作出图中AB杆的受力图。 A处固定铰支座 B处可动铰支座 作出图中AB、AC杆及整体的受力图。 B、C光滑面约束 A处铰链约束 DE柔性约束 作图示物系中各物体及整体的受力图。 AB杆：二力杆 E处固定端 C处铰链约束
（1）运动效应：力使物体的机械运动状态发生变化的效应。 （2）变形效应：力使物体的形状发生和尺寸改变的效应。 3、力的三要素：力的大小、方向、作用点。 4、力的表示方法： （1）力是矢量，在图示力时，常用一带箭头的线段来表示力；（注意表明力的方向和力的作用点！） （2）在书写力时，力矢量用加黑的字母或大写字母上打一横线表示，如F、G、F1等等。 5、约束的概念：对物体的运动起限制作用的装置。 6、约束力（约束反力）：约束作用于被约束物体上的力。 约束力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。 约束力的作用点，在约束与被约束物体的接处 7、主动力：使物体产生运动或运动趋势的力。作用于被约束物体上的除约束力以外的其它力。 8、柔性约束：如绳索、链条、胶带等。 (1)约束的特点：只能限制物体原柔索伸长方向的运动。 (2)约束反力的特点：约束反力沿柔索的中心线作用，离开被约束物体。（） 9、光滑接触面：物体放置在光滑的地面或搁置在光滑的槽体内。 （1）约束的特点：两物体的接触表面上的摩擦力忽略不计，视为光滑接触面约束。被约束的物体可以沿接触面滑动，但不能沿接触面的公法线方向压入接触面。 （2）约束反力的特点：光滑接触面的约束反力沿接触面的公法线，通过接触点，指向被约束物体。（） 10、铰链约束：两个带有圆孔的物体，用光滑的圆柱型销钉相连接。 约束反力的特点:是方向未定的一个力；一般用一对正交的力来表示，指向假定。（）11、固定铰支座 （1）约束的构造特点：把中间铰约束中的某一个构件换成支座，并与基础固定在一起，则构成了固定铰支座约束。
1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。 解： 1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。 (a) B (b) (c) (d) A (e) A (a) (b) A (c) A (d) A (e) (c) (a)
解： 1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。 解： (e) B B (a) B (b) (c) F B (a) (c) F (b) (d) (e) F
1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 拱ABCD ；(b) 半拱AB 部分；(c) 踏板AB ；(d) 杠杆AB ；(e) 方板ABCD ；(f) 节点B 。 解： (d) D (e) F Bx (a) (b) (c) (d) D (e) W (f) (a) D (b) B (c) B F D F
1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 结点A，结点B；(b) 圆柱A和B及整体；(c) 半拱AB，半拱BC及整体；(d) 杠杆AB，切刀CEF及整体；(e) 秤杆AB，秤盘架BCD及整体。 解：(a) (b) (c) (d) AT F BA F (b) (e)
(c) (d) (e) C A A C ’C D D B
2-2 杆AC 、BC 在C 处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，F 1和F 2作用在销钉C 上， F 1=445 N ，F 2=535 N ，不计杆重，试求两杆所受的力。 解：(1) 取节点C 为研究对象，画受力图，注意AC 、BC 都为二力杆， (2) 列平衡方程： 1 214 0 sin 60053 0 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N =?+-==?--=∴==∑∑ AC 与BC 两杆均受拉。 2-3 水平力F 作用在刚架的B 点，如图所示。如不计刚架重量，试求支座A 和D 处的约束 力。 解：(1) 取整体ABCD 为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形： (2) F 1 F F D F F A F D
材料力学基本知识 复习要点 1. 材料力学的任务 材料力学的主要任务就是在满足刚度、强度和稳定性的基础上，以最经济的代价，为构件确定合理的截面形状和尺寸，选择合适的材料，为合理设计构件提供必要的理论基础和计算方法。 2. 变形固体及其基本假设 连续性假设：认为组成物体的物质密实地充满物体所在的空间，毫无空隙。 均匀性假设：认为物体内各处的力学性能完全相同。 各向同性假设：认为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：认为构件在荷载作用下的变形与构件原始尺寸相比非常小。 3. 外力与内力的概念 外力：施加在结构上的外部荷载及支座反力。 内力：在外力作用下，构件内部各质点间相互作用力的改变量，即附加相互作用力。内力成对出现，等值、反向，分别作用在构件的两部分上。 4. 应力、正应力与切应力 应力：截面上任一点内力的集度。 正应力：垂直于截面的应力分量。 切应力：和截面相切的应力分量。 5. 截面法 分二留一，内力代替。可概括为四个字：截、弃、代、平。即：欲求某点处内力，假想用截面把构件截开为两部分，保留其中一部分，舍弃另一部分，用内力代替弃去部分对保留部分的作用力，并进行受力平衡分析，求出内力。 6. 变形与线应变切应变 变形：变形固体形状的改变。 线应变：单位长度的伸缩量。 练习题 一. 单选题 1、工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（）项，
其他各项是必须满足的条件。 A、强度条件 B、刚度条件 C、稳定性条件 D、硬度条件 2、物体受力作用而发生变形，当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称 为（） A．弹性B．塑性C．刚性D．稳定性 3、结构的超静定次数等于（）。 A．未知力的数目B．未知力数目与独立平衡方程数目的差数 C．支座反力的数目D．支座反力数目与独立平衡方程数目的差数 4、各向同性假设认为，材料内部各点的（）是相同的。 A.力学性质 B.外力 C.变形 D.位移 5、根据小变形条件，可以认为（） A.构件不变形 B.结构不变形 C.构件仅发生弹性变形 D.构件变形远小于其原始尺寸 6、构件的强度、刚度和稳定性（） A.只与材料的力学性质有关 B.只与构件的形状尺寸有关 C.与二者都有关 D. 与二者都无关7、 在下列各工程材料中，（）不可应用各向同性假设。 A.铸铁 B.玻璃 C.松木 D.铸铜 二. 填空题 1. 变形固体的变形可分为和。 2. 构件安全工作的基本要求是：构件必须具有、和足够 的稳定性。（同：材料在使用过程中提出三方面的性能要求，即、、。） 3. 材料力学中杆件变形的基本形式有 。 4. 材料力学中，对变形固体做了 四个基本假设。 、、和、、、
10-1 试计算图示各梁指定截面（标有细线者）的剪力与弯矩。 解：(a) (1) 取A +截面左段研究，其受力如图； 由平衡关系求内力 0SA A F F M ++== (2) 求C 截面内力； 取C 截面左段研究，其受力如图； 由平衡关系求内力 2 SC C Fl F F M == (3) 求B -截面内力 截开B -截面，研究左段，其受力如图； 由平衡关系求内力 SB B F F M Fl == q B (d) (b) (a) SA+ M A+ SC M C A SB M B
(b) (1) 求A 、B 处约束反力 e A B M R R l == (2) 求A +截面内力； 取A +截面左段研究，其受力如图； e SA A A e M F R M M l ++=-=- = (3) 求C 截面内力； 取C 截面左段研究，其受力如图； 22 e e SC A A e A M M l F R M M R l +=-=- =-?= (4) 求B 截面内力； 取B 截面右段研究，其受力如图； 0e SB B B M F R M l =-=- = (c) (1) 求A 、B 处约束反力 e M A+ M C B R B M B
A B Fb Fa R R a b a b = =++ (2) 求A +截面内力； 取A +截面左段研究，其受力如图； 0SA A A Fb F R M a b ++== =+ (3) 求C -截面内力； 取C -截面左段研究，其受力如图； SC A C A Fb Fab F R M R a a b a b --== =?=++ (4) 求C +截面内力； 取C +截面右段研究，其受力如图； SC B C B Fa Fab F R M R b a b a b ++=-=- =?=++ (5) 求B -截面内力； 取B -截面右段研究，其受力如图； 0SB B B Fa F R M a b --=-=- =+ (d) (1) 求A +截面内力 取A +截面右段研究，其受力如图； A R SA+ M A+ R A SC- M C- B R B M C+ B R B M q B M
工程力学材料力学部分习题答案
b2.9 题图2.9所示中段开槽的杆件，两端受轴向载荷P 的作用，试计算截面1-1和2-2上的应力。已知：P = 140kN ，b = 200mm ，b 0 = 100mm ，t = 4mm 。 题图2.9 解：(1) 计算杆的轴力 kN 14021===P N N (2) 计算横截面的面积 21m m 8004200=?=?=t b A 202mm 4004)100200()(=?-=?-=t b b A (3) 计算正应力 MPa 1758001000140111=?== A N σ MPa 350400 1000 140222=?== A N σ (注：本题的目的是说明在一段轴力相同的杆件内，横截面面积小的截面为该段 的危险截面) 2.10 横截面面积A=2cm 2的杆受轴向拉伸，力P=10kN ，求其法线与轴向成30°的及45°斜截面上的应力ασ及ατ，并问m ax τ发生在哪一个截面？ 解：(1) 计算杆的轴力 kN 10==P N (2) 计算横截面上的正应力 MPa 50100 2100010=??==A N σ (3) 计算斜截面上的应力 MPa 5.37235030cos 2 230 =??? ? ???==ο ο σσ
MPa 6.212 3250)302 sin(2 30=?= ?= οο σ τ MPa 25225045cos 2 245 =??? ? ???==οο σσ MPa 2512 50 )452 sin(2 45=?= ?= οο σ τ (4) m ax τ发生的截面 ∵ 0)2cos(==ασα τα d d 取得极值 ∴ 0)2cos(=α 因此：2 2π α= ， ο454 == π α 故：m ax τ发生在其法线与轴向成45°的截面上。 （注：本题的结果告诉我们，如果拉压杆处横截面的正应力，就可以计算该处任意方向截面的正应力和剪应力。对于拉压杆而言，最大剪应力发生在其法线与轴向成45°的截面上，最大正应力发生在横截面上，横截面上剪应力为零） 2.17 题图2.17所示阶梯直杆AC ，P =10kN ，l 1=l 2=400mm ，A 1=2A 2=100mm 2，E =200GPa 。试计算杆AC 的轴向变形Δl 。 题图2.17 解：(1) 计算直杆各段的轴力及画轴力图 kN 101==P N （拉） kN 102-=-=P N （压）
工程力学作业（材料力学） 班级 学号 姓名
第一、二章 拉伸、压缩与剪切 一、填空题 1、铸铁压缩试件，破坏是在 截面发生剪切错动，是由于 引起的。 2、a 、b 、c 三种材料的应力－应变曲线如图所示。其中强度最高的材料 是 ，弹性模量最小的材料是 ，塑性最好的材料是 。 3、图示结构中杆1和杆2的截面面积和拉压许用应力均相同，设载荷P 可在刚性梁AD 上移动。结构的许可载荷[ P ]是根据P 作用于 点处确定的。 O σ ε a b c
4、五根抗拉刚度EA 相同的直杆铰接成如图所示之边长为a 的正方形结构，A 、B 两处受力 P 作用。若各杆均为小变形，则A 、B 两点的相对位移?AB ＝ 。 5、图示结构中。若1、2两杆的EA 相同，则节点A 的竖向位移?Ay ＝ ，水平位移为?Ax ＝ 。 6、铆接头的连接板厚度t ＝ d ，则铆钉的切应力τ为 ， 挤压应力σ bs 为 。 P / 2 P / 2
二、选择题 1、当低碳钢试件的试验应力σ ＝ σs 时，试件将： (A) 完全失去承载能力； (B) 破断； (C) 发生局部颈缩现象； (D) 产生很大的塑性变形。 正确答案是 。 2、图示木接头，水平杆与斜杆成α角，其挤压面积为A bs 为： （A ）b h ； （B ）b h tan α ； （C ）b h / cos α ； （D ）b h /（cos α sin α）。 正确答案是 。 3、图示铆钉联接，铆钉的挤压应力为： （A ）2 P / ( π d 2 )； （B ）P / (2 d t )； （C ）P / (2 b t )； （D ）4 P / ( π d 2 )。 正确答案是 。 4、等截面直杆受轴向拉力P 作用而产生弹性伸长，已知杆长为l ，截面积为A ，材料弹性模量为E ，泊松比为ν，拉伸理论告诉我们，影响该杆横截面上
绪论 &工程地质学研究人类工程活动与地质环境之间的相互联系、相互制约的关系，以便科学评价、合理利用、有效改造和妥善保护地质环境的科学 特点： （1）边缘学科：工程科学与地质科学相互渗透、交叉 （2）分支学科：地质学的分支；工程与技术科学、基础学科的分支 （3）应用学科：服务于工程建设 &相互制约关系举例： Eg：在高烈度区、岩土体稳定差的地区修建水坝、水库，造价高，另一方面水库的修建使近坝、库岸的岸坡的稳定性降低，尤其是水位骤然升降经常引起岸坡失稳，蓄水引起水库诱发地震等。 &工程地质条件—指的是与工程建设有关的地质因素的综合，或是工程建筑物所在的地质环境的各项因素 &包括以下六个方面 地形地貌条件 地质结构和地应力 岩土类型及其工程地质性质 水文地质条件 物理地质现象（工程动力地质作用） 天然建筑材料 &工程地质问题—指的是工程地质条件与工程建筑物之间所存在的矛盾和问题（1）工业与民用建筑—地基承载力与变形问题 （2）地下洞室—围岩稳定性问题 （3）露天采矿场—采矿边坡稳定性问题 （4）土石坝—坝基渗透变形和渗漏问题 （5）砼重力坝—坝基抗滑稳定性问题 （6）砼拱坝—坝肩抗滑稳定性问题 其它的还有：水库渗漏、库岸再造、库周浸没、砂土液化、地面沉降问题等。了解/工程地质学的主要任务： a.评价工程地质条件，阐明地上和地下建筑工程兴建和运行的有利和不利因素，选择建筑场地和适宜的建筑型式，保证规划、设计、施工和使用顺利进行； b.从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发，论证和预测有关工程地质问题发生的可能性、发生的规模和发展趋势； c.提出改善、防治或利用有关工程地质条件的措施、加固岩土体和防治地下水的方案等。 第一章 了解-土的定义——土是由各种不同成因类型的岩石经风化、搬运、堆积而成的疏松沉积物，它们通常是由相互作用着的固、液、气体三个部分组成的多相体系。粒径——土颗粒的大小，通常以其直径(d)来表示，单位一般采用毫米(mm)。注：土颗粒并非理想的球体，应理解为土粒的等效直径。 粒组——按粒径划分的颗粒组别，同一粒组的土颗粒成分及性质相似。 掌握土的粒度成分的累积曲线表示方法，运用； 土体的构造：在一定土体中，结构相对均一的结构单元体的形态和组合特征（宏
成都理工大学地质工程专业本科培养方案（081401） Geological Engineering (081401) 一、专业简介（Ⅰ Major Introduction） 地质工程专业门类为工科，一级学科为地质资源与地质工程。地质工程是国内最早通过中国工程教育认证的地学类专业之一，是我校双一流学科“地球科学”的主要支撑专业。 地质工程专业是在原成都地质学院“水文地质与工程地质”“探矿工程”两个专业的基础上，经过60余年的艰苦奋斗发展起来的。“水文地质与工程地质”专业始建于1956年，“探矿工程系”专业始建于1959年。1993年原成都地质学院更名为成都理工学院，“探矿工程”专业改名为“勘察工程”专业。1999年，因国家专业目录调整，“水文地质与工程地质”和“勘察工程”专业分别调整为“勘查技术与工程”专业的工程地质方向和岩土钻掘工程方向，分别隶属于当时的环境与土木工程学院和勘察与机电工程系。2001年底，成都理工学院重新组建并更名为成都理工大学，学校进行院系调整，将勘查技术与工程专业的岩土钻掘工程方向和工程地质方向统一归属环境与土木工程学院。2012年，按照国家专业目录调整要求，环境与土木工程学院的勘查技术与工程专业更名为“地质工程”专业并沿用至今，仍设工程地质和钻掘工程两个方向。 地质工程是地质学与工程学相互渗透交叉的学科，主要研究人类工程活动与地质环境相互关系，以地质学及机械学原理为基础，认识、分析和解决地质工程问题，采用先进的工程技术方法和手段，为工程建设、资源开发和地质环境保护服务。我校工程地质方向主要在山区复杂地质工程问题分析与解决、工程地质勘察设计与施工、地质灾害评价与防治、地质环境评价与保护等方面形成了鲜明的特色和优势，钻掘工程方向在岩土钻掘工程材料、岩土钻掘机具、定向钻探与取心、非开挖水平定向钻进等方面的新技术新方法开发与研究形成了鲜明的特色和优势。 本专业人才质量保障体系实现了国家级本科教学质量工程全覆盖，包括国家级精品课程、国家级特色专业、国家级教学名师、国家级实验教学示范中心、国家级教学团队、教育部专业综合改革试点专业，还入选国家级卓越工程师教育培养计划、国家级工程实践教育中心、国家级虚拟仿真实验教学中心。本专业达到国内一流、国际知名的水平。 本专业全面落实企业导师制度，采用企业导师和专业教师联合指导的教学方式。注重实践能力和创新精神的培养，大学四年中，每年一次校外实习。 二、培养目标（Ⅱ Academic Objectives） 本专业培养知识、能力、素质全面发展，系统掌握地质工程的基本理论、基本方法和基本技能，受到相关工程训练，具有较强创新实践能力以及良好的人文与职业素养、具备分析和解决复杂地质工程问题能力，能在地质工程相关领域承担资源开发、工程勘察、设计、施工、管理及研发等工作的应用型工程技术人才。毕业5年后经过持续学习和工程实践锻炼达
4-1 试求题4-1图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN，力偶矩的单位为kN m，长度单位为m，分布载荷集度为kN/m。(提示：计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分)。 解： (b)：(1) 整体受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 (c)：(1) 研究AB杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 (e)：(1) 研究CABD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 4-5 AB梁一端砌在墙内，在自由端装有滑轮用以匀速吊起重物D，设重物的重量为G，又AB长为b，斜绳与铅垂线成角，求固定端的约束力。 解：(1) 研究AB杆(带滑轮)，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Bxy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 4-7 练钢炉的送料机由跑车A和可移动的桥B组成。跑车可沿桥上的轨道运动，两轮间距离为2 m，跑车与操作架、平臂OC以及料斗C相连，料斗每次装载物料重W=15 kN，平臂长OC=5 m。设跑车A，操作架D和所有附件总重为P。作用于操作架的轴线，问P至少应多大才能使料斗在满载时跑车不致翻倒？ 解：(1) 研究跑车与操作架、平臂OC以及料斗C，受力分析，画出受力图(平面平行力系)； (2) 选F点为矩心，列出平衡方程； (3) 不翻倒的条件； 4-13 活动梯子置于光滑水平面上，并在铅垂面内，梯子两部分AC和AB各重为Q，重心在A点，彼此用铰链A和绳子DE连接。一人重为P立于F处，试求绳子DE的拉力和B、C两点的约束力。 解：(1)：研究整体，受力分析，画出受力图(平面平行力系)； (2) 选坐标系Bxy，列出平衡方程； (3) 研究AB，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (4) 选A点为矩心，列出平衡方程； 4-15 在齿条送料机构中杠杆AB=500 mm，AC=100 mm，齿条受到水平阻力FQ的作用。已知Q=5000 N，各零件自重不计，试求移动齿条时在点B的作用力F是多少？ 解：(1) 研究齿条和插瓜(二力杆)，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选x轴为投影轴，列出平衡方程； (3) 研究杠杆AB，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (4) 选C点为矩心，列出平衡方程； 4-16 由AC和CD构成的复合梁通过铰链C连接，它的支承和受力如题4-16图所示。已知均布载荷集度q=10 kN/m，力偶M=40 kN m，a=2 m，不计梁重，试求支座A、B、D的约束力和铰链C所受的力。 解：(1) 研究CD杆，受力分析，画出受力图(平面平行力系)； (2) 选坐标系Cxy，列出平衡方程；
静力学部分 第一章基本概念受力图
2-1 解：由解析法， 23cos 80RX F X P P N θ==+=∑ 12sin 140RY F Y P P N θ==+=∑ 故： 22161.2R RX RY F F F N =+= 1(,)arccos 2944RY R R F F P F '∠==
2-2 解：即求此力系的合力，沿OB 建立x 坐标，由解析法，有 123cos45cos453RX F X P P P KN ==++=∑ 13sin 45sin 450 RY F Y P P ==-=∑ 故： 223R RX RY F F F KN =+= 方向沿OB 。 2-3 解：所有杆件均为二力杆件，受力沿直杆轴线。 （a ） 由平衡方程有： 0X =∑ sin 300 AC AB F F -= 0Y =∑ cos300 AC F W -= 0.577AB F W =（拉力） 1.155AC F W =（压力） （b ） 由平衡方程有：
0X =∑ cos 700 AC AB F F -= 0Y =∑ sin 700 AB F W -= 1.064AB F W =（拉力） 0.364AC F W =（压力） （c ） 由平衡方程有： 0X =∑ cos 60cos300 AC AB F F -= 0Y =∑ sin 30sin 600 AB AC F F W +-= 0.5AB F W = (拉力) 0.866AC F W =（压力） （d ） 由平衡方程有： 0X =∑ sin 30sin 300 AB AC F F -= 0Y =∑ cos30cos300 AB AC F F W +-= 0.577AB F W = (拉力) 0.577AC F W = (拉力)
成都理工大学的办学特色---立足品牌建设 1 艰苦奋斗、奋发图强，为国家培养求真务实、开拓进取的地质资源勘探与国土资源开发人才 成都理工大学在51年的办学历程中，主动适应经济社会发展的需要，全力搞好本科教育，积极进行教学科研创新，建立了以地质勘探为优势与特色的学科专业体系与专门人才培养体系，形成了“艰苦奋斗、奋发图强”的传统作风，“不甘人后、敢为人先”的进取精神，“穷究于理、成就于工”的治学理念，为我国地质勘探事业和国土资源开发培养了大批人才，形成了鲜明的办学特色。 1.1 “艰苦奋斗、奋发图强”的传统作风 成都理工大学前身成都地质勘探学院于1956年6月2日在成都东郊的荒野之地破土动工。来自重庆大学、西北大学、南京大学、北京地质学院和东北地质勘探学院的教师和建设者一起，不畏艰难困苦，连续奋战，短短的四个月就完成了初期的建设，并于当年10月15日开学上课，实现了当年批准、当年建设、当年招生。 建校之初，学校物质条件较差，工作、生活环境异常艰苦，干部教师不得不挤在一起备课办公。即使在这样的环境里，经过创业者的艰苦努力，首批1 580名学生学习成绩的优良率达到了77.62%。正是凭着这种艰苦奋斗、奋发图强的作风，经过十年的建设，至“文革”前，学校已成为我国第三大地质高等教育基地，并为国家培养了6届3072名本科生和14名研究生，初步形成了“注重政治思想工作，在艰苦条件下不断进取，尊师爱教，教书育人，勤奋学习，不怕艰苦，坚决服从国家分配，为地质事业勇于献身”的优良校风。 “文革”期间，学校正常教学工作被迫中断，但许多教师并未放弃对人才培养和科学研究的执著追求。学校依靠教师来自多所重点大学的学缘优势和专业特长，通过校队（学校与地质队）合作开办了12期培训班（七?二一大学）。1972年至1976年招收三年制大学普通班学生3055名，培养了一批优秀人才，如我国藏族第一位工程院院士多吉等。教师积极开展科学研究，完成各类项目1 60多项（至1975年底），取得了一批重要成果，如携带式放射性同位素X射线荧光仪，四川省相邻地区构造体系及其矿产分布规律的研究，四川龙门山地区泥盆系的划分和对比，蓝石棉矿物及其性能的研究，四川碳酸盐岩油气储集条件与增产措施等。结合生产劳动，教职员工自己动手美化校园，开挖了一个人工湖——今日校园之砚湖。 由于历史的原因，我校获得的资金投入长期不足，条件建设方面的欠账较多。据统计，从1956年建校起至2000年，国家的投入累计仅约4.68亿元。学校依靠这些投入，建设了一所拥有1608名教职工、1.3万在校生、28 个本科专业、24个硕士学位授权学科点、9个博士学位授权学科点、2个博士后科研流动站、8个省部级重点学科、2个国家重点学科、4个省部级重点实验室、1 个国家专业实验室和一个联合建设的国家重点实验室，拥有700亩校园面积、6 000多万元教学科研仪器设备、33万平方米校舍的现代大学，为国家培养了4.5万名本专科生、1000多名硕士和近200博士，取得了1000余项科研成果，获得了较高的产出效益。2001年成都理工大学组建以来，并未获得特别的建设经费投入，5年间国家和地方财政投入累计约5.468亿元。5年来学校共培养本专科
11-6 图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷F 1与F 2作用，且F 1=2F 2=5 kN ，试计算梁内的 最大弯曲正应力，及该应力所在截面上K 点处的弯曲正应力。 解：(1) 画梁的弯矩图 (2) 最大弯矩（位于固定端）： max 7.5 M kN = (3) 计算应力： 最大应力： K 点的应力： 11-7 图示梁，由No22槽钢制成，弯矩M =80 N.m ，并位于纵向对称面（即x-y 平面）内。 试求梁内的最大弯曲拉应力与最大弯曲压应力。 解：(1) 查表得截面的几何性质： 4020.3 79 176 z y mm b mm I cm === (2) 最大弯曲拉应力（发生在下边缘点处） ()30max 8 80(7920.3)10 2.67 17610x M b y MPa I σ -+-?-?-?===? 6max max max 22 7.510176 408066 Z M M MPa bh W σ?====?6max max 33 7.51030 132 ******** K Z M y M y MPa bh I σ????====? x M 1 z M M z
(3) 最大弯曲压应力（发生在上边缘点处） 30max 8 8020.3100.92 17610 x M y MPa I σ ---???===? 11-8 图示简支梁，由No28工字钢制成，在集度为q 的均布载荷作用下，测得横截面C 底 边的纵向正应变ε=3.0×10-4，试计算梁内的最大弯曲正应力，已知钢的弹性模量E =200 Gpa ，a =1 m 。 解：(1) 求支反力 31 44 A B R qa R qa = = (2) 画内力图 (3) 由胡克定律求得截面C 下边缘点的拉应力为： 49max 3.010******* C E MPa σε+-=?=???= 也可以表达为： 2 max 4C C z z qa M W W σ+== (4) 梁内的最大弯曲正应力： 2 max max max 993267.5 8 C z z qa M MPa W W σσ+ = === q x x F S M
11-6图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷最大 弯曲正应力，及该应力所在截面上 F1与F2作用，且F1=2F2=5 kN，试计算梁内的 K点处的弯曲正应力。 M max =7.5 kN 解：（1）查表得截面的几何性质: y0 =20.3 mm b = 79 mm I 176 cm4 （2）最大弯曲拉应力（发生在下边缘点处） 解：⑴画梁的弯矩图 1m 40 80 y ------ ”z 30最大弯矩（位于固定端） CT + max M（b-y。） = 80X79-20.3）X0」2.67 MPa lx 176 10’ ⑶ 最大应力: 计算应力: max M max W Z M bh2 max 6 7 5^10 - ------- =176 MPa 40 80 K点的应力: y l z M max bh 7爲106330 =132 MPa 40 803 12 M=80 N.m， 试求梁内的最大弯曲拉应力与最大弯曲压应力。 11-7图示梁，由No22槽钢制成，弯矩 12 并位于纵向对称面（即x-y平面）内。
(3)最大弯曲压应力(发生在上边缘点处) y 。 max 80 20.3 10 176 10' =0.92 MPa 11-8图示简支梁，由No28工字钢制成，在集度为q的均布载荷作用下，测得横截面边的纵向正应变F3.0 XI0"4，试计算梁内的最大弯曲正应力, 已知钢的弹性模量 C底 E=200 Gpa, a=1 m。 解：(1)求支反力 R A 3 4 qa 1 R B= qa 4 (2)画内力图 x x 由胡克定律求得截面C下边缘点的拉应力为: 也可以表达为: max _4 9 ；E =3.0 10 200 10 =60 MPa ⑷梁内的最大弯曲正应力: 二 max 2 qa CT : C max M e W z W z 小 2 9qa M max ___ 32 W z W z 9 . 蔦二C max =67.5 MPa 8
3 深埋隧道地质灾害及其评价与控制 黄润秋徐则明 1 前言 目前，世界各国已经在交通运输、水利水电及城市排污等领域建成近200条长度接近或超过10 km的深埋长大隧道。受到20世纪末及本世纪初通车的长度分别达到53.9 km和50.5 km的日本Sei-kan隧道及英－法海底隧道的鼓舞。一些更加庞大的特长隧道计划已开始论证，部分已开始施工，如，日本福冈－韩国釜山之间的日韩海底隧道（250.0 km）、瑞士Gotthard铁路隧道（56.9 km）、奥地利－意大利之间的Basis Brenner铁路隧道（55.0 km）及挪威Laerdal公路隧道（24.5 km）等。20世纪80年代以来，我国铁路系统已经建成衡广复线大瑶山（14.3 km）、朔黄线长梁山（12.8 km）及西康线秦岭（18.4 km）三条特长隧道；长度分别达到12.7 km和11.1 km的西安－南京铁路东秦岭特长隧道和重庆－怀化铁路圆梁山特长隧道也已贯通。成渝高速公路中梁山（3.1 km）、北京八达岭高速公路潭峪沟（3.5 km）、晋城－焦作高速公路牛郎河（3.9 km）、甬台高速公路大溪岭（4.1 km）、川藏公路二郎山（4.2 km）、广渝高速公路华蓥山（4.7 km）、渝合高速公路尖山子（4.0 km）、云南大保高速公路大箐（3.0 km）及台湾漢寶草屯快速路上的八卦山（5.0 km）等大断面公路隧道作为国道主干线改造或高速公路建设的关键性控制工程，已经相继贯通或投入运营；我国大陆第一条符合国际隧协标准的公路特长隧道西安－安康高速公路秦岭终南山隧道（18.0 km）也已开工兴建。除此之外，水利水电行业已在甘肃“引大入秦”、贵州天生桥水电站、四川太平驿水电站、四川福堂水电站、云南曲靖及昆明跨流域调水等大型工程中建成一批长度超过10 km的长隧道。 深埋长大隧道在克服高山峡谷等地形障碍、缩短空间距离及改善陆路交通工程运行质量等方面具有不可替代的作用。可以预见，随着我国西部大开发进程的加快，在地形、地貌及地质背景复杂、水能及矿产资源丰富、陆路交通网密度远低于全国平均水平的西部地区，在铁路、公路、水电、跨流域调水及矿产资源等领域将会修建更多的长大隧道工程。“多、长、大、深”，即，数量多、长度大、大断面、大埋深将是21世纪我国隧道工程发展的总趋势[1,2]。 纵观隧道的修建历史，制约长大隧道发展的因素可以分为两大类，一类是施工技术方面的，如，掘进技术、通风技术及支护衬砌技术等；另一类则是开挖可能遭遇的施工地质灾害的超前预报及其控制技术。施工地质灾害本质上是由水、岩、热、气等固体、准流体及流体构成的复杂地质系统对开挖扰动作出的响应或反馈，响应的方式和程度不同，灾害的类型和规模也就不同，具体灾种包括硬岩岩爆、软岩大变形、高压涌突水、高地温及瓦斯突出等（图1）。 固体在隧道开挖过程中的行为尽管具有一定程度的流变特征，但一般都可以用固体力学理论来描述，并满足固体力学的普遍方程－广义Hoke定律 {}[]{}ε σD = 式中{}σ、[]D和{}ε分别为应力列阵、弹性矩阵和应变列阵。 准流体和流体在隧道开挖过程中的行为不能（宜）用静力学，而必须（应该）用动力学和运动学理论来描述，它们的运动满足连续性原理、广义Fick定律和Newton定律
第六章 习题 6—1 用积分法求以下各梁的转角方程、挠曲线方程以及指定的转角和挠度。已知抗弯刚度EI为常数。 6-2、用积分法求以下各梁的转角方程、挠曲线方程以及指定的转角和挠度。已知抗弯刚度EI为常数。
6-3、用叠加法求图示各梁中指定截面的挠度和转角。已知梁的抗弯刚读EI为常数。 6-4阶梯形悬臂梁如图所示，AC段的惯性矩为CB段的二倍。用积分法求B端的转角以及挠度。 6-5一齿轮轴受力如图所示。已知：a=100mm,b=200mm,c=150mm,l=300mm;材料的弹性模量E=210Pa;轴在轴承处的许用转角[]
=0.005rad。近似的设全轴的直径均为d=60mm,试校核轴的刚度。 回答： 6-6一跨度为4m的简支梁，受均布载荷q=10Kn/m,集中载荷P=20Kn,梁由两个槽钢组成。设材料的许用应力[]=160Ma,梁的许 用挠度[]=。试选择槽钢的号码，并校核其刚度。梁的自重忽略不计。 6-7两端简支的输气管道，外径D=114mm。壁厚=4mm,单位长度重量q=106N/m,材料的弹性模量E=210Gpa。设管道的许用挠度 试确定管道的最大跨度。 6-8 45a号工字钢的简支梁，跨长l=10m,材料的弹性模量E-210Gpa。若梁的最大挠度不得超过，求梁所能承受的布满全梁的
最大均布载荷q。 6-9一直角拐如图所示，AB段横截面为圆形，BC 段为矩形，A段固定，B段为滑动轴承。C端作用一集中力P=60N。有关尺寸如 图所示。材料的弹性模量E=210Gpa,剪切弹性模量G=0.4E。试求C端的挠度。 提示：由于A端固定，B端为滑动轴承，所以BC杆可饶AB杆的轴线转动。C端挠度由二部分组成；（1）把BC杆当作悬臂梁，受 集中力P作用于C端产生的挠度，；（2）AB杆受扭转在C锻又产生了挠度，。最后，可得 C端的挠度 6-10、以弹性元件作为测力装置的实验如图所示，通过测量BC梁中点的挠度来确定卡头A处作用的力P，已知, 梁截面宽b=60mm,高h=40mm,材料的弹性模量E=210Gpa。试问当百分表F指针转动一小格（1/100mm）时，载荷P增加多少？
工程力学 练习册 学校 学院 专业 学号 教师 姓名
第一章静力学基础 1-1 画出下列各图中物体A，构件AB，BC或ABC的受力图，未标重力的物体的重量不计，所有接触处均为光滑接触。 （a） （b） （c） （d） （e）
（f） （g） 1-2 试画出图示各题中AC杆（带销钉）和BC杆的受力图 （a）（b）（c） （a） 1-3 画出图中指定物体的受力图。所有摩擦均不计，各物自重除图中已画出的外均不计。 （a） （b） （c） （d） （e） （f） （g）
第二章 平面力系 2-1 电动机重P=5000N ，放在水平梁AC 的中央，如图所示。梁的A 端以铰链固定，另一端以撑杆BC 支持，撑杆与水平梁的夹角为30 0。如忽略撑杆与梁的重量，求绞支座A 、B 处的约束反力。 题2-1图 解得: N P F F B A 5000=== 2-2 物体重P=20kN ，用绳子挂在支架的滑轮B 上，绳子的另一端接在绞车D 上，如图所示。转动绞车，物体便能升起。设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计，杆重不计，A 、B 、C 三处均为铰链连接。当物体处于平衡状态时，求拉杆AB 和支杆BC 所受的力。 题2-2图 解得: P F P F AB BC 732.2732.3=-= 2-3 如图所示，输电线ACB 架在两电线杆之间，形成一下垂线，下垂距离CD =f =1m ，两电线杆间距离AB =40m 。电线ACB 段重P=400N ，可近视认为沿AB 直线均匀分布，求电线的中点和两端的拉力。 题2-3图 以AC 段电线为研究对象，三力汇交 2-4 图示为一拔桩装置。在木桩的点A 上系一绳，将绳的另一端固定在点C ，在绳的点B 系另一绳BE ，将它的另一端固定在点E 。然后在绳的点D 用力向下拉，并使绳BD 段水平，AB 段铅直；DE 段与水平线、CB 段与铅直线成等角α=0.1rad （弧度）（当α很小时， tan α≈α）。如向下的拉力F=800N ，求绳AB 作用于桩上的拉力。 题2-4图 作BD 两节点的受力图 联合解得：kN F F F A 80100tan 2=≈= α 2-5 在四连杆机构ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2，，机构在图示位置平衡。求平衡时力F 1和F 2的大小间的关系。 题2-5图 以B 、C 节点为研究对象，作受力图 解得：4 621=F F 2-6 匀质杆重W=100N ，两端分别放在与水平面成300 和600 倾角的光滑斜面上，求平衡时这两斜面对杆的约束反力以及杆与水平面间的夹角。 题2-6图 2-7 已知梁AB 上作用一力偶，力偶矩为M ，梁长为l ，梁重不计。求在图a,b,两三种情况下，支座A 和B 的约束反力。 （a ） （b ） 题2-7图
工程地质勘查的主要任务是： （1）阐明建筑地区的工程地质条件，指出对建筑有利和不利的因素（2）论证建筑物所存在的工程地质问题，进行定性和定量的评价，做出确切结论 （3）选择地质条件优良的建筑场地，并由工程地质条件对建筑物配置提出建议 （4）研究建筑物建后对地质环境的影响，预测其发展演化趋势，提出利用和保护地质环境的对策和措施 （5）由选定地点工程地质条件和存在的工程地质问题，提出有关建筑物的类型，结构和施工方法的合理建议，保证建筑物的正常施工和使用所应注意的地质要求 （6）拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。 工程地质条件(名词解释)：与工程建设有关的地质因素的综合，或是工程建筑物所在地质环境的各项因素。包括岩土类型及其工程性质，地质构造，水文地质，工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。 工程地质问题：工程地质条件与工程建筑物之间所存在的问题和矛盾。工程地质条件是自然界客观存在的，能否适应工程建设的需要，一定要联系工程建筑物的类型，结构和规模。优良的工程地质条件能适应建筑物的要求，对它的安全，经济和正常使用方面不会造成应先或损害。工程地质问题复杂性（地基承载力和变形问题、围岩稳定性、才坑边坡的稳定性、坝基渗漏和渗透稳定性、坝基抗滑稳定性和坝座抗滑稳定）
第一篇：岩土工程地质性质研究。岩土的成因类型，岩石矿物学特征，组成成分，结构和构造，他们的物理性质和力学性质，岩土工程分类。不良性质的改善和处理 第二篇：工程动力地质作用研究，与工程建设关系较密切的工程动力地质作用，他们的形成机制，发展演化规律，时空分布特点，可能产生的工程地质问题以及防治措施 第三篇工程地质勘查：工程地质勘查的各种方法和手段的原理，适用条件，工业与民用建筑，地下建筑和水利水电工程对地质条件的要求，主要工程地质问题的分析论证，以及工程地质勘查工作的布置原则，工作量安排，各勘查阶段所要求的地质成果 岩石：矿物的集合体。 岩体：地质历史过程中形成的，具有一定的岩石成分和一定结构，并赋存于一定地应力状态的地质环境中的地质体。长期经受建造和改造地质作用，发育结构面，具有明显不连续，非均质，各向异性。具一定结构。 土：地壳表面最主要的组成物质，是岩石圈表层在漫长的地质年代里，经受各种复杂的地质作用所形成的松软物质。由固体颗粒以及颗粒间孔隙中的水和气体组成的一个多相，分散，多孔的系统 土体：由性质各异、厚薄不等的若干土层，以特定的上下次序组合在一起，与工程建筑的安全，经济和正常使用的土层组合体。 粒径和粒组划分：划分的土的粒径在一定区段内，成分性质像是的土粒组别。
eBook 工程力学 （静力学与材料力学）习题详细解答 （教师用书） (第7章) 范钦珊唐静静 2006-12-18 第7章弯曲强度 7－1 直径为d的圆截面梁，两端在对称面内承受力偶矩为M的力偶作用，如图所示。若已知变形后中性层的曲率半径为ρ；材料的弹性模量为E。根据d、ρ、E可以求得梁所承受的力偶矩M。现在有4种答案，请判断哪一种是正确的。 习题7－1 图 (A) M＝Eπd 64ρ 64ρ (B) M＝Eπd4 Eπd3 (C) M＝32ρ 32ρ (D) M＝Eπd34 正确答案是。 7－2 关于平面弯曲正应力公式的应用条件，有以下4种答案，请判断哪一种是正确的。 (A) 细长梁、弹性范围内加载； (B) 弹性范围内加载、载荷加在对称面或主轴平面内； (C) 细长梁、弹性范围内加载、载荷加在对称面或主轴平面内；
(D) 细长梁、载荷加在对称面或主轴平面内。 正确答案是 C _。 7－3 长度相同、承受同样的均布载荷q作用的梁，有图中所示的4种支承方式，如果从梁的强度考虑，请判断哪一种支承方式最合理。 l 5 习题7－3图 正确答案是 7－4 悬臂梁受力及截面尺寸如图所示。图中的尺寸单位为mm。求：梁的1－1截面上A 、 2 B两点的正应力。 习题7－4图 解：1. 计算梁的1－1截面上的弯矩： M=??1×10N×1m+600N/m×1m× 2. 确定梁的1－1截面上A、B两点的正应力： A点： ??31m?=?1300N?m 2?? ?150×10?3m??20×10?3m?1300N?m×?2My??×106Pa=2.54MPa(拉应力) σA=z=3Iz100×10-3m×150×10-3m() 12 B点： ?0.150m?1300N?m×??0.04m?My?2?=1.62×106Pa=1.62MPa(压应力) σB=z=3Iz0.1m×0.15m12 7－5 简支梁如图所示。试求I-I截面上A、B两点处的正应力，并画出该截面上的正应力分布图。 习题7－5图