《荷载与结构设计方法》习题解答
1 荷载与作用
1.1 什么是施加于工程结构上的作用？荷载与作用有什么区别？
结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称，包括直接作用和间接作用。引起结构产生作用效应的原因有两种，一种是施加于结构上的集中力和分布力，例如结构自重，楼面的人群、家具、设备，作用于桥面的车辆、人群，施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等，它们都是直接施加于结构，称为直接作用。另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形，例如基础沉降导致结构外加变形引起的内力效应，温度变化引起结构约束变形产生的内力效应，由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。它们都是间接作用于结构，称为间接作用。
“荷载”仅指施加于结构上的直接作用；而“作用”泛指使结构产生内力、变形的所有原因。
1.2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类？
结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用和偶然作用；按空间位置变异可分为固定作用和自由作用；按结构反应性质可分为静态作用和动态作用。
1.3 什么是荷载的代表值？它们是如何确定的？
荷载代表值是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值，工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表值：标准值，组合值，频遇值和准永久值。荷载可根据不同设计要求规定不同的代表值，其中荷载标准值是荷载的基本代表值，其它代表值都可在标准值的基础上考虑相应的系数得到。
2 重力作用
2.1 成层土的自重应力如何确定？
地面以下深度z处的土体因自身重量产生的应力可取该水平截面上单位面积的土柱体的重力，对于均匀土自重应力与深度成正比，对于成层土可通过各层土的自重应力求和得到。
2.2 土压力有哪几种类别？土压力的大小及分布与哪些因素有关？
根据挡土墙的移动情况和墙后土体所处应力状态，土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力三种类别。土的侧向压力的大小及分布与墙身位移、填土性质、墙体刚度、地基土质等因素有关。
2.3 试述静止土压力、主动土压力和被动土压力产生的条件？比较三者数值的大小？
当挡土墙在土压力作用下，不产生任何位移或转动，墙后土体处于弹性平衡状态，此时墙背所受的土压力称为静止土压力，可用E0表示。
当挡土墙在土压力的作用下，向离开土体方向移动或转动时，作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐减少，直至墙后土体出现滑动面。滑动面以上的土体将沿这一滑动面向下向前滑动，在滑动楔体开始滑动的瞬间，墙背上的土压力减少到最小值，土体内应力处于主动极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力称为主动土压力，可用E a表示。
当挡土墙在外力作用下向土体方向移动或转动时，墙体挤压墙后土体，作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐增大，墙后土体也会出现滑动面，滑动面以上土体将沿滑动方向向上向后推出，在滑动楔体开始隆起的瞬间，墙背上的土压力增加到最大值，土体内应力处于被动极限平衡状态。此时作用在墙背上的土压力称为被动土压力，可用E p表示。
在相同的墙高和填土条件下，主动土压力小于静止土压力，而静止土压力又小于被动土压力，即：
p 0a E E E <<
2.4 如何由朗金土压力理论导出土的侧压力计算方法？
郎金土压力理论假定土体为半空间弹性体，挡土墙墙背竖直光滑，填土面水平且无附加荷载，根据半空间内土体的应力状态和极限平衡条件导出了土压力计算方法。当填土表面受有连续均布荷载或局部均布荷载，挡土墙后有成层填土或填土处有地下水时，还应对侧向土压力进行修正。
2.5 试述填土表面有连续均布荷载或局部均布荷载时土压力的计算？
当挡土墙后填土表面有连续均布荷载q 作用时，可将均布荷载换算成当量土重，其土压力强度比无均布荷载时增加一项qK a 即可。墙底的土压力强度为：a ()q H K γ+，实际的土压力分布图为梯形abcd 部分；土压力作用点在梯形的重心。
当填土表面承受有局部均布荷载时，通常可采用近似方法处理，从局部均布荷载的两端o 点及m 点作两条辅助线oa 和mc ，且与水平面成（245/?+ ）角。认为a 点以上和c 点以下的土压力都不受地面荷载影响，ac 间的土压力按均布荷载对待，对墙背产生的附加土压力强度为qK a ，ac 墙面上的土压力分布如图所示。
填土表面有连续均布荷载 填土表面有局部均布荷载
2.6 试述民用建筑楼面活荷载的取值方法？
民用建筑楼面活荷载在楼面上的位置是任意布置的，为方便起见，工程设计时一般可将楼面活荷载处理为等效均布荷载，均布活荷载的量值与房屋使用功能有关，根据楼面上人员活动状态和设施分布情况，在调查和统计的基础上，划分档次，确定取值。
（1）活动的人较少，如住宅、旅馆、医院、教室等，活荷载的标准值可取2.0kN/m 2。
（2）活动的人较多且有设备，如食堂、餐厅在某一时段有较多人员聚集，办公楼内的档案室、资料室可能堆积较多文件资料，活荷载标准值可取2.5kN/m 2。
（3）活动的人很多且有较重的设备，如礼堂、剧场、影院、体育馆看台人员可能十分拥挤，无固定座位时可取3.5kN/m 2；有固定座位时可取3.0kN/m 2。
（4）活动的人很集中，有时很拥挤或有较重的设备，如商店、展览厅既有拥挤的人群，又有较重的物品，活荷载标准值可取3.5kN/m 2。
（5）人员活动的性质比较剧烈，如健身房、舞厅由于人的跳跃、翻滚会引起楼面瞬间振动，通常把楼面静力荷载适当放大来考虑这种动力效应，活荷载标准值可取4.0kN/m 2;
（6）储存物品的仓库，如藏书库、档案库、贮藏室等，柜架上往往堆满图书、档案和物品，活荷载标准值可取5.0kN/m 2。采用无过道的密集书柜时，活荷载标准值取为12.0kN/m 2。
（7）有大型的机械设备，如建筑物内的通风机房、电梯机房，活荷载标准值可取6.0kN/m 2~7.5kN/m 2。
（8）在礼堂、影剧院、教室、办公楼等场所，散场、散会或下课之后，楼梯、走廊、和门厅等处人流集中，拥挤堵塞，停留时间较长，其楼面活荷载取值应大于相邻房间的荷载值0.5kN/m 2。
m
c
基于上述方法，《荷载规范》给出了民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数，设计时可直接取用所给数值。
2.7 当楼面面积较大时，楼面均布活荷载为什么要折减？
民用建筑的楼面均布活荷载标准值是建筑物正常使用期间可能出现的最大值，当楼面面积较大时，作用在楼面上的活荷载不可能同时布满全部楼面，在计算楼面梁等水平构件楼面活荷载效应时，若荷载承载面积超过一定的数值，应对楼面均布活荷载予以折减。同样，楼面荷载最大值满布各层楼面的机会更小，在结构设计时，对于墙、柱等竖向传力构件和基础应按结构层数予以折减。
2.8 工业建筑楼面均布活荷载是如何确定的？
工业建筑楼面上荷载的分布形式不同，生产设备的动力性质也不尽相同，安装在楼面上的生产设备是以局部荷载形式作用于楼面，而操作人员、加工原料、成品部件多为均匀分布；另外，不同用途的厂房，工艺设备动力性能各异，对楼面产生的动力效应也存在差别。为方便起见，常将局部荷载折算成等效均布荷载，并乘以动力系数将静力荷载适当放大，来考虑机器上楼引起的动力作用。
2.9 如何将楼面局部荷载换算为楼面等效均布活荷载？
板面等效均布荷载按板内分布弯矩等效的原则确定，即简支板在实际的局部荷载作用下引起的绝对最大弯矩，应等于该简支板在等效均布荷载作用下引起的绝对最大弯矩。单向板上局部荷载的等效均布
活荷载e q ，可按下式计算：2m ax 8bl
M q e 。式中：l 为板的跨度；B 为板上荷载的有效分布宽度；M max 为简支单向板的绝对最大弯矩，按设备的最不利布置确定，设备荷载应乘以动力系数。
2.10 屋面活荷载有哪些种类？如何取值？
房屋建筑的屋面分为上人屋面和不上人屋面，上人屋面应考虑可能出现的人群聚集，活荷载取值较大；不上人屋面仅考虑施工或维修荷载，活荷载取值较小。
屋面设有屋顶花园时，尚应考虑花池砌筑、苗圃土壤等重量。屋面设有直升机停机坪时，则应考虑直升机总重引起的局部荷载和飞机起降时的动力效应。
机械、冶金、水泥等行业在生产过程中有大量排灰产生，易在厂房及邻近建筑屋面形成积灰荷载，设计时也应加以考虑。
2.11 什么情况下会产生屋面积灰荷载？影响屋面积灰荷载取值有哪些因素？
冶金、铸造、水泥等行业在生产过程中有大量排灰产生，易于在厂房及其邻近建筑屋面堆积，形成积灰荷载。当房屋离灰源较近，且位于不利风向下的屋面天沟、凹角和高低跨处，常形成严重的灰堆现象。设计时应考虑屋面积灰情况，合理确定积灰荷载，以保证结构的安全性。
影响积灰厚度的主要因素有除尘装置的使用、清灰制度的执行、风向和风速、烟囱高度、屋面坡度和屋面挡风板等。
2.12 计算挑檐、雨蓬承载力时，如何考虑施工、检修荷载？
设计屋面板、檩条、钢筋混凝土挑檐、雨蓬和预制小梁时，除了考虑屋面均布活荷载外，还应验算在施工、检修时可能出现在最不利位置上，由人和工具自重形成的集中荷载。
屋面板、檩条、钢筋混凝土挑檐和预制小梁，施工或检修集中荷载应取1.0kN ，并应作用在最不利位置处进行验算；
计算挑檐、雨蓬承载力时，应沿板宽每隔1.0m 取一个集中荷载；在验算挑檐、雨蓬倾覆时，应沿板宽每隔2.5～3.0m 的取一个集中荷载，集中荷载的位置作用于挑檐、雨蓬端部。
2.13试述公路桥梁汽车荷载的等级和组成？车道荷载的计算图式和标准值？
公路桥梁汽车荷载分为公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级两个级别，分别由车道荷载和车辆荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载，车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。车辆荷载和车道荷载的作用不得叠加。
车道荷载是个虚拟荷载，它的荷载标准值k q 和k p 是在不同车流密度、车型、车重的公路上，对实际汽车车队车重和车间距的测定和效应分析得到。车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上；集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。
车道荷载的计算图式见图2.28。公路—Ⅰ级车道荷载的均布荷载的标准值为k 10.5kN/m q =；集中荷载标准值按以下的规定选取：桥梁计算跨径小于或等于5m ，k 180kN p = ；桥梁计算跨径等于或大于50m 时，k 360kN p =；桥梁的计算跨径在5m~50m 之间时，k p 值采用直线内插求得。计算剪力的效应时，上述集中荷载的标准值k p 应乘以1.2的系数。
公路—Ⅱ级车道荷载的均布荷载标准值k q 和集
中荷载标准值k p 按公路—Ⅰ级车道荷载的0.75倍采
用。
车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生
最不利效应的同号影响线上；集中荷载标准值只作用
于相应影响线中一个最大影响线峰值处。
2.14车道荷载为什么要沿横向和纵向折减？
桥梁设计时各个车道上的汽车荷载都是按最不利位置布置的，多车道桥梁上的汽车荷载同时处于最不利位置可能性随着桥梁车道数的增加而减小。在计算桥梁构件截面产生的最大效应（内力、位移）时，应考虑多车道折减。当桥涵设计车道数等于或大于2时，由汽车荷载产生的效应应进行折减。大跨径桥梁随着桥梁跨度的增加桥梁上实际通行的车辆达到较高密度和满载的概率减小，应考虑计算跨径进行折减。
2.15 城市桥梁在设计中如何考虑作用于桥面的车辆荷载取值？
我国城市桥梁的荷载设计，依据《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98），该标准适用于城市内新建、改建的永久性桥梁与涵洞、高架道路及承受机动车的结构物的荷载设计。标准中采用两级荷载标准，即城-A 级、城-B 级。城-A 级汽车荷载适用于快速路及主干路。城-B 级汽车荷载适用于次干路及支路。
2.16 桥梁设计时，人行道上的人群荷载如何考虑？
《公路桥规》人群荷载标准值按下列规定采用：当桥梁计算跨径小于或等于50m 时，人群荷载标准值为3.0kN/m 2；当桥梁计算跨径等于或大于150m 时，人群荷载标准值为2.5 kN/m 2；当桥梁计算跨径在50m ～150m 之间时，可由线性内插得到人群荷载标准值。对跨径不等的连续结构，以最大计算跨径为准。
人群荷载在横向应布置在人行道的净宽度内，在纵向施加于使结构产生最不利荷载效应的区段内。公路桥梁人行道板（局部构件）可以一块板为单元，按标准值4.0kN/m 2的均布荷载作用在一块板上进行内力计算。计算人行道栏杆时，作用在栏杆立柱顶上的水平推力标准值取0.75kN/m ；作用在栏杆扶手上的竖向力标准值取1.0kN/m 。
我国城市人口密集，人行交通繁忙，城市桥梁人群荷载的取值较公路桥梁规定的要大。对于人行道板的人群荷载应按5kN/m 2的均布荷载或1.5kN 的竖向集中荷载分别计算，并作用在一块构件上，取其
图2.28 车道荷载的计算图式
受力不利者。对于梁、桁架、拱及其他大跨结构的人群荷载，需根据加载长度及人行道宽来确定，可按下列公式计算，且人群荷载在任何情况下不得小于2.4kN/m2。
2.17 厂房吊车纵向和横向水平荷载如何产生？其取值如何确定？
吊车纵向水平荷载是由吊车的大车运行机构在启动或制动时引起的水平惯性力，惯性力为运行重量与运行加速度的乘积，此惯性力通过制动轮与钢轨间的摩擦传给厂房结构。吊车水平荷载取决于制动轮的轮压和它与钢轨间的滑动摩擦系数，该摩擦系数一般取0.10。因此，吊车纵向水平荷载标准值，应按作用在一边轨道上所有刹车轮的最大轮压之和的10%采用。
吊车横向水平荷载是当小车吊有额定最大起重量时，小车运行机构启动或刹车所引起的水平惯性力，它通过小车制动轮与桥架轨道之间的摩擦力传给大车，等分于桥架两端，分别由大车两侧的车轮平均传至吊车梁上的轨道，再由吊车梁与柱的联接钢板传给排架。吊车横向水平荷载标准值可按下式取值：T=α（Q+Q1）；式中：Q为吊车的额定起吊重量；Q1为横行小车的重量；g为重力加速度；α为横向水平荷载系数。
横向水平荷载系数α对于软钩吊车，当额定起重量不大于100kN时，横向水平荷载系数应取0.12；当为160~500kN时，应取0.10；当不小于750kN时，应取0.08。硬钩吊车横向水平荷载系数取为0.20。
2.18 厂房内设有多台吊车时，如何考虑吊车荷载组合？
当厂房内设有多台吊车时，考虑到各台吊车同时聚集在同一柱范围内的可能性较小，各台吊车同时处于最不利位置且同时满载的概率更小。在计算吊车竖向荷载时，单跨厂房设计时最多考虑2台吊车；多跨厂房最多只考虑4台吊车。在计算吊车水平荷载时，不论单跨还是多跨厂房最多只考虑2台吊车。
2.19 什么叫基本雪压？它是如何确定的？
雪压是指单位水平面积上的雪重，雪压值的大小与积雪深度和积雪密度有关。基本雪压是在空旷平坦的地面上，积雪分布均匀的情况下，经统计得到的50年一遇的最大雪压。屋面的雪荷载由于受到屋面形式、积雪漂移等因素的影响，往往与地面雪荷载不同，需要考虑一换算系数将地面基本雪压换算为屋面雪荷载。
2.20 我国的基本雪压分布有哪些特点？
我国基本雪压分布呈如下特点：
（1）新疆北部是我国突出的雪压高值区。该地区雪量丰富，加上温度低，积雪可以保持整个冬季不溶化，新雪覆老雪，形成了特大雪压。
（2）东北地区冬季多降雪天气，同时气温较低，有利于积雪。因此大兴安岭及长白山区是我国另一个雪压高值区。
（3）长江中下游及淮河流域是我国稍南地区一个雪压高值区。该地区冬季积雪情况很不稳定，有些年份一冬无积雪，而有些年份遇到寒潮南下，冷暖气流僵持，即降大雪。但积雪期较短。
（4）川西、滇北山区的雪压也较高，该地区海拔高，气温低，湿度大，降雪较多而不易溶化。但该地区气温相对较高，积雪不多。
（5）华北及西北大部地区，冬季温度虽低，但空气干燥。水汽不足，降雪量较少。南岭、武夷山脉以南、冬季气温高，很少降雪，基本无积雪。
2.21 试述风对屋面积雪的漂移作用及其对屋面雪荷载取值的影响？
风对雪的漂积作用是指下雪过程中，风会把部分将要飘落或者已经漂积在屋面上的雪吹移到附近地面或邻近较低的屋面上，对于平屋面和小坡度屋面，风对雪的漂移作用会使屋面上的雪压一般比邻近地面上的雪压要小；对于双坡屋面、高低跨屋面，迎风面吹来的雪往往在背风一侧屋面上漂积，引起屋面
不平衡雪荷载。风对积雪的漂移影响可通过屋面积雪分布系数加以考虑。
3 水作用
3.1 静水压强具有哪些特征？如何确定静水压强？
静水压力是指静止液体对其接触面产生的压力，具有两个特性：一是静水压强垂直于作用面，并指向作用面内部；二是静止液体中任一点处各方向的静水压强均相等，与作用的方位无关。
确定静水压强时常以大气压强为基准点，静水压强与水深呈线性关系，随水深按比例增加；水压力作用在结构物表面法线方向，水压力分布与受压面形状有关。如果受压面为垂直平面，已知底部深度h，则可按h
=求得底部压强，再作顶部和底部压强连线便可得到挡水结构侧向压强分布规律。
pγ
3.2 试述等速平面流场中，流体受阻时边界层分离现象及绕流阻力的产生？
某一流速为v的等速平面流场，流线是一互相平行的水平线，在该流场中放置一个固定的圆柱体(桥墩)，流线在接近圆柱体时流动受阻，在到达圆柱体表面a点时，该流线流速减至为零，压强增到最大。继续流来的流体质点在a点较高压强作用下，沿圆柱面两侧向前流动，即从a点开始形成边界层内流动。在圆柱面a点到b点区间，边界层内流动处于加速减压状态。过了b点流线扩散，边界层内流动呈现相反态势，处于减速加压状态，继续流来的流体质点脱离边界向前流动，出现边界层分离现象。
置于河流中的桥墩边界层分离现象，还会导致桥墩绕流阻力，绕流阻力是结构物在流场中受到流动方向上的流体阻力，绕流阻力由摩擦阻力和压强阻力两部分组成。
边界层分离
3.3 实际工程中为什么常将桥墩、闸墩设计成流线型？
在实际工程中，为减小绕流阻力，常将桥墩、闸墩设计成流线型，以缩小边界层分离区，达到降低阻力的目的。
3.4 试述波浪传播特征及推进过程？
波浪是液体自由表面在外力作用下产生的周期性起伏波动，其中风成波影响最大。在海洋深水区，波浪运动不受海底摩阻力影响，称为深水推进波；波浪推进到浅水地带，海底对波浪运动产生摩阻力，波长和波速缩减，波高和波陡增加，称浅水推进波；当浅水波向海岸推进，达到临界水深，波峰发生破碎，破碎后的波重新组成新的水流向前推移，而底层出现回流，这种波浪称为击岸波；击岸波冲击岸滩，对海边水工建筑施加冲击作用，即为波浪荷载。
3.5 如何对直立式防波堤进行立波波压力、远破波波压力和近破波波压力的计算？
波浪作用力不仅与波浪本身特征有关，还与结构物形式和海底坡度有关。对于作用于直墙式构筑物上的波浪分为立波、远堤破碎波和近堤破碎波三种波态。在工程设计时，应根据基床类型、水底坡度、浪高及水深判别波态，分别采用不同公式计算波浪作用力。我国《港工规范》分别给出了立波波压力、远破波波压力和近破波波压力计算方法，先求得直墙各转折点压强，将其用直线连接，得到直墙压强分布，即可求出波浪压力，计算时尚应考虑墙底波浪浮托力。
3.6 冰压力有哪些类型？
冰压力按其作用性质不同，可分为静冰压力和动冰压力。静冰压力包括冰堆整体推移的静压力，风和水流作用于大面积冰层引起的静压力以及冰覆盖层受温度影响膨胀时产生的静压力；另外冰层因水位上升还会产生竖向作用力。动冰压力主要指河流流冰产生的冲击作用。
3.7 冰堆整体推移静压力计算公式是如何导出的？
由于水流和风的作用，推动大面积浮冰移动对结构物产生静压力，可根据水流方向和风向，考虑冰层面积来计算：
]sin sin )[(4321βαP P P P P +++Ω= (3.31) 式中：P ——作用于结构物的正压力（N ）；
Ω——浮冰冰层面积(m 2),一般采用历史上最大值；
P 1——水流对冰层下表面的摩阻力（Pa ），可取为0.52s v ，s v 为冰层下的流速(m/s);
P 2——水流对浮冰边缘的作用力(Pa)，可取为250s v l
h ，h 为冰厚(m)，l 为冰层沿水流方向的平均长度(m)，在河中不得大于两倍河宽；
P 3——由于水面坡降对冰层产生的作用力(Pa)，等于920hi ，i 为水面坡降；
P 4——风对冰层上表面的摩阻力(Pa)，P 4=(0.001~0.002)V F ，V F 为风速,采用历史上有冰时期和水流
方向基本一致的最大风速(m/s)；
α——结构物迎冰面与冰流方向间的水平夹角；
β——结构物迎冰面与风向间的水平夹角。
3.8 冰盖层受到温度影响产生的静压力与哪些因素有关？
冰盖层温度上升时产生膨胀，若冰的自由膨胀变形受到坝体、桥墩等结构物的约束，则在冰盖层引起膨胀作用力。冰场膨胀压力随结构物与冰覆盖层支承体之间的距离大小而变化，当冰场膨胀受到桥墩等结构物的约束时，则在桥墩周围出现最大冰压力，并随着离桥墩的距离加大而逐渐减弱。
冰的膨胀压力与冰面温度、升温速率和冰盖厚度有关，冰压力沿冰厚方向基本上呈上大下小的倒三角形分布，可认为冰压力的合力作用点在冰面以下1/3冰厚处。
3.9 如何根据能量原理导出船只撞击力近似计算公式？
在通行较大的吨位的船只或有漂流物的河流中，需考虑船只或漂流物对桥梁墩台的撞击力，撞击力可根据能量相等原则采用一个等效静力荷载表示撞击作用。《公路桥规》假定船只或排筏作用于墩台上有效动能全部转化为撞击力所做的功，按等效静力导出撞击力F 的近似计算公式。
设船只或排筏的质量为m ，驶近墩台的速度为v ，撞击时船只或排筏的纵轴线与墩台面的夹角为α如图所示，其动能为：
222)cos (2
1)sin (2121ααv m v m mv += (1) 假定船只或排筏可以顺墩台面自由滑动，则船只或排筏给予墩台的动能仅有前一项，即： 20)sin (21αv m E =
(2) 在碰撞瞬间，船身以一角速度绕撞击点A 旋转，其动能为：
ρ0E E = (3)
ρ是船只在碰撞过程中，由于船体结构、防撞设备、墩台等的变形吸收一部分能量而考虑的折减系数，按下式计算：
2)(11R
d +=ρ (4) 式中 R ——水平面上船只对其质心G 的回转半径（m ）；
d ——质心G 与撞击点A 在平行墩台面方向的距离（m ）。
撞击时受力图
在碰撞过程中，通过船只把传递给墩台的有效动能E 全部转化为碰撞力F 所作的静力功，即在碰撞过程中，船只在碰撞点处的速度由v 减至零，而碰撞力由零增至F 。设撞击点A 沿速度v 的方向的总变位（墩台或防撞设备、地基、船体结构等的综合弹性变形）为△，材料弹性变形系数为C （单位力所产生的变形），则有
FC =? (5) 根据功的互等定理，有：
2
212
F C F E =?= (6) 由式（2）、（3）和（4），可得
2
2)sin (2
2F C g v W =αρ （7） gC v W F 2
)sin (αρ= （8）
令ργ=2及g
W m = 代入上式，得： c m v F α
γsin = （9） 式中 F ——船只或排筏撞击力（kN ）；
γ——动能折减系数；
v ——船只或排筏撞击墩台速度（m/s ）；
α——船只或排筏撞击方向与墩台撞击点切线的夹角；
m ——船只或排筏质量（t ）；
W ——船只或排筏重力（kN ）
C ——弹性变形系数，包括船只或排筏及桥梁墩台的综合弹性变形在内，一般顺桥轴方向取0.0005，
横桥轴方向取0.0003。
3.10 试述浮托力产生的原因及考虑的方法？
水浮力为作用于建筑物基底面的由下向上的水压力，当基础或结构物的底面置于地下水位以下，在其底面产生浮托力，浮托力等于建筑物排开同体积的水重力。地表水或地下水通过土体孔隙的自由水沟通并传递水压力。浮托力的大小取决于土的物理特性，当地下水能够通过土的孔隙溶入到结构基底，且固体颗粒与结构基底之间接触面很小时，可以认为土中结构物处于完全浮力状态。
浮托力作用可根据地基的透水程度，按照结构物丧失的重量等于它所排除的水重这一原则考虑：
（1）对于透水性土，应计算水浮力；对于非透水性土，可不考虑水浮力。若结构物位于透水性饱和的地基上，可认为结构物处于完全浮力状态，按100%计算浮托力。
（2）若结构物位于透水性较差地基上，如置于节理裂隙不发育的岩石地基上，地下水渗入通道不畅，可按50%计算浮托力。
（3）若结构物位于粘性土地基上，土的透水性质难以预测，对于难以确定是否具有透水性质的土，计算基底应力时，不计浮力，计算稳定时，计入浮力。对于计算水浮力的水位，计算基底应力用低水位，计算稳定用设计水位。
（4）地下水也对地下水位以下岩石、土体产生浮托力，基础底面以下土的天然重度或是基础底面以上土的加权平均重度应取有效重度。
（5）地下水位在基底标高上下范围内涨落时，浮托力的变化有可能引起基础产生不均匀沉降，应考虑地下水位季节性涨落的影响。
4 风 荷 载
4.1. 基本风压是如何定义的？影响风压的主要因素有哪些？
基本风压是在规定的标准条件下得到的，基本风压值是在空旷平坦的地面上，离地面10m 高，重现期为50年的10min 平均最大风速。
影响风压的主要因素有：
（1）风速随高度而变化，离地表越近，摩擦力越大，因而风速越小。
（2）与地貌粗糙程度有关，地面粗糙程度高，风能消耗多、风速则低。
（3）与风速时距风有关，常取某一规定时间内的平均风速作为计算标准。
（4）与最大风速重现期有关，风有着它的自然周期，一般取年最大风速记录值为统计样本，对于一般结构，重现期为50年；对于高层建筑、高耸结构及对风荷载比较敏感的结构，重现期应适当提高。
当实测风速高度、时距、重现期不符合标准条件时可进行基本风压换算。
4.2. 试述风速和风压之间的关系？
风速和风压之间的关系可由流体力学中的伯努利方程得到，自由气流的风速产生的单位面积上的风压力为：
22122w v v g
γρ=
= 式中 w ——单位面积上的风压力（kN/m 2） ρ——空气密度（t/m 3）
γ——空气单位体积重力（kN/m 3）
g —— 重力加速度（m/s 2）
v —— 风速（m/s ）
在标准大气压情况下，γ= 0.012018kN/m 3，g =9.80m/s 2，可得：
2
2
220.012018(kN/m )229.801630v w v v g γ===? 在不同的地理位置，大气条件是不同的，γ和g 值也不相同。通常取为：
)kN/m (1600
22
v w =
4.3. 山区及海洋风速各有什么特点？应当如何考虑？
山区地势起伏多变，对风速影响较为显著，山区风速有如下特点：山间盆地、谷地等闭塞地形，由于四周高山对风的屏障作用，一般比空旷平坦地面风速减小10~25%，相应风压要减小20~40%。谷口、山口等开敞地形，当风向与谷口或山口趋于一致时，气流由开敞区流入两边为高山的狭窄区，流区压缩，风速必然增大；风速比一般空旷平坦地面增大10~20%。山顶、山坡等弧尖地形，由于风速随高度增加和气流越过山峰时的抬升作用，山顶和山坡的风速比山麓要大。对于山区的建筑物可根据不同地形条件给出风荷载地形修正系数，在一般情况下，山区的基本风压可按相邻平坦地区基本风压乘修正系数后采用。
风对海面的摩擦力小于对陆地的摩擦力，所以海上风速比陆地要大。另外，沿海地带存在一定的海陆温差，促使空气对流，使海边风速增大。基于上述原因，远海海面和海岛的基本风压值大于陆地平坦地区的基本风压值，并随海面或海岛距海岸距离的增大而增大。根据沿海陆地与海面、海岛上的同期观测到的风速资料对比，可得不同出海距离下远海海面和海岛基本风压修正系数。
4.4. 试述我国基本风压分布的特点？
我国夏季受太平洋热带气旋影响，形成的台风多在东南沿海登陆；冬季受西伯利亚和蒙古高原冷 空气侵入，冷锋过境常伴有大风出现。全国基本风压值分布呈如下特点：
（1）东南沿海为我国大陆上最大风压区。这一地区面临海洋，正对台风的来向，台风登陆后环流遇山和陆地，摩擦力和阻塞力加大，台风强度很快减弱，风压等值线从沿海向内陆递减很快。
（2）西北、华北和东北地区的北部为我国大陆上风压次大区。这一地区的大风主要由冬季强冷空气入侵造成的，在冷锋过境之处都有大风出现。
（3）青藏高原为风压较大地区，主要是由于海拔高度较高所造成的。这一地区除了冷空气侵袭造成大风外，高空动量下传也能造成大风。
（4）云贵高原和长江中下游地区风压较小，尤其是四川中部、贵州、湘西和鄂西为我国风压最小区域。
（5）台湾是我国风压最大地区，主要受太平洋台风的影响；海南岛主要受南海台风的袭击，故东岸偏南有较大风压；西沙群岛受南海台风的影响，风力较大。
4.5. 什么叫梯度风？什么叫梯度风高度？
在离地表300~500m 大气边界层以上的高度，风的流动不受地面粗糙层的影响，风沿着等压线以层流方式自由流动，称为梯度风。梯度风流动的起点高度称为梯度风高度。
4.6. 影响大气边界层以下气流流动的因素有哪些？
地球表面通过地面的摩擦对空气水平运动产生阻力，从而使靠近地面的气流速度减慢，该阻力对气流的作用随高度增加而减弱，只有在离地表300~500m 以上的高度，风才不受地表粗糙层的影响能够以
梯度风速度流动。不同地表粗糙度有不同的梯度风高度，地面粗糙度小，风速变化快，其梯度风高度比地面粗糙度大的地区为低；反之，地面粗糙度越大，梯度风高度将越高。
4.7. 《荷载规范》是如何划分和度量地面粗糙度的？
《荷载规范》将地面粗糙度分为A 、B 、C 、D 四类，分类情况及相应的地面粗糙度指数α和梯度风高度H T 如下：
A 类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区，取A α=0.12，H TA =300m ；
B 类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区，取B α=0.16，H TB =H T0=350m ；
C 类指有密集建筑群的城市市区，取C α=0.22，H TC =400m ；
D 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区，取D α=0.30，H T0=450m 。
4.8. 试述风压高度变化系数的导出方法？
根据实测结果分析，大气边界层内平均风速沿高度变化的规律可用指数函数来描述，即：
α)(0
0z z v v = 1 （1） 式中 v ——任一高度z 处平均风速；
0v ——标准高度处平均风速；
z ——离地面任一高度（m ）；
0z ——离地面标准高度，通常取为10m ，
α——与地面粗糙度有关的指数，地面粗糙程度越大，α越大。
由风压与风速的平方成正比，再将（1）式代入，可得： α2020
2)()(z z v v w z w oa a == (2) 式中 )(z w a ——任一地貌高度z 处风压；
oa w ——任一地貌标准高度处风压。
整理（2）式，并将标准高度z 0=10m 代入，可得：
α2)10
()(z w z w oa a = (3) 设标准地貌下梯度风高度为H T0，粗糙度指数为0α，基本风压值为w 0；任一地貌下梯度风高度为H Ta 。根据梯度风高度处风压相等的条件，由(3)式可导出：
αα2Ta 2T00)10
()10(0H w H w oa = (4) 022T00Ta 10(
)()10oa H w w H αα= (5)
将(5)式代入(3)式，可得任一地貌条件下，高度z 处的风压：
0022Ta 2T0)10()10()10(
)(0w w z H H z w a z a ?=???=μααα (6) 上式中a z μ是任意地貌下的风压高度变化系数，应按地面粗糙度指数α和假定的梯度风高度H T 确定，并随离地面高度z 而变化。
将以上数据代入z a μ的表达式（6），可得A 、B 、C 、D 四类风压高度变化系数：
A 类： A 0.24z 1.379()10z
μ= (7) B 类： B 0.32z 1.000()10
z μ= (8) C 类： C 0.44z 0.616()10z
μ= (9) D 类： D 0.60z 0.318()10
z μ= (10) 据此，可制出风压高度变化系数z μ的表格，供设计时查用。
4.9. 简述矩形平面的单体建筑物风流走向和风压分布？
矩形平面的单体建筑受到风的作用后，在其迎风面大约2/3高度处，气流有一个正面停滞点，气流从该停滞点向外扩散分流。停滞点以上，一部分气流流动上升并越过建筑物顶面；停滞点以下，一部分气流向下流向地面，在紧靠地面处形成水平滚动，成为驻涡区；另一部分气流则绕过建筑物两侧向背后
风载体型系数表示建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力分布规律，主要与建筑物的体型和尺寸有关。目前要完全从理论上确定受风力作用的任意形状物体的压力分布尚做不到，一般均通过风洞试验确定风载体型系数。
4.11. 高层建筑为什么要考虑群体间风压相互干扰？如何考虑？
高层建筑群房屋相互间距较近时，由于尾流作用，引起风压相互干扰，对建筑物产生动力增大效应，使得房屋局部风压显著增大，设计时可将单体建筑物的体型系数s u 乘以相互干扰增大系数加以考虑。
4.12. 计算顺风向风效应时，为什么要区分平均风和脉动风？
结构顺向的风作用可分解为平均风和脉动风，平均风的作用可通过基本风压反映，基本风压是根据10min 平均风速确定的，虽然它已从统计的角度体现了平均重现期为50年的最大风压值，但它没有反映风速中的脉动成分。
脉动风是一种随机动力荷载，风压脉动在高频段的峰值周期约为1~2min ，一般低层和多层结构的自振周期都小于它，因此脉动影响很小，不考虑风振影响也不致于影响到结构的抗风安全性。而对于高耸构筑物和高层建筑等柔性结构，风压脉动引起的动力反应较为明显，结构的风振影响必须加以考虑。
4.13. 工程设计中如何考虑脉动风对结构的影响？
对于高耸构筑物和高层建筑等柔性结构，风压脉动引起的动力反应较为显著，必须考虑结构风振影响。《荷载规范》要求，对于结构基本自振周期T 1大于0.25s 的工程结构，如房屋、屋盖及各种高耸结构；以及对于高度大于30m 且高宽比大于1.5的高柔房屋，应考虑风压脉动对结构产生的顺风向风振。 结构风振影响可通过风振系数计算：z z z
1v ξ?βμ=+，式中脉动增大系数ξ可由随机振动理论导出，此时脉动风输入达文波特（Davenport ）建议的风谱密度经验公式，也可查表确定。结构振型系数z ?可根据结构动力学方法计算，也可采用近似公式或查表确定。脉动影响系数v 主要反应风压脉动相关性对结构的影响，可通过随机振动理论分析得到，为方便设计人员进行工程设计，已制成表格，供直接查用。
4.14. 结构横向风振产生的原因是什么？
建筑物或构筑物受到风力作用时，横风向也能发生风振。横风向风振是由不稳定的空气动力作用造成的，它与结构截面形状和雷诺数有关。对于圆形截面，当雷诺数在某一范围内时，流体从圆柱体后分离的旋涡将交替脱落，形成卡门涡列，若旋涡脱落频率接近结构横向自振频率时会引起结构涡激共振。
4.1
5. 什么叫锁定现象？
在结构产生横向共振反应时，若风速增大，旋涡脱落频率仍维持不变，与结构自振频率保持一致，这一现象称为锁定。在锁定区内，旋涡脱落频率是不变的。只有当风速大于结构共振风速约1.3倍时，旋涡脱落才重新按新的频率激振。
4.16. 什么情况下要考虑结构横风向风振效应？如何进行横风向风振验算？
应根据雷诺数Re 的不同情况进行横风向风振验算。当雷诺数增加到Re ≥3.5×106，风速进入跨临界范围时，出现规则的周期性旋涡脱落，一旦旋涡脱落频率与结构横向自振频率接近，结构将发生强烈涡激共振，有可能导致结构损坏，危及结构的安全性，必须进行横向风振验算。
跨临界强风共振引起在z 高处振型j 的等效风荷载可由下列公式确定：
)kN/m (12800/2zj 2cr cz j j j v w ξ?λ=
式中 j λ——计算系数；zj ?——在z 高处结构的j 振型系数；j ξ——第j 振型的阻尼比。
横风向风振主要考虑的是共振影响，因而可与结构不同振型发生共振效应。对跨临界的强风共振，设计时必须按不同振型对结构予以验算。一般认为低振型的影响占主导作用。只需考虑前4个振型即可满足要求。
4.17. 公路《桥规》中是如何考虑桥梁横向风力作用的？
公路《桥规》按静力方法计算横向风力作用，即考虑基本风速、设计风速重现期换算系数、风载阻力系数、风速高度变化修正系数、地形和地理条件系数以及阵风风速系数后，按横向风压乘以迎风面积获得横向风力。
4.18 什么是桥梁静力风荷载的三分力系数？
桥梁的静力风荷载一般采用三分力来描述，即气流流经桥梁时，由于截面表面的风压分布存在差别，上下表面压强差的面积分就是桥梁所受的升力荷载，而迎风前后表面压强差的面积分则是桥梁所受的风阻力荷载，即通常所说的横风向力；此外，当升力与阻力的合力作用点与桥梁截面的形心不一致时，还会产生对形心的扭矩。三分力系数即是上述静气动力系数，反映桥梁截面在均匀流中承受的静风荷载大小。该系数通常是在风轴坐标系下，由节段模型风洞试验测定获得。
4.19 桥梁风振有哪些振动形式？对结构会产生怎样的影响?
桥梁结构风致振动大致可分为两类，一类是自激发散振动，例如颤振和驰振，振动结构可以不断从气流中获取能量，抵消阻尼对振动的衰减作用，从而使振幅不断加大，导致结构风毁，这实际上是一种空气动力失稳现象，对桥梁危害最大。另一类是限幅振动，例如涡激振动和抖振，涡激振动是由结构尾流中产生的周期性交替脱落的旋涡引起，当一个结构物处于另一个结构物的涡列之中，还会激发出不规则的强迫振动，即抖振。涡振和抖振均可在低风速下发生，虽不具破坏性，但会对杆件接头等连接部位造成疲劳破坏，设计时可通过构造措施解决。
5 地震作用
5.1 试述构造地震成因的局部机制和宏观背景？
构造地震成因的局部机制可以用地壳构造运动来说明，在漫长的地质年代中，地球内部处于不断运动之中，原始水平状的岩层在地应力作用下发生形变；当地应力使岩层产生弯曲变形积累的应力超过本身强度极限时，岩层就发生突然断裂和猛烈错动，岩层中原先积累的应变能全部释放，并以弹性波的形式传到地面，地面随之振动，形成地震。
构造地震成因的宏观背景可以借助板块构造学说来解释。板块构造学说认为，地壳和地幔顶部厚约70~100km的岩石组成了全球岩石圈，岩石圈由大大小小的板块组成，板块下面是塑性物质构成的软流层。软流层中的地幔物质以岩浆活动的形式涌出海岭，推动软流层上的大洋板块在水平方向移动，并在海沟附近向大陆板块之下俯冲，返回软流层。各板块边缘由于地幔对流而互相挤压、碰撞，在板块的交界地区就会产生连绵不断的地震。
5.2 什么地震波？地震波包含了哪几种波？它们的传播特点是什么？对地面运动影响如何？
地震引起的振动以波的形式向震源向各个方面传播并释放能量，这就是地震波。地震波是一种弹性波，它包括在地球内部传播的体波和在地面附近传播的面波。
体波可分为两种形式的波，即纵波（P波）和横波（S波）。纵波在传播过程中，其介质质点的振动方向与波的前进方向一致。纵波又称压缩波，其特点是周期较短，振幅较小。横波在传播过程中，其介质质点的振动方向与波的前进方向垂直。横波又称剪切波，其特点是周期较长，振幅较大。
面波是体波经地层界面多次反射形成的次生波，它包括两种形式的波，即瑞雷波（R波）和乐甫波（L波）。瑞雷波传播时，质点在波的前进方向与地表面法向组成的平面内作逆向椭圆运动；乐甫波传播时，质点在与波的前进方向垂直的水平方向作蛇形运动。
纵波使建筑物产生上下颠簸，横波使建筑物产生水平摇晃，而面波使建筑物既产生上下颠动又产生水平晃动，当横波和面波都到达时振动最为强烈。一般情况下，横波产生的水平振动是导致建筑物破坏的主要因素。
5.3 什么是里氏震级？什么是矩震级？
地震震级是表示地震本身大小的等级，它以地震释放的能量为尺度，根据地震仪记录到的地震波或者断层错位和破裂面积来确定。 里氏震级M S （Richter magnitude scale ）是由美国地震学家里克特（Charles Francis Richter ）于1935年提出的一种震级标度。它是根据离震中一定距离所观测到的地震波幅度和周期，并且考虑从震源到观测点的地震波衰减，计算出的震源处地震的大小。
里克特给出了震级的原始定义：用标准地震仪在距震中100km 处记录到的最大水平地面位移（单振幅，以m μ计）的常用对数值。表达式为S lg M A =，式中：M S 为震级，即里氏震级；A 为地震仪记录到的最大振幅。
（2）矩震级 里氏震级是一种面波震级，在地震强到一定程度的时候，测定的面波震级M S 值却很难增加上去了，出现震级饱和。美国学者汉克斯和金森（Hanks and Kanamori ）1977年从反映地震断层错动的力学量地震矩M 0出发，提出用地震矩测定的震级称为矩震级M W （Moment magnitude scale ）。
用宏观的方法测量断层的平均位错和破裂长度，估计断层面积，先计算地震矩M 0 = μ D S ，式中：M 0为为地震矩（N·m ）；μ为剪切模量；D 为震源断裂面积上的平均位错量；S 为断裂面积。
矩震级M W 定义为:M W = 2/3lg M 0－6.06，目前，矩震级已经成为估算大规模地震时最常用的标度，但对于规模小于3.5级的地震一般不使用矩震级。
5.4 什么是地震烈度？震级与烈度两者有何关联？
地震烈度是指某地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度，它是按地震造成的后果分类的。我国采用12等级划分的地震烈度表。
地震震级与地震烈度是两个不同的概念，震级表示一次地震释放能量的大小，烈度表示某地区遭受地震影响的强弱程度。震级和烈度只在特定条件下存在大致对应关系。对于浅源地震（震源深度在10~30km ）震中烈度I 0与震级M 之间有如下经验公式：5.158.00+=I M 。
5.5 什么是地震作用？怎样可以确定地震作用？
地震释放的能量以地震波的形式传到地面，引起结构振动。结构由地震引起的振动称为结构的地震反应，振动过程中作用在结构上的惯性力就是“地震荷载”，它使结构产生内力，发生变形。抗震设计时，结构所承受的“地震荷载”实际上是地震动输入结构后产生的动态作用。按照现行国家标准规定，荷载仅指直接作用，地震对结构施加的影响属间接作用，应把结构承受的“地震荷载”称为地震作用。
5.6 地震系数和动力系数的物理意义是什么？
地震系数k 是地面运动最大加速度与重力加速度的比值，即g x k g /max =。
动力系数β是单自由度体系在地震作用下最大反应加速度与地面运动加速度的比值，也就是质点最大加速度比地面最大加速度的放大倍数，即max
a /g x S =β。
5.7 影响地震反应谱的因素有哪些？设计用反应谱是如何反映这些因素的影响的？
影响反应谱形状的因素主要有场地条件、震级大小和震中距远近，其中场地条件影响最大。场地土质松软，长周期结构反应较大，谱曲线峰值右移；场地土质坚硬，短周期结构反应较大，谱曲线峰值左
移。另外震级和震中距对谱曲线也有影响，在烈度相同的情况下，震中距较远时，加速度反应谱的峰点偏向较长周期，曲线峰值右移；震中距较近时，峰点偏向较短周期，曲线峰值左移。
设计用反应谱为反映这种影响，根据场地类别和设计地震分组的不同分别给出反应谱参数。
5.8 简述确定结构地震作用的底部剪力法和振型分解反应谱法的基本原理和步骤？
（1）振型分解反应谱法的基本原理和步骤
对于多质点弹性体系建立动力平衡方程，利用振型的正交性，采用以振型为基底的广义坐标，可将联立的运动方程解耦，转化为n 个独立方程，再比照单质点体系的求解方法，即可得到多质点体系在地震作用下任一质点的位移反应，该位移反应等于n 个相应的单自由度体系相对位移反应与相应振型的线性组合。
利用振型分解反应谱法可确定多质点体系在地震作用下相应于j 振型i 质点的水平地震最大作用： i ji j j ji G X F γα=
再按“平方之和再开方”的组合公式确定水平地震作用效应，即：
2
EK j S S ∑=
（2）底部剪力法和振型分解反应谱法的基本原理和步骤
对于高度不超过40m ，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法计算水平地震作用。底部剪力法仅考虑基本振型先算出作用于结构底部的总剪力，然后将此总剪力按某一规律分配到各个质点。结构底部总剪力按下式计算：
eq 1EK G F α=
各质点水平地震作用：
)1(n EK 1δ-=∑=F H G H G F n j j
j
i i i
5.9 什么叫鞭端效应？设计时如何考虑这种效应？
地震作用下突出建筑物屋面的附属小建筑物，如电梯间、女儿墙、附墙烟囱等由于重量和刚度突然变小，高振型影响较大，会产生鞭端效应。
结构按底部剪力法计算时，只考虑了第一振型的影响，突出屋出的小建筑物在地震中相当于受到从屋面传来的放大了的地面加速度，采用基底剪力法计算这类小建筑的地震作用效应时应乘以放大系数3。放大系数是针对突出屋面的小建筑物强度验算采用的，局部放大作用不往下传。
5.10 什么叫结构的刚心和质心？结构的扭转地震效应是如何产生的？
结构的刚心是结构抗侧力构件合力作用点的位置，结构的质心是结构所有重力荷载的中心。地震时水平地震力的合力通过结构的质心，而结构抗侧力的合力通过结构的刚心，质心和刚心的偏离使得结构除产生平移振动外，还围绕刚心作扭转振动，形成平扭耦联振动，会加重结构的震害，有时还会成为导致结构破坏的主要原因。《建筑抗震规范》规定对质量和刚度明显不均匀、不对称结构应考虑水平地震作用的扭转效应。
5.11 哪些结构需要考虑竖向地震作用？如何确定竖向地震作用？
在高烈度区，对于高耸结构、高层建筑和大跨及长悬臂结构等对竖向运动敏感的结构物需要考虑竖向地震作用。对于高耸结构、高层建筑可采用建立在竖向反应谱基础上的底部轴力法确定竖向地震作用；
对于大跨度结构及长悬臂结构可将其重力荷载代表值放大某一比例即认为已考虑了竖向地震作用。
5.12抗震设计中如何考虑结构的地震作用，依据的原则是什么？
地震时地面会发生水平运动和竖向运动，从而引起结构的水平振动和竖向振动，当结构体型复杂、质心和刚心不重合时，还会引起结构扭转振动。一般情况下，水平地震作用对结构起控制作用，对于明显不均匀，不对称的结构应考虑水平地震作用引起的扭转影响；高烈度区的高耸及高层结构、大跨及长悬臂结构应考虑竖向地震作用。在抗震设计中，各类建筑结构的地震作用，应按下列原则考虑：
（1）通常认为地面运动水平分量较大，而结构抗侧能力有限，一般情况下，水平地震作用对结构起控制作用，可在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算，各方向的水平地震作用全部由该方向抗侧力构件承担。
（2）有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应考虑与各抗侧力构件平行的方向上的水平地震作用。
（3）对于质量和刚度在同一平面内或者沿高度方向明显不均匀、不对称的结构，应考虑水平地震作用引起的扭转影响，或采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。
（4）8度和9度区的大跨度结构、长悬臂结构、高耸结构及9度区的高层结构，应考虑竖向地震作用。
5.13 试述公路桥梁抗震设防目标？
《桥梁抗震细则》将桥梁抗震设防类别为A 类、B 类、C 类和D 类四类桥梁，规定A 类桥梁的抗震设防目标是El 地震作用下不应发生损伤，E2地震作用下可产生有限损伤，但地震后应能立即维持正常交通通行；B 、C 类桥梁的抗震设防目标是El 地震作用下不应发生损伤，E2地震作用下不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可供维持应急交通使用；D 类桥梁的抗震设防目标是El 地震作用下不应发生损伤。
5.14 什么是桥梁的延性抗震设计？什么是能力保护构件和延性构件？
《桥梁抗震细则》采用两水平设防、两阶段设计。第一阶段的抗震设计，采用弹性抗震设计；第二阶段的抗震设计，采用延性抗震设计方法，并引入能力保护设计原则。通过第一阶段的抗震设计，保证结构具有必要的承载能力。通过第二阶段的抗震设计，保证结构具有足够的延性能力，确保结构的延性能力大于延性需求，塑性铰只在选定的位置出现，，不出现脆性剪切破坏，确保结构具有足够的位移能力。即为延性抗震设计。
能力保护设计原则的基本思想是：通过设计使结构体系中的延性构件和能力保护构件形成强度等级差异，保证结构能形成一个适当的塑性耗能机制。通过强度和延性设计，确保潜在塑性铰区域截面的延性能力，确保预期出现弯曲塑性铰的构件不发生脆性破坏模式，确保脆性构件和不宜用于耗能的能力保护构件处于弹性工作范围。
5.15 梁桥墩台顺桥向和横桥向水平地震作用是如何确定的？
规则梁桥墩台水平地震作用区分实体桥墩和柱式墩水平分别按下面方法计算：
（1）规则桥梁实体桥墩水平地震作用
规则桥梁桥墩顺桥向及横桥向的水平地震作用，采用反应谱法计算时，一般情况下可参照图1 按下列公式计算：
g G X S E i i h i /111hp γ= (1) 式中 hp i E ——作用于梁桥桥墩质点i 的水平地震作用（kN ）；
1h S ——相应水平方向的加速度反应谱值；
1γ——桥墩顺桥向或横桥向的基本振型参与系数；
∑∑===n i i 2i n i i i G X
G X 01011γ (2)
G i ——墩身第i 分段集中重力；
i X 1——桥墩第1振型，第i 分段重心处的位移幅值，可按下式确定：
i i H H
X X X f f 11-+= (3) 当H/B <5时（一般为横桥向），桥墩第1振型在第i 分段重心处的相对水平位移为：
)1()(f 3/1f 1X H
H X X i i -+= （4） 式中 X f ——考虑地基变形时，顺桥向作用于支座顶面或横桥向作用于上部结构重量重心上的单位水平
力在一般冲刷线或基础顶面引起的水平位移与支座顶面或上部结构质量重心处的水平位
移之比值；
H i —— 一般冲刷线或基础顶面至墩身各分段重心处的垂直距离（m ）；
H ——桥墩计算高度，即一般冲刷线或基础顶面至支座顶面或上部结构质量重心的垂直距离（m ）； B ——顺桥向或横桥向的墩身最大宽度（m ）。
（2）规则桥梁的柱式墩水平地震作用
梁桥桥墩的柔性墩以弯曲变形为主，用能量法将墩身质量换算到墩顶后，可简化为单自由度体系，其顺桥向的水平地震作用，可参照图2采用下列简化公式计算：
g G S E t h /1htp = (5) 式中 E htp ——作用于支座顶面处的顺桥向水平地震作用；
G t ——支座顶面处的换算质点重力，按式（6）计算。
图1 实体墩振动曲线 图2 柔性（柱式）墩振动曲线
p cp sp t G G G G η++= (6)
式中 G i =0、G sp ——桥梁上部结构重力，对于简支梁桥，计算顺桥向地震作用时为相应于墩顶固定支座
的一孔梁的重力；计算横向地震作用时为相邻两孔梁重力的一半；
G i =1，2，3 …——桥墩墩身各分段的重力；
G p ——墩身重力，对于扩大基础和沉井基础，为基础顶面以上墩身重力，对于桩基础，为
一般冲刷线以上墩身重力；
G cp ——盖梁重力；
η——柔性墩墩身重力换算系数：
)12(16.021
f 21
f f 2
21f 2f ++++=X X X X X η (7)
δ——在顺桥向或横桥向作用于支座顶面或上部结构质量重心处单位水平力在该点引起的
水平位移，顺桥和横桥方向应分别计算。
g ——重力加速度。
2
1f X ——考虑地基变形时，顺桥向作用于支座顶面上的单位水平力在墩身计算高度H /2处引起的水平位移与支座顶面处的水平位移之比值，若取X f = 0，顺桥向可近似取16521f =X 。
梁桥结构抗震验算时，应分别考虑顺桥和横桥两个方向的水平地震作用。计算墩台和支座承受的水平力以及地震动水压力，并应考虑顺桥方向桥台的水平地震力和地震动土压力。而对于简支梁和连续梁桥上部结构的抗震能力一般不验算，但应采取抗震构造措施。
5.16 地震时桥墩上的动水压力如何计算？
地震动水压力实质上是结构与水的相互作用问题，地震时水所产生的附加惯性力对高烈度区是相当可观的，不容忽视。一般情况下位于常水位水深超过5m 的实体桥墩、空心桥墩的抗震设计，应计入地震动水压力。
地震时作用于桥墩上的地震动水压力应分别按下列各式进行计算：
当 h
b ≤2.0时： g h b A C h b E /)41(15.02w h i w γξ-= 当 2.0 b ≤3.1时 g h b A C E /075.02w h i w γξ= 当 h b >3.1时 g h b A C E /24.02w i w γ= 式中 E w ——地震时在h /2处作用于桥墩的总动水压力（kN ）； h ξ——断面形状系数。对于矩形墩和方形墩，取h ξ=1时，对于圆形墩，取h ξ=0.8；对于圆端 形墩，顺桥向取h ξ=0.9~1.0，横桥向取h ξ=0.8； w γ——水的重度（kN/m 3）； b ——与地震作用方向相垂直的桥墩宽度，可取h /2处的截面宽度（m ），对于矩形墩，横桥向 时，取b = a （长边边长）；对于圆形墩，两个方向均取b = D （墩的直径）； h ——从一般冲刷线算起的水深（m ）。 比值b /h 反映了桥墩相对刚度的大小，b /h 值大，桥墩刚度大，地震动水压力就大；b /h 值小，桥墩柔度好，地震动水压力就小。 5.17 梁桥桥台水平地震作用是如何考虑的？ 作用于桥梁桥台上的水平地震作用包括台身水平地震力、台背主动土压力以及上部结构对桥台顶面 处产生的水平地震力。E1地震作用抗震设计阶段，应考虑地震时动水压力和主动土压力的影响，在E2地震作用抗震设计阶段，一般不考虑。 5.18 桥梁支座顺桥向水平地震作用和横桥向水平地震作用如何确定？ 桥梁上部结构的各种荷载通过支座传到桥墩，地震时支座传递上部结构产生的水平惯性力。 （1）顺桥向水平地震作用由固定支座承担，所承受的水平地震作用为上部结构的水平地震力减去活动支座的水平摩擦力： ∑-=fre d sp i hb R G g A C E μ 式中 E hb ——作用于固定支座上顺桥向的水平地震作用（kN ）； G sp ——上部结构重力（kN ）对于简支梁，为一孔上部结构重力；对于连续梁，为一联上部结构 重力。 d μ——活动支座动摩阻系数，对于聚四氟乙烯滑板支座，d μ=0.02；弧形钢板支座d μ=0.10； 平面钢板支座，d μ=0.15； fre R ——上部结构重力在活动支座上产生的反力（kN ）。 （2）横桥向的活动支座等同于固定支座，横桥方向的水平地震作用由活动支座和固定支座共同承受，所承受的水平地震作用为： sp i zb G g A C E = 式中 E zb ——作用于固定支座或活动支座上横桥向的水平地震作用（kN ）； G sp ——上部结构重力（kN ），对于连续梁为一联上部结构重力；对于简支梁为一孔上部结构重力 的一半。 6 其它荷载与作用 6.1 试述温度应力产生的原因及产生的条件？ 温度作用是指因温度变化引起的结构变形和附加力，当结构物所处环境温度发生变化，且当结构或构件的热变形受到边界条件约束或相邻部分的制约，不能自由胀缩时，则在结构或构件内形成温度应力。温度作用不仅取决于结构物环境温度变化，它还与结构或构件受到的约束条件有关。 约束条件大致可分为两类：一类是结构物的变形受到其它物体的阻碍或支承条件的制约，不能自由变形。例如混凝土框架结构的基础梁嵌固在两柱基之间，基础梁的伸缩变形受到柱基约束，没有变形余地。另一类是构件内部各单元体之间相互制约，不能自由变形。例如简支屋面梁，在日照作用下屋面温度升高，而室内温度相对较低，简支梁受到不均匀温差作用，在梁中引起应力。 6.2 超长排架结构中，温度变形是如何分布的？温度应力又是如何分布的？ 厂房纵向排架结构柱嵌固于地面，如图所示，排架横梁受到均匀温差作用向两边伸长或缩短，中间有一变形不动点，变形不动点位于各柱抗侧刚度分布的中点，可由柱总抗侧刚度乘以不动点到左端第1根柱的距离等于各柱抗侧刚度乘以该柱到左端第1根柱的距离之和的条件得到。变形不动点两侧横梁伸缩变形将在柱中和横梁引起应力。 第一章思考题 1. 生理学研究为必须在器官和系统水平、细胞和分子水平以及整体水平进行？人体生理学研究人体功能，由于人体功能取决于各器官系统的功能，各器官系统的功能取决于组成这些器官系统的细胞的功能，细胞功能又取决于亚细胞器和生物分子的相互作用。所以，要全面探索人体生理学，研究应在整体水平、器官和系统水平以及分子水平上进行，并将各个水平的研究结果加以整合。 2. 为什么生理学中非常看重稳态这一概念？ 人体细胞大部不与外界环境直接接触，而是浸浴在细胞外液（血液、淋巴、组织液等）之中。因此，细胞外液成为细胞生存的体环境，称为机体的环境。细胞的正常代活动需要环境理化因素的相对恒定，使其经常处于相对稳定状态，这种状态称为稳态或自稳态。稳态的维持是机体自我调节的结果，其维持需要全身各系统和器官的共同参与和相互协调。稳态具有十分重要的生理意义。因为细胞的各种代活动都是酶促反应，因此，细胞外液中需要足够的营养物质、O2和水分，以及适宜的温度、离子浓度、酸碱度和渗透压等。细胞膜两侧一定的离子浓度和分布也是可兴奋细胞保持其正常兴奋性和产生生物电的重要保证。稳态的破坏将影响细胞功能活动的正常进行，如高热、低氧、水与电解质以及酸碱平衡紊乱等都将导致细胞功能的重损害，引起疾病，甚至危及生命。因此，稳态是维持机体正常生命活动的必要条件。在临床上，若某些血检指标在较长时间明显偏离正常值，即表明稳态已遭到破坏，提示机体可能已患某种疾病。3. 试举例说明负反馈、正反馈和前馈在生理功能活动调节中的意义。 受控部分发出的反馈信息调整控制部分的活动，最终使受控部分的活动朝着与它 原先活动相反的向改变，称为负反馈。人体的负反馈极为多见，在维持机体生理活动的稳态中具有重要意义。动脉血压的压力感受性反射就是一个极好的例子。当动脉血压升高时，可通过反射抑制心脏和血管的活动，使心脏活动减弱，血管舒，血压便回降；相反，而当动脉血压降低时，也可通过反射增强心脏和血管的活动，使血压回升，从而维持血压的相对稳定。 受控部分发出的反馈信息促进与加强控制部分的活动，最终使受控部分的活动朝着与它原先活动相同的向改变，称为正反馈。正反馈的意义在于产生“滚雪球”效应，或促使某一生理活动过程很快达到高潮并发挥最大效应。如在排尿反射过程中，当排尿发动后，由于尿液进入后尿道并刺激此处的感受器，后者不断发出反馈信息进一步加强排尿中枢的活动，使排尿反射一再加强，直至尿液排完为止。控制部分在反馈信息尚未到达前已受到纠正信息（前馈信息）的影响，及时纠正其指令可能出现的偏差，这种自动控制形式称为前馈。如在寒冷环境中，当体温降低到一定程度时，便会刺激体温调节中枢，使机体的代活动加强，产热增加，同时皮肤血管收缩，使体表散热减少，于是体温回升。这是负反馈控制。但实际上正常人的体温是非常稳定的。因为除上述反馈控制外，还有前馈控制的参与，人们可根据气温降低的有关信息，通过视、听等感受器官传递到脑，脑就立即发出指令增加产热活动和减少机体散热。这些产热和散热活动并不需要等到寒冷刺激使体温降低以后，而是在体温降低之前就已经发生。条件反射也是一种前馈控制。 《应用统计学》习题解答 第一章绪论 【1.1】指出下列变量的类型： （1）汽车销售量； （2）产品等级； （3）到某地出差乘坐的交通工具（汽车、轮船、飞机）； （4）年龄； （5）性别； （6）对某种社会现象的看法（赞成、中立、反对）。 【解】（1）数值型变量 （2）顺序变量 （3）分类变量 （4）数值型变量 （5）分类变量 （6）顺序变量 【1.2】某机构从某大学抽取200个大学生推断该校大学生的月平均消费水平。 要求： （1）描述总体和样本。 （2）指出参数和统计量。 （3）这里涉及到的统计指标是什么？ 【解】（1）总体：某大学所有的大学生 样本：从某大学抽取的200名大学生 （2）参数：某大学大学生的月平均消费水平 统计量：从某大学抽取的200名大学生的月平均消费水平 （3）200名大学生的总消费，平均消费水平 【1.3】下面是社会经济生活中常用的统计指标： ①轿车生产总量，②旅游收入，③经济发展速度，④人口出生率，⑤安置再就业人数，⑥全国第三产业发展速度，⑦城镇居民人均可支配收入，⑧恩格尔系数。 在这些指标中，哪些是数量指标，哪些是质量指标？如何区分质量指标与数量指标？【解】数量指标有：①、②、⑤ 质量指标有：③、④、⑥、⑦、⑧ 数量指标是说明事物的总规模、总水平或工作总量的指标，表现为绝对数的形式，并附有计量单位。而质量指标是说明总体相对规模、相对水平、工作质量和一般水平的统计指标，通常是两个有联系的统计指标对比的结果。 【1.4】某调查机构从某小区随机地抽取了50为居民作为样本进行调查，其中60%的居民对自己的居住环境表示满意，70%的居民回答他们的月收入在6000元以下，生活压力大。 回答以下问题： （1）这一研究的总体是什么？ （2）月收入是分类变量、顺序变量还是数值型变量？ （3）对居住环境的满意程度是什么变量？ 【解】（1）这一研究的总体是某小区的所有居民。 第九章{概念）1、现实型文学：也称为现实主义文学。是一种侧重以写实的方式再现客观现实的文学形态。它的基本特征是：再现性和逼真性。 2、理想型文学：一种侧重以直接抒情的方式表现主观理想的文学形态。它的基本特征是：表现性和虚幻性。 3、象征型文学：侧重以暗示的方式寄寓了审美意蕴的文学形态。它的基本特征是：暗示性和朦胧性。 4、诗：词语凝练、结构跳跃、富有节奏和韵律。高度集中地反映生活和抒发思想感情的文学体裁。 5、小说：通过完整的故事情节和具体的环境描写，以塑造人物为中心来反映社会生活的文体。 6、剧本：侧重以人物台词为手段，集中反映矛盾冲突的文学体裁。 7、散文：一种体裁广泛、结构灵活，注重抒写真实感受、境遇的文学体裁。广义的散文是既包括诗歌以外的一切文学作品，也包括一般科学著作、论文、应用文章。狭义的散文即文学意义上的散文，是指与诗歌、小说、剧本等并列的一种文学样式，包括抒情散文、叙事散文、杂文、游记等。文学散文是一种题材广泛，结构灵活，注重抒写真实感受、境遇的文学体裁。 8、报告文学：以真人真事基础上塑造艺术形象，及时反映现实生活的文学体裁。 （思考题）1、谈谈象征型文学与现实型文学、理想型文学的区别象征型文学是寄寓意蕴，以变形描写来拟人（物）的形象，是现代派文学，来表现哲理的。 现实型文学是再现生活重视细节描写，虚构而见不出虚构，表现现实主义反映生活本质的。 理想型文学是表现理想以夸张幻想来再造的虚构幻想的形象表现浪漫主义的反映理想。 或（现实型与理想型文学的意义就在其形象自身，而象征型文学突出文学形象的意义的超越性；现实型文学是通过对生活现象的直接描绘反映现实，理想型文学往往以直抒胸臆的方式表现情感态度。而象征型文学则偏以间接的方式去暗示客观规律和主观感受；象征型文学淡化具体时间与空间，突出了朦胧性。) 2、诗歌、小说、散文、剧本的基本特征 诗歌的基本特征是：1、（高度的概括）；2强性大(强烈的抒情性) 3、音乐性（停顿、平仄和押韵） 小说的基本特征：1.深入细致的人物刻画 2、完整复杂的情节叙述 3、具体充分的环境描写 散文的基本特征：1、选材广泛，现实性很强 2、形式自由，手法多样 3、形聚，构思精湛（形散：选材五光十色，联想自由驰骋，手法多种多样，结构灵活多变；神聚：立意深远，一线串珠。）4、真人真事，事情实感。 剧本的基本特征：1、浓缩地反映现实生活，人物事件事件、地点高。2、尖锐紧张的戏剧冲突 3、人物台词要个性化口语并富有动作性。（个性化语言要符合人物的思想性格、身份地位教养;口语化既有意境又有潜台词；动作性：人物语言要传达内在的动作心理活动；引起更多的外部动作，推动情节的发展到新的层面。） 第十章{概念}1典型作为文学形象的高级形态之一。是文学言语系统中显 第一章 1、试解释用1kg干空气作为湿空气参数度量单位基础的原因？ 答：因为大气（湿空气）是由干空气和一定量的水蒸气混合而成的。干空气的成分是氮、氧、氩、及其他微量气体，多数成分比较稳定，少数随季节变化有所波动，但从总体上可将干空气作为一个稳定的混合物来看待。为了便于热工计算，选一个稳定的参数作为基础，方便计算。（湿空气=干空气+水蒸气，干空气不发生变化，水蒸气是会发生变化的。因此，干空气作为基准是不能发生变化的） 2、如何用含湿量和相对湿度来表征湿空气的干、湿程度？ 答：含湿量表示空气的干湿方法：取空气中的水蒸气密度与干空气密度之比作为湿空气含有水蒸气的指标，换言之，取对应于1Kg干空气所含有水蒸汽量。（表示空气中水蒸气的含量） 相对湿度表示空气干湿的方法：湿空气的水蒸汽压力与同温度下饱和湿空气的水蒸汽压力之比。（表示空气接近饱和的程度） 3、某管道表面温度等于周围空气的露点温度，试问该表面是否结露？ 答：该表面不会结霜。因为判定是否结霜取决于是否在露点温度以下，当空气温度大于或等于露点温度时是不会结霜的。 4、有人认为：“空气中水的温度就是空气湿球温度”，对否？ 答：错，空气湿球温度是空气与水接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度，而空气中水的温度就是水蒸气温度（空气的干球温度），所以是错的。 8、写出水温为t w时水的汽化潜热计算式。 解：汽化潜热的计算式为：r t=r0+1.84t w-4.19t w=2500-2.35t w 10、为什么喷入100摄氏度的热蒸汽，如果不产生凝结水，则空气温度不会明显升高？ 答：这种情况叫等温增焓加湿，当蒸汽温度为100摄氏度时，热湿比等于一个常数ε=2684，该过程近似于等温线变化，所以空气温度不会明显升高。 第1章绪论 1．什么是统计学怎样理解统计学与统计数据的关系 2．试举出日常生活或工作中统计数据及其规律性的例子。 3．．一家大型油漆零售商收到了客户关于油漆罐分量不足的许多抱怨。因此，他们开始检查供货商的集装箱，有问题的将其退回。最近的一个集装箱装的是2 440加仑的油漆罐。这家零售商抽查了50罐油漆，每一罐的质量精确到4位小数。装满的油漆罐应为4.536 kg。要求： (1)描述总体； (2)描述研究变量； (3)描述样本； (4)描述推断。 答：(1)总体：最近的一个集装箱内的全部油漆； (2)研究变量：装满的油漆罐的质量； (3)样本：最近的一个集装箱内的50罐油漆； (4)推断：50罐油漆的质量应为×50＝226.8 kg。 4．“可乐战”是描述市场上“可口可乐”与“百事可乐”激烈竞争的一个流行术语。这场战役因影视明星、运动员的参与以及消费者对品尝试验优先权的抱怨而颇具特色。假定作为百事可乐营销战役的一部分，选择了1000名消费者进行匿名性质的品尝试验(即在品尝试验中，两个品牌不做外观标记)，请每一名被测试者说出A品牌或B品牌中哪个口味更好。要求： (1)描述总体； (2)描述研究变量； (3)描述样本； (4)一描述推断。 答：(1)总体：市场上的“可口可乐”与“百事可乐” (2)研究变量：更好口味的品牌名称； (3)样本：1000名消费者品尝的两个品牌 (4)推断：两个品牌中哪个口味更好。 第2章统计数据的描述——练习题 ●1.为评价家电行业售后服务的质量，随机抽取了由100家庭构成的一个样本。服务质量的等级分别表示为：A.好；B.较好；C.一般；D.差；E.较差。调查结果如下： B E C C A D C B A E D A C B C D E C E E A D B C C A E D C B B A C D E A B D D C C B C E D B C C B C D A C B C D E C E B B E C C A D C B A E B A C D E A B D D C A D B C C A E D C B C B C E D B C C B C (1) 指出上面的数据属于什么类型； (2)用Excel制作一张频数分布表； 统计课后思考题答案 第一章思考题 1.1什么是统计学 统计学是关于数据的一门学科，它收集，处理，分析，解释来自各个领域的数据并从中得出结论。 1.2解释描述统计和推断统计 描述统计；它研究的是数据收集，处理，汇总，图表描述，概括与分析等统计方法。 推断统计；它是研究如何利用样本数据来推断总体特征的统计方法。 1.3统计学的类型和不同类型的特点 统计数据；按所采用的计量尺度不同分； （定性数据）分类数据：只能归于某一类别的非数字型数据，它是对事物进行分类的结果，数据表现为类别，用文字来表述； （定性数据）顺序数据：只能归于某一有序类别的非数字型数据。它也是有类别的，但这些类别是有序的。 （定量数据）数值型数据：按数字尺度测量的观察值，其结果表现为具体的数值。 统计数据；按统计数据都收集方法分； 观测数据：是通过调查或观测而收集到的数据，这类数据是在没有对事物人为控制的条件下得到的。 实验数据：在实验中控制实验对象而收集到的数据。 统计数据；按被描述的现象与实践的关系分； 截面数据：在相同或相似的时间点收集到的数据，也叫静态数据。 时间序列数据：按时间顺序收集到的，用于描述现象随时间变化的情况，也叫动态数据。 1.4解释分类数据，顺序数据和数值型数据 答案同1.3 1.5举例说明总体，样本，参数，统计量，变量这几个概念 对一千灯泡进行寿命测试，那么这千个灯泡就是总体，从中抽取一百个进行检测，这一百个灯泡的集合就是样本，这一千个灯泡的寿命的平均值和标准差还有合格率等描述特征的数值就是参数，这一百个灯泡的寿命的平均值和标准差还有合格率等描述特征的数值就是统计量，变量就是说明现象某种特征的概念，比如说灯泡的寿命。 1.6变量的分类 绪论 1、1999年，英国剑桥大学文理学院的教授们发起，就“谁是人类纪元第二个千年第一思想家”进行了校内征询和推选。投票结果是：马克思第一，爱因斯坦第二。随后，英国广播公司以同一问题在全球互联网上公开征询。一个月下来，汇集全球投票结果，仍然是马克思第一，爱因斯坦第二。牛顿和达尔文位列第三和第四。试结合你对马克思的认识，以及当前中国的社会现实，谈谈我们为什么要坚持马克思主义为指导。 （1）马克思主义教给我们认识世界的根本方法 （2）马克思主义给我们提供了改造世界的伟大工具 （3）马克思主义为我们提供了人生的有益启迪 2、有一种观点认为, 阶级性与科学性是不相容的, 凡是代表某个阶级利益和愿望的社会理论, 就不可能是科学的。你怎么评价这样的观点?如何理解马克思主义是科学性与革命性的统一？ （1）理论的阶级性和科学性是相容的： ①历史上的进步阶级，其利益与社会发展方向一致，能够提出具有科学性的理论观点 ②无产阶级代表着人们的利益和人类社会发展的方向，能够提出合理的科学理论③自从有阶级以来，理论的科学性总是与一定的阶级性联系在一起的。（2）马克思主义是科学性与革命性的统一；①马克思主义是对客观世界特别是人类社会本质和规律的正确反映。 ②马克思主义是无产阶级和人民群众推翻旧世界、建设新世界的革命理论。 ③马克思主义的科学性和革命性统一于社会主义运动的实践。 3、马克思17 岁时在自己的中学论文《青年在选择职业时的考虑》中写到：“如果我们选择了最能为人类而工作的职业，那么，重担就不能把我们压倒，因为这是为大家作出的牺牲；那时我们所享受的就不是可怜的、有限的、自私的乐趣，我们的幸福将属于千百万人??而面对我们的骨灰，高尚的人们将洒下热泪。” 请阅读马克思的这篇作文，并结合你对马克思一生奋斗历程的了解，谈谈你能从中得到怎样的人生启迪。 从马克思主义的这篇作文中得到的人生启迪； （1）树立崇高的社会理想 （2）为国家富强、民族振兴和人民幸福而努力工作。 （3）在党和人民的事业中实现自己的人生价值。 第一章世界的物质性及发展规律 1、如何理解马克思主义的物质观及其现代意义？ （1）马克思主义的物质观的基本内容：①物质是标志客观实在的哲学范畴 ②物质的存在形式 ③物质和意识的关系 ④世界统一于物质 （2）马克思主义物质观的现代意义：①为现代科学的发展提供了最基本的指导原则②坚持主观能动性和客观规律性的统一 ③从实际出发建设中国特色社会主义 2、在追求中国梦的过程中，应该怎样把握主观能动性和客观规律性的辩证 1 第三章化学动力学基础课后习题参考答案 2解：（1）设速率方程为 代入数据后得： 2.8×10-5=k ×(0.002)a (0.001)b ① 1.1×10-4=k ×(0.004)a (0.001)b ② 5.6×10-5=k ×(0.002)a (0.002)b ③ 由②÷①得: 2a =4 a=2 由③÷①得: 2b =2 b=1 （2）k=7.0×103(mol/L)-2·s -1 速率方程为 （3）r=7×103×(0.0030)2×0.0015=9.45×10-5(mol ·L -1·s -1) 3解：设速率方程为 代入数据后得： 7.5×10-7=k ×(1.00×10-4)a (1.00×10-4)b ① 3.0×10-6=k ×(2.00×10-4)a (2.00×10-4)b ② 6.0×10-6=k ×(2.00×10-4)a (4.00×10-4)b ③ 由③÷②得 2=2b b=1 ②÷①得 22=2a ×21 a=1 k=75(mol -1·L ·s -1) r=75×5.00×10-5×2.00×10-5=7.5×10-8(mol ·L -1·s -1) 5解：由 得 ∴△Ea=113.78（kJ/mol ） 由RT E a e k k -=0得：9592314.81078.11301046.5498.03?=?==??e ke k RT E a 9解：由阿累尼乌斯公式：RT E k k a 101ln ln -=和RT E k k a 202ln ln -=相比得： ∴ 即加催化剂后，反应速率提高了3.4×1017倍 因△r H θm =Ea(正) -Ea(逆) Ea(逆)=Ea(正)-△r H θm =140+164.1=304.1(kJ/mol) 10解：由)11(ln 2 112T T R Ea k k -=得： )16001(314.8102621010.61000.1ln 2 384T -?=??-- T 2=698（K ） 由反应速率系数k 的单位s-1可推出，反应的总级数为1，则其速率方程为 r=kc(C 4H 8) 对于一级反应,在600K 下的)(1014.110 10.6693.0693.0781s k t ?=?== - ) ()(2O c NO kc r b a =)()(107223O c NO c r ?=) ()(355I CH c N H C kc r b a =)11(ln 2112T T R E k k a -=)627 15921(314.8498.081.1ln -=a E ) /(75.41046.5656314.81078.113903s mol L e e k k RT E a ?=??==??--36.40298314.810)140240(ln 32112=??-=-=RT E E k k a a 1712104.3ln ?=k k 第四章课后思考题及参考答案 1、为什么说资本来到世间，从头到脚，每个毛孔都滴着血和肮脏的东西？ [答案要点]资本来到世间，从头到脚，每个毛孔都滴着血和肮脏的东西。资本主义的发展史，就是资本剥削劳动、列强掠夺弱国的历史，这种剥夺的历史是用血和火的文字载入人类编年史的。在自由竞争时代，西方列强用坚船利炮在世界范围开辟殖民地，贩卖奴隶，贩卖鸦片，依靠殖民战争和殖民地贸易进行资本积累和扩张。发展到垄断阶段后，统一的、无所不包的世界市场和世界资本主义经济体系逐步形成，资本家垄断同盟为瓜分世界而引发了两次世界大战，给人类带来巨大浩劫。二战后，由于社会主义的胜利和民族解放运动的兴起，西方列强被迫放弃了旧的殖民主义政策，转而利用赢得独立和解放的广大发展中国家大规模工业化的机会，扩大资本的世界市场，深化资本的国际大循环，通过不平等交换、资本输出、技术垄断以及债务盘剥等，更加巧妙地剥削和掠夺发展中国家的资源和财富。在当今经济全球化进程中，西方发达国家通过它们控制的国际经济、金融等组织，通过它们制定的国际“游戏规则”，推行以所谓新自由主义为旗号的经济全球化战略，继续主导国际经济秩序，保持和发展它们在经济结构和贸易、科技、金融等领域的全球优势地位，攫取着经济全球化的最大好处。资本惟利是图的本性、资本主义生产无限扩大的趋势和整个社会生产的无政府状态，还造成日益严重的资源、环境问题，威胁着人类的可持续发展和生存。我们今天看到的西方发达资本主义国家的繁荣稳定，是依靠不平等、不合理的国际分工和交换体系，依靠发展中国家提供的广大市场、廉价资源和廉价劳动力，通过向发展中国家转嫁经济社会危机和难题、转移高耗能高污染产业等方式实现的。资本主义没有也不可能给世界带来普遍繁荣和共同富裕。 2、如何理解商品二因素的矛盾来自劳动二重性的矛盾，归根结底来源于私人劳动和社会劳的矛盾？[答案要点]商品是用来交换的劳动产品，具有使用价值和价值两个因素或两种属性。在私有制条件下，商品所包含使用价值和价值的矛盾是由私有制为基础的商品生产的基本矛盾即私人劳动和社会劳动的矛盾所决定的。以私有制为基础的商品经济是以生产资料的私有制和社会分工为存在条件的。一方面，在私有制条件下，生产资料和劳动力都属于私人所有，他们生产的产品的数量以及品种等，完全由自己决定，劳动产品也归生产者自己占有和支配，或者说，商品生产者都是独立的生产者，他们要生产什么，怎样进行生产，生产多少，完全是他们个人的私事。因此，生产商品的劳动具有私人性质，是私人劳动。另一方面，由于社会分工，商品生产者之间又互相联系、互相依存，各个商品生产者客观上都要为满足他人和社会的需要而进行生产。因此，他们的劳动又都是社会劳动的组成部分。这样，生产商品的劳动具有社会的性质，是社会劳动。对此，马克思指出，当劳动产品转化为商品后，“从那时起，生产者的私人劳动真正取得了二重的社会性质。一方面，生产者的私人劳动必须作为一定的有用劳动来满足一定的社会需要，从而证明它们是总劳动的一部分，是自然形成的社会分工体系的一部分。另一方面，只有在每一种特殊的有用的私人劳动可以同任何另一种有用的私人劳动相交换从而相等时，生产者的私人劳动才能满足生产者本人的多种需要。完全不同的劳动所以能够相等，只是因为它们的实际差别已被抽去，它们已被化成它们作为人类劳动力的耗费、作为抽象的人类劳动所具有的共同性质。”私有制条件下，商品生产者私人劳动所具有的这二重性质，表现为生产商品的劳动具有私人劳动和社会劳动的二重性。 生产商品的私人劳动和社会劳动是统一的，同时也是对立的。其矛盾性表现在：作为私人劳动，一切生产活动都属于生产者个人的私事，但作为社会劳动，他的产品必须能够满足一定的社会需要，他的私人劳动才能转化为社会劳动。而商品生产者的劳动直接表现出来的是它的私人性，并不是它的社会性，他的私人劳动能否为社会所承认，即能否转化为社会劳动，他自己并不能决定，于是就形成了私人劳动和社会劳动的矛盾。这一矛盾的解决，只有通过商品的交换才能实现。当他的产品在市场上顺利地实现了交换之后，他的私人劳动也就成了社会劳动的一部分，他的具体劳动所创造的使用价值才是社会需要的，他的抽象劳动所形成的价值才能实现。如果他的劳动产品在市场上没有卖出去，那就表明，尽管他是为社会生产的，但事实上，社会并不需要他的产品，那么他的产品 第二章 3.某公司下属40个销售点2012年的商品销售收入数据如下：单位：万元152 124 129 116 100 103 92 95 127 104 105 119 114 115 87 103 118 142 135 125 117 108 105 110 107 137 120 136 117 108 97 88 123 115 119 138 112 146 113 126 要求：（1）根据上面的数据进行适当分组，编制频数分布表，绘制直方图。 （2）制作茎叶图，并与直方图进行比较。 解：（1）频数分布表 或： （2）茎叶图 第三章 1. 已知下表资料： 试根据频数和频率资料，分别计算工人平均日产量。解：计算表 根据频数计算工人平均日产量：6870 34.35200 xf x f = = =∑∑（件） 根据频率计算工人平均日产量：34.35f x x f = = ∑∑ g （件） 结论：对同一资料，采用频数和频率资料计算的变量值的平均数是一致的。 2.某企业集团将其所属的生产同种产品的9个下属单位按其生产该产品平均单位成本的分组资料如下表： 试计算这9个企业的平均单位成本。 解： 这9个企业的平均单位成本=f x x f = ∑∑ =13.74（元） 3.某专业统计学考试成绩资料如下： 试计算众数、中位数。 解：众数的计算： 根据资料知众数在80～90这一组，故L=80，d=90-80=10,fm=20,fm-1=14,fm+1=9, ()() 1 11m m o m m m m f f M L d f f f f --+-=+ ?-+- 第一章 1.电气工程与电工科学的关系就是什么？ 电气工程的理论基础就是电气科学。 2.与“现代五大工程”的其她工程相比,电气工程的突出特点就是什么？ 与其她工程相比,电气工程的特点在于:她的出现首先不就是来源与文明发展的自发需要,而就是来源于科学发现。她以全新的能量形态开辟出一个人类文明的新领域。她的发展又伴生了电子工程,从而孕育出通信,计算机,网络等工程领域,为信息时代的出现奠定了基础。 3.为什么说第二次工业革命就是以电气化为主要特征的？ 在这一时期,发电,输电,配电已形成了一气轮机,水轮机为原动机,以交流发电机为核心,以变压器与输配电线路等组成的输配点系统为“动脉”的输电网,使电力的生产,应用达到较高的水平,并具有相当大的规模。在工业生产,交通运输中电力拖动,电力牵引,电动工具,点加工,点加热等得到普遍应用。 4.根据自己了解,电气工程有哪些应用？ 多电飞机,线控汽车,全电舰船。 5.20世纪哪些科学技术的进步对电器工程的发展起到了重要作用？ 超导材料,半导体材料,永磁材料,超导磁体技术,电磁技术。 6、电气科学与电气工程的发展史给您哪些启发? 今天电能的应用已经渗透到人类社会的生产,生活的各个领域,她不仅创造了极大的生产力,而且促进了人类文明的极大进步,彻底改变了人类社会生活方式,电气工程也应次被誉为“现代文明之轮” 7、21世纪电器工程科学的发展趋势就是什么? 将电气科学与工程与近代数学,物理学,化学,生命科学,材料科学以及系统科学,信息科学等前沿融合,加强从整体上对大型复杂系统的研究,加深对微观现象及过程规律性的认识,同时用信息科学的成就改造与提升本学科并开创新的研究方向。 8、为什么说21世纪电器工程与其她科学融合交叉就是她的显著特点? 21世纪的电气工程科学将在与信息科学,材料科学,生命科学及环境科学等学科的交叉与融合中获得进一步发展,创新与飞跃往往发生在学科的交叉点上, 9电气工程科学的基础理论包括那些? 电路藜芦,电磁理论,电磁计量理论等。 10您认为今后电气工程还会有哪些新应用? 电力大系统,电力传动系统及电力电子变流系统中各问题基于新材料,新原理成为开拓新应用领域的电机,电器,电能质量的理论及其测量控制,现代测量传感技术。 11您认为还有那些计算机软件可以用于今后的专业学习? MATLAB,PSPICE,EMTP,SABER,ANSOFT。 第一章 单自由度系统 1、1 总结求单自由度系统固有频率的方法与步骤。 单自由度系统固有频率求法有:牛顿第二定律法、动量距定理法、拉格朗日方程法与能量守恒定理法。 1、 牛顿第二定律法 适用范围:所有的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1) 对系统进行受力分析,得到系统所受的合力; (2) 利用牛顿第二定律∑=F x m && ,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 2、 动量距定理法 适用范围:绕定轴转动的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1) 对系统进行受力分析与动量距分析; (2) 利用动量距定理J ∑=M θ &&,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 3、 拉格朗日方程法: 适用范围:所有的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1)设系统的广义坐标为θ,写出系统对于坐标θ的动能T 与势能U 的表达式;进一步写求出拉格朗日函数的表达式:L=T-U ; (2)由格朗日方程 θθ ??- ???L L dt )(&=0,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 4、 能量守恒定理法 适用范围:所有无阻尼的单自由度保守系统的振动。 解题步骤:(1)对系统进行运动分析、选广义坐标、写出在该坐标下系统的动能T 与势能U 的表达式;进一步写出机械能守恒定理的表达式 T+U=Const (2)将能量守恒定理T+U=Const 对时间求导得零,即 0) (=+dt U T d ,进一步得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 1、2 叙述用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法与步骤。 用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法有两个:衰减曲线法与共振法。 方法一:衰减曲线法。 求解步骤:(1)利用试验测得单自由度系统的衰减振动曲线,并测得周期与相邻波峰与波谷的幅值i A 、1+i A 。 (2)由对数衰减率定义 )ln( 1 +=i i A A δ, 进一步推导有 2 12ζ πζδ-= , 第一讲《蒹葭》思考题 1. 你还能举出几首临水怀人的诗词作品吗？ 如《诗经·陈风》中的“东门之池”、“泽陂”，《古诗十九首》中的“涉江采芙蓉”，温庭筠的《梦江南》等。 2. 有的诗内容十分确定，有的诗可以多种理解，请你结合本文分析其中的原因何在。 诗内容确定，主要是所写对象具体；而含蓄的诗歌，力图使诗歌表现的对象给人以不确定性，难以指实，如本篇中的“在水一方”的美人，可以指情感世界的恋人，也可以指家国渴慕的贤人。 3. 本诗的复沓形式与表现的思想感情之间有什么关联？ 它的艺术作用在于很好地表现事物进展的顺序和 程度，协调诗的韵律节奏，强化诗的音乐美和抒情气氛，增强表情达意的审美效果。 4. 在当代文艺作品里，有没有采用这种方式表达情思的？请举几例。 当代作品中经常运用复沓形式表达情思，而且是很普遍的艺术手法。如刘半农《教我如何不想他》、康白情《江南》、沈尹默《月夜》等。 第二讲《无题》李商隐思考题 1. 你认为诗中的男主人公是否是诗人自己？ 供学生独立思考 2. 与《长恨歌》那种内容十分明确的爱情诗相比，这种含混朦胧的作品的长处与短处各有哪些？ 本诗具体内容的含混及缺失，反而提供给读者进行联想、想象的空间，更能引发不同读者多方面的感受。缺点是不太适合痛快淋漓地表达情感以及叙述事件。 3. 能否再举出几首具有朦胧美的诗作？ 如阮籍《咏怀》、白居易《花非花》、李商隐《锦瑟》、李煜《菩萨蛮》“花明月暗笼轻纱”等。 第三讲庄子秋水思考题1. 你认为这种对话体在说理时有什么好处？有什么不 足？ 对话体多通过两个人物的问答和辩论来阐述道理，善于将不同思想的碰撞或逻辑思辨的过程有机地呈现出来，其语言也容易具有生动、活泼和个性化的特点。其不足之处是思路和逻辑有时不够严谨。 2. 在先秦诸子中，还有谁喜欢用寓言故事来阐述其哲学思想？ 韩非子。《韩非子》中的《内储说》、《外储说》、《说林》、《喻老》、《十过》皆为寓言故事之专集，其数量居先秦散文之首。然其寓言主要取材于历史和现实，与庄子寓言的奇幻谲怪呈现为完全不同的风格。 3. 在阐述哲理时，本文使用了多种修辞手法，请指出来，并说明其效果如何。 拟人、比喻、对比、排偶，说理形象而有力。 4. 本文中有若干语句，在后世化为人们习用的成语，请指出来。 望洋兴叹、贻笑大方、坐井观天、太仓稊米。 5. 比较庄子和孟子的文章风格，谈谈二者间有何差别？ 教师引导学生自由讨论。 第四讲韩愈与潮州文化思考题 1. 苏轼曾说：“读《祭十二郎文》不下泪者，其人必不友。”分析此说是否有道理。 苏轼的说法带有些夸张的成分，不过也指出此文饱蘸着作者真情的特点。 2. 后人认为袁枚的《祭妹文》，乃是本文的接踵之作。通过比较两文，你能否找出祭文佳作的一些共通之处？ 《祭十二郎文》饱含着韩愈对十二郎的满腔真情，袁枚《祭妹文》也通篇充盈着兄妹之间的诚挚、亲密之情。故而，祭文的最可贵处，在于能抒写真情，有真情贯注于其中。 软件工程概论郑人杰等版 第1章软件与软件工程的概念 1.1 举出你所知道的应用软件的例子。 办公软件、游戏软件、财务软件、银行软件、人事管理软件、工资管理软件、学籍管理软件等。 1.2 认为“软件就是程序，软件开发就是编程序。”这种观点是否正确？为什么？ 认为“软件就是程序，软件开发就是编程序。”这种观点是错误的。 首先，软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括程序，数据及其相关文档的完整集合，程序只是软件的组成部分之一；其次，在软件开发中，编程只是软件开发过程的一个阶段。 1.3 如果将软件开发比作高楼大厦的建造，可以将软件的设计比作什么？ 可以将软件的设计比作建筑设计，软件设计的成果相当于建筑设计的设计图纸。 1.4 什么是软件危机？它有哪些典型表现？为什么会出现软件危机？ 软件危机：软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。 典型表现： (1)对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。 (2)用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常发生。 (3)软件产品的质量往往靠不住。 (4)软件常常是不可维护的。 (5)软件通常没有适当的文档资料。 (6)软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升。 (7)软件开发生产率提高的速度，既跟不上硬件的发展速度，也远远跟不上计算机应用 迅速普及深入的趋势。 产生软件危机的原因：除了软件本身的特点，其原因主要有以下几个方面： (1) 缺乏软件开发的经验和有关软件开发数据的积累，使得开发工作计划很难制定。 (2) 软件人员与用户的交流存在障碍，使得获取的需求不充分或存在错误。 (3) 软件开发过程不规范。如，没有真正了解用户的需求就开始编程序。 (4) 随着软件规模的增大，其复杂性往往会呈指数级升高。需要很多人分工协作，不仅涉及 技术问题，更重要的是必须有科学严格的管理。 第二章 误差及分析数据的统计处理 思考题答案 1 正确理解准确度和精密度，误差和偏差的概念。 答：准确度表示测定结果和真实值的接近程度，用误差表示。精密度表示测定值之间相互接近的程度，用偏差表示。误差表示测定结果与真实值之间的差值。偏差表示测定结果与平均值之间的差值，用来衡量分析结果的精密度，精密度是保证准确度的先决条件，在消除系统误差的前提下，精密度高准确度就高，精密度差，则测定结果不可靠。即准确度高，精密度一定好，精密度高，准确度不一定好。 2 下列情况分别引起什么误差如果是系统误差，应如何消除 （1）砝码被腐蚀； 答：系统误差。校正或更换准确砝码。 （2）天平两臂不等长； 答：系统误差。校正天平。 （3）容量瓶和吸管不配套； 答：系统误差。进行校正或换用配套仪器。 （4）重量分析中杂质被共沉淀； 答：系统误差。分离杂质；进行对照实验。 （5）天平称量时最后一位读数估计不准；答：随机误差。增加平行测定次数求平均值。 （6）以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液； 答：系统误差。做空白实验或提纯或换用分析试剂。 3 用标准偏差和算术平均偏差表示结果，哪一个更合理 答：标准偏差。因为标准偏差将单次测定的偏差平方后，能将较大的偏差显著地表现出来。 4 如何减少偶然误差如何减少系统误差 答：增加平行测定次数，进行数据处理可以减少偶然误差。通过对照实验、空白实验、校正仪器、提纯试剂等方法可消除系统误差。 5 某铁矿石中含铁%，若甲分析结果为%，%，%，乙分析得%，%，%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。 答：通过误差和标准偏差计算可得出甲的准确度高，精密度好的结论。 x 1 = ++÷3 =(%) x 2 = ＋＋ ÷3 = (%) E 1=－ =(%) E 2=－ = (%) %030.01/)(1)(222 1=-∑-∑=--∑=n n x x n x x s i %035.01/)(222=-∑-=∑n n x x s i 6 甲、乙两人同时分析同一矿物中的含硫量。每次取样 g ，分析结果分别报告为 甲：%，% 乙：%，% 哪一份报告是合理的为什么 答：甲的分析报告是合理的。因为题上给的有效数字是两位，回答也应该是两位。 第三章 滴定分析 思考题答案 1． 什么叫滴定分析它的主要分析方法有哪些 答: 将已知准确浓度的标准溶液滴加到待测溶液中，直至所加溶液的物质的量与待测溶液的物质的量按化学计量关系恰好反应完全，达到化学计量点；再根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，计算出待 统计学课后习题答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】 第四章 统计描述 【】某企业生产铝合金钢，计划年产量40万吨，实际年产量45万吨；计划降低成本5%，实际降低成本8%；计划劳动生产率提高8%，实际提高10%。试分别计算产量、成本、劳动生产率的计划完成程度。 【解】产量的计划完成程度=%5.112100%40 45 100%=?=?计划产量实际产量 即产量超额完成%。 成本的计划完成程=84%.96100%5%-18% -1100%-1-1≈?=?计划降低百分比实际降低百分比 即成本超额完成%。 劳动生产率计划完= 85%.101100%8%110% 1100%11≈?++=?++计划提高百分比实际提高百分比 即劳动生产率超额完成%。 【】某煤矿可采储量为200亿吨，计划在1991~1995年五年中开采全部储量的%， 试计算该煤矿原煤开采量五年计划完成程度及提前完成任务的时间。 【解】本题采用累计法： （1）该煤矿原煤开采量五年计划完成=100% ?数 计划期间计划规定累计数 计划期间实际完成累计 = 75%.1261021025357 4 =?? 即：该煤矿原煤开采量的五年计划超额完成%。 （2）将1991年的实际开采量一直加到1995年上半年的实际开采量，结果为2000万吨，此时恰好等于五年的计划开采量，所以可知，提前半年完成计划。 【】我国1991年和1994年工业总产值资料如下表： 要求： （1）计算我国1991年和1994年轻工业总产值占工业总产值的比重，填入表中； （2）1991年、1994年轻工业与重工业之间是什么比例（用系数表示）？ （3）假如工业总产值1994年计划比1991年增长45%，实际比计划多增长百分之几？ 1991年轻工业与重工业之间的比例=96.01.144479 .13800≈； 1994年轻工业与重工业之间的比例=73.04.296826 .21670≈ （3） %37.25 1%) 451(2824851353 ≈-+ 即，94年实际比计划增长%。 【】某乡三个村2000年小麦播种面积与亩产量资料如下表： 要求：（1）填上表中所缺数字； （2）用播种面积作权数，计算三个村小麦平均亩产量； （3）用比重作权数，计算三个村小麦平均亩产量。 地理信息系统课后习题第一章 1、什么是地理信息系统（GIS）？它与一般计算机应用系统有哪些异同点？答：地理信息系统：是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 GIS 脱胎于地图学，是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。但是，地理信息系统与这学科和系统之间既有联系又有区别: （1） GIS 与机助制图系统机助制图是地理信息系统得主要技术基础，它涉及GIS 中的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能，此外它还应具有丰富的空间分析功能。 （2） GIS 与 DBMS(数据库管理系统) GIS 除需要功能强大的空间数据的管理功能之外，还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能。因此，GIS 在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加复杂，在功能上也比后者要多地多。 （3） GIS 与 CAD 系统二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但 CAD 系统只处理规则的几何图形、属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。 （4）GIS 与遥感图像处理的系统遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像 数据处理进行分析处理的软件。它主要强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取。这种系统一般缺少实体的空间关系描述，难以进行某一实体的属性查询和空间关系查询以及网络分析等功能。 2、地理信息系统有哪几个主要部分组成？它的基本功能有哪些？试举目前广泛应用的两个基础地理信息系统软件为例，列出它们的功能分类表，并比较异同点？ （1）系统硬件:包括各种硬件设备，是系统功能实现的物质基础； （2）系统软件:支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；（3）空间数据:系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础； （4）应用人员:GIS 服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户； （5）应用模型:解决某一专门应用的应用模型，是 GIS 技术产生社会经济效益的关键所在。 3、试说明地理信息系统的基本分析功能与应用模型之间的区别和联系是什么？答：地理信息系统分析功能是基于现有数据按照一定规律或者参数进行计算得出的结构，这些规律和参数就可以构成一个应用模型，比如降雨量计算模型和风力强度计算模型等。但应用模型很多是专业领域的模型，其表现可以是参数表格也可以是图标或计算公式，不利于地理信息这种要与地理坐标想联系，并且需要特殊的可视化效果的信息分析与表达。因此要构建适合于地理信息分析和表达的应用模型就要吧如气象农业等行业应用模型转变或者结合地理信息做成与空间信息想连接的模型应用于分析。 4、根据你的了解，阐述地理信息系统的相关学科及关联技术，并就地理信息系 第六章 化学动力学习题答案 1. 某放射性元素经14天后，活性降低了%。试求：（1）该放射性元素的半衰期；（2）若要分解掉90%，需经多长时间 解：放射性元素的衰变符合一级反应规律。 设反应开始时，其活性组分为100%，14天后，剩余的活性组分为100%%，则： A,031A,011100 ln ln 5.0710d 14100 6.85 c k t c x --===?-- 312 ln 2/ln 2/(5.0710)136.7d t k -==?= A,03A,0A,0111ln ln 454.2d 0.9 5.071010.9 c t k c c -===-?- 2．已知某药物在体内的代谢过程为某简单级数反应，给某病人在上午8时注射该药物，然后分别经过不同时刻t 测定药物在血液中的浓度c （以mmol?L -1表示），得到如下数据： t / h 4 8 12 16 c/(mmol?L -1) 如何确定该药物在体内代谢过程的反应级数该反应的速率常数和半衰期分别是多少 解：此题可用尝试法求解反应级数。先求出不同时刻的ln c ： t / h 4 8 12 16 ln c ? ? ? ? 以ln c 对t 作图，得一直线，相关系数为，所以此为一级反应，即n=1。 直线的斜率为?，则有此反应的速率常数为；半衰期1/2ln 2 7.24h t k ==。 3．蔗糖在酸催化的条件下，水解转化为果糖和葡萄糖，经实验测定对蔗糖呈一 级反应的特征： 122211261266126H C H O H O C H O C H O + +??→+ 蔗糖（右旋） 果糖（右旋） 葡萄糖（左旋）生理学第八版课后思考题参考答案解析
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