刚度坏； C ．稳定性破坏； D ．物理破坏。 4. 不会引起静定结构产生内力的因素是（ D ） A ．集中力； B ．集中力偶； C ．分布力； D ．温度变化。 5. “顺正逆负”的正负规定适用于（ A ）。 A ．剪力； B ．弯矩； C ．轴力； D ．扭矩。 6. 多余约束出现在（ B ）中。 A ．静定结构； B ．超静定结构； C ．框架结构； D ．桁架。 7. 雨篷过梁是（ B ）的组合变形。
消防10级中南大学流体力学试卷答案
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中南大学考试试卷 2011 -- 2012 学年 2 学期 时间110分钟 流体力学 课程 56 学时 3.5 学分 考试形式： 闭 卷 专业年级： 消防10级01，02班 总分100分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 一、是非题（每题1分，共10分） 1.（√） 2.（×） 3.（×） 4.（√） 5.（√） 6.（×） 7.（×） 8.（√） 9.（×） 10.（×） 二、单选题（每题2分，共20分） 1. B 2. C 3. B 4. D 5. D 6. B 7. C 8. A 9. A 10. B 三、填空题（除特别注明的外每空2分，共24分） 1. 0； 2. 0，pa ； 3. 19.87m （3分）； 4. 2,52,(5)4x y z x z y =-=-=（3分） 5. 0.0201（4分）； 6. K 字型，抛物线，对数或指数； 7. H t = z 1+ z 2+ h l 四、作图题（共6分） 上下各3分（阴影部分2分，方向1分） 五、计算题（本大题有4小题，共38分） 1.（本题10分）不可压缩流场的流函数为ψ = 5xy ，（1）证明流动有势，并求速度势函数；（2） 求（1,1）点的速度；（3）如果（1,1）点的压强为105Pa ，ρ = 1000kg/m 3，求流场中的驻点压 强。 解：（1） 5,5x y u x u y y x x y ψ?ψ?????====-==-????（2分） 0,0y x u u y x ??==??，即流动是有势的。（2分） 由u x 的表达式积分得 25()2 x f y ?=+ 而 '()f y y ??=?， 与y u 对比，所以 '()5f y y =-，积分得 25()2f y y =-， 代入得 225()2 x y ?=-（2分）
材料力学复习思考题 1. 材料力学中涉及到的内力有哪些？通常用什么方法求解内力？ 轴力，剪力，弯矩，扭矩。用截面法求解内力 2. 什么叫构件的强度、刚度与稳定性？保证构件正常或安全工作的基本要求是 什么？杆件的基本变形形式有哪些？ 构件抵抗破坏的能力称为强度。 构件抵抗变形的能力称为刚度。 构件保持原有平衡状态的能力称为稳定性。 基本要求是：强度要求，刚度要求，稳定性要求。 基本变形形式有：拉伸或压缩，剪切，扭转，弯曲。 3. 试说出材料力学的基本假设。 连续性假设：物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。 均匀性假设：物体内，各处的力学性质完全相同。 各向同性假设：组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。 小变形假设：材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形或位移,其大小远小于其原始尺寸 。 4. 什么叫原始尺寸原理？什么叫小变形？在什么情况下可以使用原始尺寸原 理？ 可按结构的变形前的几何形状与尺寸计算支反力与内力叫原始尺寸原理。 可以认为是小到不至于影响内力分布的变形叫小变形。 绝大多数工程构件的变形都极其微小，比构件本身尺寸要小得多，以至在分析构件所受外力（写出静力平衡方程）时可以使用原始尺寸原理。 5. 轴向拉伸或压缩有什么受力特点和变形特点。 受力特点：外力的合力作用线与杆的轴线重合。 变形特点：沿轴向伸长或缩短 6. 低碳钢在拉伸过程中表现为几个阶段？各有什么特点？画出低碳钢拉伸时 的应力－应变曲线图，各对应什么应力极限。 弹性阶段：试样的变形完全弹性的，此阶段内的直线段材料满足胡克定律εσE =。 p σ --比例极限。 e σ—弹性极限。 屈服阶段：当应力超过b 点后，试样的荷载基本不 变而变形却急剧增加，这种现象称为屈服。s σ--屈 服极限。 强化阶段：过屈服阶段后，材料又恢复了抵抗变 形的能力， 要使它继续变形必须增加拉力.这种 现象称为材料的强化。b σ——强度极限 局部变形阶段：过e 点后，试样在某一段内的横截 面面积显箸地收缩，出现 颈缩 (necking)现象， 一直到试样被拉断。对应指标为伸长率和断面收缩率。 7. 什么叫塑性材料与脆性材料？衡量材料塑性的指标是什么？并会计算延伸 率和断面收缩率。
【隧道按使用功能分类时有哪些 交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道 交通山岭隧道的主要功能及特点 功能：既可使线路顺直，避免许多无谓的展线，缩短线路，又可以减小坡度，使运营条件得以改善，从而提高牵引定数，多拉快跑。 特点1.克服高程障碍2.裁弯取直(缩短线路) 3.避开不良地质地段4.避开其他重要建筑或工程等 第一章 【克服地形条件带来的高程障碍：绕行方案 路堑 隧道 【山岭隧道：越岭隧道 河谷傍山隧道 【地质条件选隧道位置：1.地质构造2.岩体强度3.水文地质条件4.不良地质 【隧道工程勘察的基本内容是什么？地质调查后应提供的主要资料有哪些？基本内容：（1）隧道工程调查；（2）隧道线路确定；（3）洞口位置选择 提供资料：概述；地形地质说明；应交付的图文（线路地形图、洞口附近地形图、地质平面图、地质纵断面图、洞口附近地质纵断面图及洞口附近地质横断面图若干、说明书） 【越岭隧道选择位置时要考虑的主要因素是什么？ （1）垭口位置的选定：从地形上考虑，隧道宜选在山体比较狭隘的鞍部即垭口附近的底部通过，因为垭口处的山体相对较薄，隧道的穿越长度较短，有利于降低工程投资，但地质条件对垭口位置影响也较大，应优先选择地质相对较好的垭口。（2）隧道高程的确定：综合考虑工程造价和运营效率等要素对隧道进行比选，给出最佳方案。 【选择洞口位置时应遵循的原则是什么？其工程意义是什么？ 原则：早进晚出。 工程意义：在决定洞口位置时，为了施工及运营的安全，宁可早一点进洞，晚一点出洞，虽然使隧道长了些，但却较安全可靠。应把握好合理的边、仰坡的坡率、和刷坡高度的衡量尺度，科学合理的选择洞口位置。 【能否解释隧道纵坡的形式、适用条件及限制坡度？ 纵坡的形式：单坡和人字坡。适用条件：（1）单坡。多用于线路的紧坡地段或是展线的地区及河谷隧道中，可以争取高程。（2）人字坡。多用于越岭隧道、大长隧道，尤其是越岭隧道。 第二章 【隧道净空：隧道衬砌内轮廓线所包围的空间。 【隧道建筑限界：为了保证隧道内各种交通工具的正常运行与安全，规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围 【曲线隧道加宽的原因是什么？如何加宽？ 列车在曲线上行驶时，由于车体内倾和平移，使得所需横断面积有所增加，为了保证列车在曲线隧道中安全通过，隧道中曲线段的净空必须加大，铁路曲线隧道的净空加宽值是由以下的需要来决定。 ①车辆通过曲线时，转向架中心点沿线运行，而车辆是刚性体，其矩形形状这就使得车厢两端产生向曲线外侧的偏移。车厢中间部分则向曲线侧偏移。 ②由于曲线上存在外轨超高，导致车辆向曲线内侧倾斜，使车辆限界的各个控制点在水平向上向内移动了一个距离因此，曲线隧道净空的加宽值由三部分--外内内，，d d d 21组成。 【隧道衬砌有哪些类型？各自的适用条件是什么？ 1）整体式混凝土衬砌：是指就地灌注混凝土衬砌，也称模筑混凝土衬砌。其工艺流程为，先立模，再灌注，然后养生、最后拆模。模筑衬砌的特点是：对地层条件的适应性较强，易于按需要成型，整体性好，抗渗性强，并适用于多种施工条件，如可用木模板、钢模板或衬砌台车等。
一、填空题：（每空1分，共计15分）1 成土矿物分为原生矿物和次生矿物两大类，其中次生矿物主要是粘土矿物。常见的粘土矿物有高岭石 、伊利石 和 蒙脱石三类。2.粘性土所受的应力历史不同，其压缩特性也不同。根据粘性土所受的应力历史不同，可以将粘性土分为超固结土、正常固结土和欠固结土。3.土体中的应力，按土骨架和土中孔隙的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应（压）力。4. 对A 、B 、C 三种土样进行颗粒分析试验，其粒径分布曲线如图1-3所示， 从图中看出级配良好的是 B 土样。 5.按照渗透水流所引起的局部破坏特征，土体的渗透变形可分为 流土 和管涌两种基本形式。6．挡土墙的土压力按墙背位移情况可分为 静止土压力 、 主动土压力 、 被动土压力 三种。7. 三轴试验根据试样的固结和排水条件不同，可分为 不固结不排水剪（UU ）、固结不排水剪（CU ）和 固结排水剪（CD ） 三种试验方法。8．地基破坏的型式有整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏。 二、名词解释题（每题4分，共计20分）1. 塑性指数答：液限和塑限之差的百分数（去掉百分数）称为塑限指数，用Ip 表示，取整数，即：Ip=w L －W p 。塑性指数是表示处在可塑状态的土的含水率变化的幅度。2、超固结比答:把土在历史上曾经受到的最大有效应力称为前期固结应力，以pc 表示；而把前期固结应力与现有应力po ＇之比称为超固结比OCR ，对天然土，OCR>1时，该土是超固结土，当OCR ＝1时，则为正常固结土。 3、被动土压力 答:当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。4. 流土 答：流土是指在渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒同时启动而流失的现象。到位决高进行调整套来确料试卷
σησ E2E1中南大学2007硕士研究生入学考试试题 935岩石力学 一、 名词解释。（20分，每小题4分） 1、 长期强度； 2、 松脱地压； 3、 剪胀； 4、 围岩； 5、 端部效应； 二、 作图及说明。（38分） 1、 示意性绘制图1所示流变力学模型的蠕变和卸载曲线，并标注相应的特征值（无需理论推导）。（10分） 图 1 2、 设岩体完整性、均质各向同性，所在位置的原岩应力的水平分量与垂直分量之比λ>1，如该岩体中的水平圆形巷道围岩发生破坏，试绘出巷道围岩可能的破坏形式和位置的示意图，并注明破坏机理。（8分） 3、 分别画出端部锚固式锚杆和全长粘结式锚杆的受力状态和锚杆中拉应力分布图。（8分） 4、 示意性绘制倾向为?70和倾角为?30的平面A 、倾向为?120和倾角为?60的平面B 以及A 和B 的公垂面的赤平极射投影图（上半球投影）。（6分） 5、 绘制岩石单轴压缩条件下峰值前区和峰值后区的加卸载曲线，以及保持卸载点载荷相同的条件下岩石的加卸载曲线。（6分） 三、 简答题（35分） 1、 岩体中原岩应力主要由哪几个部分组成？是否可以在已知岩层力学参数和构造形迹的情况下直接通过理论计算得到岩体的原岩应力？为什么？（9分） 2、 边坡岩体的基本破坏模式有哪几种？产生这些破坏模式的基本条件试什么？（8分） 3、 为什么普通材料试验机得不到岩石的全应力应变曲线，而刚性试验机则能测得岩石的全应力应变曲线？（9分） 4、 在单轴压缩和中等围压及高围压的三轴压缩试验条件下，岩石试件可能发生什么形式的破坏？其破坏机理是什么？绘制相应的破裂面示意图。（9分） 四、 论述题（32分） 1、 论述不连续卖弄的起伏和充填物对不连续面的剪切变形特征和抗剪强度的影响（要求结合必要的定性图形）。（16分） 2、 根据围岩与支架的相互作用原理，论述软弱岩体巷道中坑道支护的支护发生和原则（要求结合适当的定性图形和适当的具体支护手段）。（16分） 五、 计算题（25分） 设有一圆形竖井，半径为3米，穿过岩层的平均容重为273/m kN ，岩层内无构造应力。 计算1）距地表500米深度、距井筒中心5米处的三维应力，并绘制应力圆，已知该深度岩层的泊松比为0.3，岩层完整、均匀、各向同性；2）假设无支护，试验算出距地表500米深
中南大学现代远程教育课程考试复习试题及参考答案 土力学及基础工程 一、单选题: 1.甲、乙两粘性土的塑性指数不同，则可判定下列指标中，甲、乙两土有差异的指标是( ) A. 含水量 B. 细粒土含量 C. 土粒重量 D. 孔隙率 2.工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是( ) A. 有效重度 B. 土粒相对密度 C. 饱和重度 D. 干重度 3.侧限压缩试验所得的压缩曲线(e-p曲线)愈平缓，表示该试样土的压缩性( ) A. 愈大 B. 愈小 C. 愈均匀 D. 愈不均匀 4.土中某点处于极限平衡状态时，剪切破坏面与大主应力作用方向所成的角度是( ) A. 45°+?/2 B. 45°-?/2 C. 45° D. 45°+? 5.在地基变形验算时，对烟囱、水塔等高耸结构，控制的变形特征主要是( ) A. 沉降量 B. 沉降差 C. 局部倾斜 D. 倾斜 6.渗流的渗透力也称动水力,其数值( ) A. 与水头梯度成正比 B. 与横截面积成正比 C. 与流速成反比 D. 与渗透系数成正比. 7.土样的含水量试验的烘烤温度为( ) A. 80～90度 B. 90～95度 C. 105度 D. 100度左右 8.衡量土的粒径级配是否良好，常用（）指标判定。 A. 不均匀系数 B. 含水量 C. 标贯击数 D. 内摩擦角 9.土的结构性强弱可用（）反映。 A.饱和度 B. 灵敏度 C. 粘聚力 D. 相对密实度 10.柔性基础的上部荷载为梯形分布时，基底接触压力分布呈现（） A. 均匀分布 B. 马鞍形分布 C. 钟形分布 D. 梯形分布 11.作用于矩形基础的基础的基底压力相同，埋深相同，土质相同的两个基础，若它们的长 宽比相同，则基础尺寸小的沉降（）基础尺寸大的沉降。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 可能大于也可能小于 12.朗金土压力理论假定挡土墙墙背光滑无摩擦，造成主动土压力计算值（） A. 偏大 B. 偏小 C. 无偏差 D. 偏大或偏小均可能 13.土中的水，( )能够传递静水压力。
轴 向 拉 压 与 剪 切 （一） 一、 概念题 1．C ；2．B ；3．B ；4. C ；5.B 6．?=0α的横截面；?=90α的纵向截面；?=45α的斜截面；?=0α的横截面和?=90α的纵向截面 7．230MPa ；325Mpa 8．0.47%；0.3% 9．26.4%；65.2%；塑性材料 10．杯口状；粒状；垂直；拉；成?45左右的角；切 11．s σ；s s n σ；b σ；b b n σ 二、 计算题 1． 2．解：横截面上应力 MPa Pa A F N 1001010010 20102006 4 3=?=??==-σ AB 斜截面（?=50α）： MPa MPa AB AB 2.49100sin 2 100 2sin 2 3.4150cos 100cos 22=?===??==αστασσ
BC 斜截面（?-=40α）： MPa MPa BC BC 2.49)80sin(2 100 2sin 2 7.58)40(cos 100cos 22-=?-===?-?==αστασσ 杆内最大正应力和最大切应力分别为： MPa MPa 502 100max max ====σ τσσ 3．解：根据活塞杆的强度条件确定最大油压P 1： 62 11212101304 4 ) (??= -d p d D ππ MPa p 1.181= 根据螺栓的强度条件确定最大油压P 2： 62 22121011064 4 ) (???= -d p d D ππ MPa p 5.62= 所以最大油压MPa p p 5.62== 4．解： 研究A 轮，由静力平衡方程得 N A B AB F kN W F ===604 查型钢表得角钢的横截面面积 2410058.4m A -?= []σσ<=*??==-MPa A F NAB AB 93.7310058.42106024 3 所以斜杆AB 是安全的。 5．解：杆的轴力图为
中南大学土木工程学院948《材料力学》考试大纲 本考试大纲由土木工程学院教授委员会于2012年7月7日通过。 I.考试性质 材料力学是工科院校土木建筑、交通运输、采矿地质、机电机械、材料和力学等各专业的一门重要技术基础课。材料力学考试是为高等院校和科研院所招收硕士研究生而设置的具有选拔性质的全国统一入学考试科目，其目的是科学、公平、有效地测试学生掌握大学本科阶段材料力学理论课的基本知识、基本理论，要求考生能熟练掌握材料力学的基本理论，具有分析和处理一些基本问题的能力，保证被录取者具有较好的分析和解决工程问题的基本素质，以有利于各高等院校和科研院所在专业的择优选拔。 II.考查目标 要求考生明确材料力学的研究对象、基本假设，掌握分析、研究问题的基本方法，并熟练应用材料力学问题的基本方法分析、解决工程实际简单问题的综合能力。具体要求考生： 1、对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识。 2、能熟练地作出杆件在基本变形下的内力图，并进行应力和位移、强度和刚度计算。 3、掌握应力状态理论，掌握组合变形下杆件的强度的计算。 4、掌握简单一次超静定问题的求解方法。 5、了解能量法的基本原理，掌握计算位移的能量方法。 6、了解压杆的稳定性概念，掌握轴向受压杆的临界力与临界应力的计算方法。 7、掌握构件作等加速运动、匀速转动及受冲击作用时的应力和变形计算方法。 8、了解疲劳破坏的特点和基本概念，疲劳极限与影响构件疲劳极限的主要因素。 Ⅲ.考试形式和试卷结构 1、试卷满分及考试时间 本试卷满分为150 分，考试时间为180 分钟
2、答题方式 答题方式为闭卷，笔试。 3、试卷内容结构 轴向拉伸与压缩、剪切与扭转、交变应力约15 % 截面几何性质约 5 % 弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形约30 % 组合变形、应力和应变状态分析、强度理论约20 % 能量方法、静不定结构约10 % 动载荷约10 % 压杆稳定约10 % Ⅳ.试卷题型结构 选择题、填空题、证明题、计算题 Ⅴ.考查内容 （一）材料力学概述 材料力学的任务与该课程同相关学科的关系，变形固体的基本假设，截面法和内力，应力、变形、应变的概念。 （二）轴向拉伸、压缩与剪切 轴力与轴力图，直杆横截面及斜截面的应力，圣维南原理，应力集中的概念；轴向拉压杆的强度条件，安全因数及许用应力；轴向拉压杆的变形，纵向变形与横向变形，胡克定律，弹性模量，泊松比，节点位移计算方法；拉压超静定问题，温度应力及装配应力；结构优化设计的概念；剪切与挤压的实用计算。 （三）扭转 扭转概念，扭矩及扭矩图，纯剪切，剪应力互等定理，剪切胡克定律，圆轴扭转的应力与应变，扭转强度及刚度条件，简单扭转超静定问题，矩形截面杆的扭转，开口、闭口薄壁杆件的自由扭转简介。 （四）弯曲内力 平面弯曲的内力，剪力、弯矩方程，剪力图与弯矩图，剪力、弯矩与载荷集度间的关系，利用微分关系画梁的剪力、弯矩图，画曲杆、刚架内力图。 （五）弯曲应力
中南大学土力学教学安排 二、课程的基本要求 学完“土力学”后，应达到以下基本要求： ①认识土为松散体这一特点，并以此解释土的变形规律、渗透性质、强度特性； ②掌握土的物理性质及其基本指标，土的分类，确定土的物理状态和土的定名，以及土的物理性质指标和土的强度和变形的关系； ③掌握土中应力分布，地基变形，一维渗透固结理论，库仑——莫尔强度理论； ④要求掌握库仑、朗金土压力计算理论及适用范围，以及几种常见情况的土压力计算； ⑤掌握土坡稳定的一些基本概念和土坡稳定计算的条分法，了解摩擦圆法和增加土坡稳定的一些措施。 三、课程的基本内容以及重点难点 绪论 介绍“土力学”的主要内容、任务和工程应用成就。 第一章土的物理力学性质 讲授内容：土的生成，土的粒径组成和矿物成分，土中的水和气体，土的三相含量指标，土的物理状态及指标，土的工程分类。 自学内容：土的结构及其联结，土的膨胀、收缩及冻胀。 重点：土的组成，三相含量指标和物理状态指标的计算，土的分类。上述实验方法和资料整理。
难点：认识土的物理指标和状态指标的变化对土性质的影响。 第二章土的渗透性及水的渗流、第三章土中应力和地基应力 分布 讲授内容：土中一点的应力状态和应力平衡方程，土的渗透性，饱和土的有效压力和孔隙水压力，在简单受力条件下地基中应力分布，基底的接触应力，刚性基础基底压力简化算法，弹性半无限体内的应力分布。 自学内容：部分饱和土的孔隙压力及有效压力，孔隙压力系数。 重点：土的渗透性和有效压力的概念，饱和土的有效压力和孔隙水压力计算，弹性半无限体内的应力分布计算。 难点：在渗透条件下，土的有效压力和孔隙水压力计算。 第四章土的变形性质及地基沉降计算 讲授内容：土的弹性变形性质，土的压缩性，饱和粘土的渗透固结和太沙基一维固结理论，试验方法测定土的变形模量，地基沉降计算，沉降差与倾斜，饱和粘土的沉降过程。 自学内容：太沙基一维固结方程的详细推导和固结度公式的推导。 重点：土的压缩性和压缩性指标，土的固结概念，地基沉降的计算。 难点：基底非均匀压力时地基沉降的计算，各种荷载应力图形下固度的计算。 作业量：计算题4-5道，概念题2-3道 第五章土的抗剪强度 讲授内容：摩尔——库仑强度理论，土中一点应力平衡和应力平衡条件议程，抗剪强度实验，砂土和粘土的抗剪强度。