44．地基土呈水平成层分布，自然地面下分别为粉质粘土、细砂和中砂，地下水位于第
一层土底面，各层土的重度见图。试计算图中1点、2点和3点处的竖向有效自重应力。（8分）
题 44 图 解：
0'1=cz σ
kPa cz 2.285.18.18'2=?=σ
3'2/6.9106.19m kN =-=γ
kPa cz 2.525.26.95.18.18'3=?+?=σ
45. 已知某土样ο18=?，c =15kPa ，承受的大小主应力分别为1σ=400kPa ，3σ=180kPa ，试
判断该土样是否达到极限平衡状态？（8分） 解：
已知土的抗剪强度指标φ、c 及最小主应力σ3 假定土体处于极限平衡状态，根据极限平衡条件：
)2/45tan(2)2/45(tan 231??σσ+++=οοc f
)2/1845tan(152)2/1845(tan 1802
ο
ο
ο
ο
+?++=
3.382= kPa
因为f kPa 11400σσ>=，所以土体处在破坏状态。
46. 某柱下方形底面基础，底面边长2.8 m ，基础埋深1.8 m ，柱作用在基础顶面的轴心
荷载标准组合值F k =1250KN,第一层土为粘土，厚度3.8 m ，天然重度γ=18 kN/m 3；地基承载力特征值f ak =160 kPa,深度修正系数ηd =1.6；粘土层下为淤泥层，天然重度
γ=17kN/m 3；地基承载力特征值f ak =80 kPa ，深度修正系数ηd =1.0，取地基压力扩散
角θ=22°。试分别验算地基持力层及下卧层是否满足承载力要求。（14分）
题 46 图
解：
（1） 验算持力层承载力
kPa d f f m d ak a 4.197)5.08.1(186.1160)5.0(=-??+=-+=γη
a
k k k f kPa A G F P <=????+=+=
4.1958
.28.28
.18.28.2201250
求故持力层承载力满足要
（2） 验算软弱下卧层承载力
软弱下卧层顶面附加应力：
)
tan 2)(tan 2()
(θθγz l z b d P bl P m k z ++-=
,5.65)22tan 228.2()
8.1184.195(8.28.22
kPa =??+?-??=
ο
软弱下卧层顶面自重应力：
kPa z d p m cz 4.688.318)(=?=+=γ
软弱下卧层承载力特征值：
kPa d f f m d ak a 4.139)5.08.3(180.180)5.0(=-??+=-+=γη分）
3/18m kN m =γ其中
kPa f kPa P az z cz 4.1399.1335.654.68P =<=+=+
软弱下卧层承载力亦满足要求。
44．用环刀切取土样，其体积为100cm 3，质量为185g ，试样烘干后质量为145g 。若已知该土的土粒比重为2.73，试求该土的天然密度、含水量及孔隙比。(水的密度取1.0g ／cm 3)
（6分）
解：
天然密度 3/85.1100
185cm g
V m ===ρ
含水量 %6.27%100145145
185=?-=-=
s s m m m ω 孔隙比 88.0185
.1)
276.01(73.21)1(=-+=-+=ρωs
G e 45. .某挡土墙高为5.0m ，墙后填土分为两层，第一层为中砂，其天然重度γ=19.0kN ／m 3，内摩擦角?=14°；第二层为粘性土，其天然重度γ=18.5kN ／m 3，内摩擦角?=20°，粘聚力c=8kPa ，试用朗肯理论求主动土压力E a 的大小。（10分）
解：
题45 图
610.0)
21445(tan 2
1=-=οο
a K 490.0)2
2045(tan 22=-=οο
a K A 点：
0=aA p
B 点上界面 ： KPa p aB 2.23610.0219=??=上
B 点下界面 ： KPa p aB 4.77.082490.0219=??-??=下
C 点 ： KPa p aC 6.347.08249.0)35.18219(=??-??+?= 主动土压力 KN E a 2.862/3)6.344.7(2/22.23=?++?=
46. 某“烂尾楼”工程，几年前仅施工至一层便停工，现注入资金恢复建设，但需改变该楼的使用功能。现场勘察得知，某柱采用钢筋混凝土独立基础，基底尺寸为l ×b=4m×3m，埋深状况及地基持力层、下卧层情况见图。假设天然地面与±0.00地面齐平，试根据持力承载力要求核算该基础能承受多大的竖向力F ，并据此验算下卧层承载力是否满足要求。（14分)
解：
（1）确定持力层承载力：b=3 m ，无须宽度修正
kPa d f f m d ak a 4.197)5.08.1(186.1160)5.0(=-??+=-+=γη 根据a f p ≤，基础能承受最大的竖向力F
kN bl d f F G a 8.193643)8.1204.197()(=???-=-≤γ
（2）验算软弱下卧层承载力
当kN F 8.1936=时，作用在基底上压力为地基承载力， 则软弱下卧层顶面附加应力：
)
tan 2)(tan 2()
(θθγz l z b d p bl p m z ++-=
,4.76)22tan 224)(22tan 223()
8.1184.197(43kPa =?+?+?-??=
οο 软弱下卧层顶面自重应力：
kPa z d p m cz 4.688.318)(=?=+=γ
软弱下卧层承载力特征值：
kPa
d f f m d ak a 4.139)5.08.3(180.180)5.0(=-??+=-+=γη题46 图
3/18m kN m =γ其中
kPa f kPa p p az cz z 4.1398.1444.684.76=>=+=+
软弱下卧层承载力不满足要求。
44．有一10m 厚的饱和粘土层，在实验室中测得其三项基本指标为d s =2.72、γ=18.5kN/m 3、ω=36%。其下是为砂土,已知其承压水头H =6m 。现要在粘土层中开挖一个窄基坑，试问基坑的最大开挖深度d 为多少？(水的重度γω=10KN/m 3)（10分） 解：
计算饱和粘土的饱和重度
0.115
.1810
)36.01(72.21)1(=-?+?=
-+=
γ
γωω
s d e
6.180
.1110
)0.172.2(1)(=+?+=++=
e e d s sat ωγγ KN/m 3
为防止基坑突涌 0)10(>--sat d H γγω 则 77.66
.1810
61010=?-
=-
H d γγω m 45. 某挡土墙高H=5米，墙后填土为中砂，γ=18kN/m 3，γsat =20 kN/m 3；φ=30°；墙背垂直、光滑、填土面水平。计算当地下水位上升到离墙顶3米时，墙背所受到的总侧压力。（10分） 解： 3 1)23045(tan 2=?- ?=a K kPa aA 0=σ kPa K h a aB 183 1 3181=? ?==γσ kPa K h h a w sat aC 23.33 1)2)1018(318())((21=??-+?=-+=γγγσ 主动土压力：m kN E a /3.6822 3 .231832180=?++?+= 水压力：kPa h w w 202102=?==γσ m kPa h E w w /202102 1 21222=??== γ kPa E E E w a 3.88203.68=+=+= 46. 某场地土层分布及物理性质指标如下图所示，作用在条形基础顶面的中心荷载标准值 m kN F k /300=,m m kN M k /12?=。粘土层的抗剪强度指标为?=24k ?，kPa c k 14=。 暂取基础埋深0.8m ，底宽2.0m 。验算所选基础底面宽度是否合适。（10分） （注：?=24k ?，承载力系数80.0=b M 87.3=d M 45.6=c M ） 解： 条形基础在长度方向取1m 计算 由于偏心，故应满足a k a k f P f P 2.1,max .≤≤ kPa A G F P k k k 1662 18 .02120300=????+=+= m b m G F M e k k k k 066.0033.0036.08 .021*******=<=???+=+= kPa b e l b G F P k k k k 9.183)2 036 .061(2332)61(max .=?+=+?+= 已知当?=24k ?，承载力系数为： 80.0=b M ， 87.3=d M ， 45.6=c M 14 45.68.02.1787.321880.00?+??+??=++=k c d b a c M d M b M f γγ kPa 4.172= 持力层承载力满足要求 且∴=<==<=,8.2062.19.1834.172166max .kPa f kPa P f kPa P a k a k Θ 44．在对某地基土进行试验时，用环刀切取土样，土样高度2cm ，上、下底面积为50cm 2， 称得土样质量为190g ，烘干后质量为150g 。试计算土样的密度和含水量；若该土样处于饱和状态，试计算土样的孔隙比。(8分) 解： 土样密度 3/90.12 50190cm g V m =?== ρ 含水量 %7.26%100150 150 190=?-=-= s s m m m ω 若该土样处于饱和状态 ，则孔隙体积为水的体积 3400 .1150 190cm m V V w w w V =-= = =ρ 孔隙比 67.040 10040 =-=-= V V V V V e 45．挡土墙高8m ，墙后填土第一层为砂土，第二层为粘土，各土层物理力学指标如图所示。 试用朗肯土压力理论计算作用在墙背上A 、B 、C 三点的主动土压力强度及作用在挡土墙背上的主动土压力合力大小。(12分) 解： 333.0)23045(tan 2 1=-=οο a K 49.0)2 2045(tan 22=-=οο a K A 点： 0=aA p B 点上界面 ： KPa p aB 6.18333.036.18=??=上 B 点下界面 ： KPa p aB 5.107.012249.036.18=??-??=下 C 点 ： KPa p aC 1.577.012249.0)51936.18(=??-??+?= 主动土压力合力 KN E a 9.1962/5)1.575.10(2/36.18=?++?= 46. 某轴心受压矩形底面基础，底面尺寸为l ×b =6m ×4m ，基础埋深d =2.5m ，地下水位与基底平齐，其它指标如图所示，试按土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值f a 。(10分) 解： 已知基础宽度m m b m 643<=<，取m b 4= 持力层强度指标 ο 22,1022====??k k kPa c c ， 查表得承载力系数 04.6,44.3,61.===c d b M M o M 持力层在地下水位以下取 3 '/91019m kN =-==γγ 基础底面以上为单一土层3 1/18m kN m ==γγ 1004.65.21844.34961.0?+??+??=++=k c m d b a c M d M b M f γγ kPa 2.237= 44. 某饱和土体积为100 cm 3，称重1.98 N ，土烘干称重为1.64 N ，求该土的含水量ω，孔隙比e 及干重度d γ。(8分) 解： 含水量 %7.20%10064 .164 .198.1=?-=-= s s m m m ω 该土样处于饱和状态 ，则孔隙体积为水的体积 33410 1640 1980cm W V V w w w V =-= = =γ 孔隙比 55.034 10034 =-=-= V V V V V e 干重度 3/4.16100 1640cm g V W s d === γ 45. 某独立柱基底面为方形，0.4==b l m ，作用在柱基上的荷载为1536=F kN ，基础埋置深度0.1=d m ，埋深范围内杂填土重度16=γkN ／m 3，其下为粘性土层，厚2.1=h m 天然重度20=γ kN ／m 3。若已知粘土层上下点的附加应力系数分别为1.000和0.8916，试求基础下粘性土沉降量。(12分) 解： 基底压力： kPa d bl F p G 1161204 41536=?+?=+=γ 基底附加压力： kPa d p p 1001161160=?-=-=γ 粘土层上下点的附加应力：kPa p z 100100000.1011=?==ασ kPa p z 16.891008916.0022=?==ασ 平均附加应力：kPa z 58.9416.89100=+=σ 粘土层上下点的自重应力 ： KPa cz 161161=?=σ kPa cz 402.120162=?+=σ 平均附加自重应力：kPa cz 284016=+=σ 建筑前后粘土层的平均竖向压力为：kPa p cz 281==σ kPa p z cz 58.1222=+=σσ 查表得对应的 8332.0,8732.021==e e 粘土层的沉降量 mm h e e e s 6.2512008732 .018332 .08732.01121=?+-=+-= 46. 如图所示的柱下单独基础处于均匀的中砂中，土的重度γ=17.5kN ／m 3，修正后的地基承载力特征值f a =250 kPa 。已知基础的埋深为2.0 m ，基底为2.0 m ×4.0 m 的矩形，作用在 柱基上的荷载如图中所示，试验算地基承载力是否满足要求。(10分) 解： 基础及基础以上土的重量： kN bld G G 32024220=???==γ 基底平均压力：kPa f kPa bl G F p a 25024042320 1600=<=?+=+= 满足 偏心距 667.06 104.03201600250100=<=+?+= l e 满足 基底最大压力： kPa f kPa l e p p a 3002.14.277)4 104.061(240)61(max =<=?+?=+ = 满足 44．经勘察，某土料场有土料200000m 3，其天然孔隙比e 1=1.22，若用这些土料填筑公路路堤，控制路堤的孔隙比为e 2=0.75，则可以填筑路堤多少方？（8分） 解： e 1=V v /V s ，V v =e 1V s V=V v +V s =(1+e 1)V s 3109.9009022 .11200000 1m e V V s =+=+= e 2=V v ’/V s ，V v ’=e 2V s =0.75V s V ’= V v ’+V s =0.75 V s +V s =1.75 V s =1.75×90090.09=157657.66m 3 45. 测得某粘性土试样的无侧限抗压强度q u =300 kPa ，观察试样的破裂面情况可知其破裂面与水平面的夹角为50°，试用应力圆的方法确定该土样的内摩擦角φ及粘聚力c 的值，同时求出与水平面成45°角平面上作用的应力σ、τ的大小。（10分） 解： 2/45φα+=οf ，φ=10° 在无侧限条件下，σ1=300kPa ，σ3=0， 根据极限平衡条件：)2/45tan(21φσ+=οc kPa c 86.125)2/1045tan(2/300)2/45tan(2/1=+=+=οοοφσ 与水平面过成45°角平面上的应力：kPa 1502/1==σσ，kPa 1502/1==στ 46. 某矩形基础底面尺寸λ×b=6×4 m 2，基础埋深d=1.8 m ，作用在基础底板顶面的荷载标准值F k =3860 kN 、M k =628 kN ·m ，试验算持力层承载力是否满足要求？（12分） 解： f a =200+1.6×17.5× G k =20×6×4×1.8=864kN m l m G F M e k k k 0.16 13.08643860628=<=+=+= kPa f kPa A G F p a k k 4.23683.19646864 3860=<=?+=+= 满足 025.17168.2832.142.222)6 13.061(468643860)61(min max >=<=?±?+=±+=kPa kPa f kPa l e A G F p p a k k 持力层承载力满足要求。 44．某砂土试样,试验测定土粒相对密度G s =2.7,含水量 ω=9.43%,天然密度 ρ=1.66 g/cm 3。已知砂样最密实状态时称得干砂质量m s1=1.62 kg,最疏松状态时称得干砂质量m s2=1.45kg 。求此砂土的相对密度Dr,并判断砂土所处的密实状态 （8分） 解： 砂土在天然状态下的孔隙比 78.0166 .1) 0943.01(7.21) 1(=-+= -+= ρ ωs G e 砂土最小孔隙比 砂土最大孔隙比 31max /62.1cm g V m s d ==ρ 32min /45.1cm g V m s d ==ρ 67.01max min =-=d w s G e ρρ 86.01min max =-=d w s G e ρρ 相对密实度 ]67.0,33.0[42.0min max max ∈=--= e e e e D r 中密状态 45. 挡土墙高5 m ，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，共分两层，各层的物理力学性质指标如图所示。试求主动土压力Ea ，并绘出土压力分布图。（10分） γγsat 1.6 解： 307.0)23245(tan 2 1=-=οο a K 568.0)2 1645(tan 22=-=οο a K A 点： 011==a aA zK p γ B 点上界面 ： KPa K h p a aB 4.10111==γ上 B 点下界面 ： KPa K c K h p a a aB 2.422211=-=γ下 C 点 ： KPa K c K h h p a a aC 6.362)(222211=-+=γγ 主动土压力 KN E a 6.712/3)6.362.4(2/24.10=?++?= 46. 某场地土层分布及物理力学性质指标如下图所示，作用在条形基础顶面的中心荷载标准值m kN F k /300=,暂取基础埋深0.5 m ，底宽2.0 m ，试验算所选基础底面宽度是否合适。（12分） 解： 条形基础在长度方向取1m 计算 （1） 验算持力层承载力 kPa d f f m d ak a 1800180.1180)5.0(=??+=-+=γη a k k k f kPa A G F P <=????+=+= 1602 15 .02120300 求故持力层承载力满足要 （2） 验算软弱下卧层承载力 软弱下卧层顶面附加应力： ,7.8123 tan 222) 5.018160(2tan 2)(kPa z b d P b P m k z =??+?-?=+-= ο θγ 软弱下卧层顶面自重应力： kPa z d p m cz 0.455.218)(=?=+=γ 软弱下卧层承载力特征值： kPa d f f m d ak a 0.131)5.05.2(180.195)5.0(=-??+=-+=γη分）3/18m kN m =γ其中 kPa f kPa P az z cz 0.1317.126457.81P =<=+=+ 软弱下卧层承载力亦满足要求。 44．对某饱和砂土进行三轴压缩试验,首先施加σ3=50kPa 的围压,然后使最大主应力σ1和最小主应力σ3同时增加,且增量Δσ1始终是Δσ3的3倍,试验在排水条件下进行,当增量Δσ1达到300kPa 时，砂土正好破坏。求该砂土的抗剪强度指标。（10分） 解： kPa 3505011=?+=σσ kPa 1503 300 5035013=+=?+ =σσ 对于砂性土c=0，根据极限平衡理论，当处于极限平衡状态时： )2 45(tan 231φ σσ+?= )2 45(tan 1503502φ +??= 解得 ?=6.23φ 45. 某挡土墙高6m ，墙背直立光滑，填土面水平，顶面上有连续的均布荷载q=15kPa ，其余物理力学指标如图所示。试计算墙背土压力强度分布并画出分布图。（10分） 解： 422.0)2 2445(tan 2 =? - ?=a K a a aA K c qK p 2-= 65.012242.015??-?= kPa 27.9= a a aB K c K H q p 2)(-+=γ 65.0122422.0)61815(??-??+= kPa 3.36= 作墙背主动土压力强度分布图 m z 22.163.3627.927 .90=?+= m kN E a /76.863.36222.16=?-= 46. 墙底荷载F k =435kN/m ，采用混凝土墙下条形基础，地基条件如图示。设基础埋深d=1.5m.，试确定基础底面宽度并验算地基承载力。（10分） 解： 基底以上土的平均重度： 3/2.185 .17 .0198.05.17m kN m =?+?= γ 持力层承载力： kPa f a 08.330)5.05.1(2.184.4250=-??+= 基础底面宽度： m d f F b G a k 45.15 .12008.330435 =?-=-= γ，取基础宽度b=1.5m<3m 持力层承载力无须宽度修正 基底压力：kPa f kPa b G F p a k k 08.3303205 .15 .15.120435=<=??+=+= ，持力层承载力满足要求。 第三章 静定结构的位移计算 一、判断题： 1、虚位移原理等价于变形谐调条件，可用于求体系的位移。 2、按虚力原理所建立的虚功方程等价于几何方程。 3、在非荷载因素(支座移动、温度变化、材料收缩等)作用下，静定结构不产生内力，但会有位移且位移只与杆件相对刚度有关。 4、求图示梁铰C 左侧截面的转角时，其虚拟状态应取： A. ; ; B. D. C. =1 =1 5、功的互等、位移互等、反力互等和位移反力互等的四个定理仅适用于线性变形体系。 6、已知M p 、M k 图，用图乘法求位移的结果为：()/()ωω1122y y EI +。 M k M p 2 1 y 1 y 2 * * ωω ( a ) M =1 7、图a 、b 两种状态中，粱的转角?与竖向位移δ间的关系为：δ=? 。 8、图示桁架各杆E A 相同，结点A 和结点B 的竖向位移均为零。 A a a 9、图示桁架各杆EA =常数，由于荷载P 是反对称性质的，故结点B 的竖向位移等于零。 二、计算题： 10、求图示结构铰A 两侧截面的相对转角?A ，EI = 常数。 q l l l /2 11、求图示静定梁D 端的竖向位移 ?DV 。 EI = 常数 ，a = 2m 。 a a a 10kN/m 12、求图示结构E 点的竖向位移。 EI = 常数 。 l l l /3 /3 q 13、图示结构，EI=常数 ，M =?90kN m , P = 30kN 。求D 点的竖向位移。 P 3m 3m 3m 14、求图示刚架B 端的竖向位移。 q 15、求图示刚架结点C 的转角和水平位移，EI = 常数 。 q 16、求图示刚架中Ｄ点的竖向位移。EI ＝ 常数 。 l/2 17、求图示刚架横梁中Ｄ点的竖向位移。 EI ＝ 常数 。 18、求图示刚架中D 点的竖向位移。 E I = 常数 。 q l l/2 19、求图示结构Ａ、Ｂ两截面的相对转角，EI ＝ 常数 。 l/3 l/3 20、求图示结构A 、B 两点的相对水平位移，E I = 常数。 《土力学与基础工程》复习题 一、单项选择题 1、在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是（??）? A．均匀的? B．折线的?C．曲线的? D．直线的? 2、在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是（??）? A．附加应力的变化?? B．总应力的变化?? C．有效应力的变化? ?D．自重应力的变化 3．在土中对土颗粒产生浮力作用的是????(????)? A．强结合水????B．弱结合水??C．毛细水??????D．重力水 4、原状土试样的无侧限抗压强度与重塑土样的无侧限抗压强度之比称为土的????(????)?。 A．液化指标????B．强度提高系数????C．固结系数????D．灵敏度 5、刚性基础台阶允许宽高比的大小除了与基础材料及其强度等级有关外，还与????(????)?。 A．基底压力有关????????? ?B．地基土的压缩模量有关 ?C．基础的底面尺寸有关??? ?D．持力层的承载力有关? 6、在荷载分布范围内，地基中附加应力随深度愈向下（）。 A、始终不变 B、愈大 C、愈小 D、而无法确定 7、土体中一点的最危险破坏面为（）度。 A、45 B、45+ψ/2 C、60 D、90 8、一般在密砂和坚硬的粘土中最有可能发生地基破坏模式是（）。 A、整体剪切破坏模式 B、局部剪切破坏模式 C、冲切剪切破坏模式 D、延性破坏模式 9、某场地人为地被挖走了5米，则该场地为（）土。 A、正常固结土 B、超固结土 C、软固结土 D、欠固结土 10、基础下垫层的厚度一般为（）㎜。 A、150 B、200 C、100 D、50 11、衡量土的颗粒级配是否良好，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? 12、中心荷载作用的条形基础底面下地基土中最易发生塑性破坏的部位是?（????）。? A、中间部位?????????????????????? B、边缘部位? C、距边缘1/4基础宽度的部位????????? D、距边缘1/3基础宽度的部位? 13、下列因素中，与无粘性土的土坡稳定性相关的因素是（?????）。? A、滑动圆弧的圆心位置????????? B、滑动圆弧的半径? C、土坡的坡高????????????????? D、土坡的坡角? 14、钢筋砼柱下条形基础的肋梁高度不可太小，一般宜为柱距的（?????）? …………………密……………封……………线……………密……………封……………线………………… 2、“全过程”管理原则： 是指对固体废物的产生—收集—运输—综合利用—处理—贮存—处置实行全过程管理(2分)，在每一个环节都将其作为污染源进行严格的控制(1分)。 固体废物处理与处置课程考试题及答案题号 得分 评卷人 一、填空（20分，每空1分） 1、危险废物的主要特征并在于它们的相态，而在于它们的危险特性，即具有毒性、腐蚀性、传 染性、反应性、浸出毒性、易燃性、易爆性等独特性质。 2、城市垃圾清运的操作方法分为移动式和固定式两种。 3、根据废物组成中各种物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、摩擦性及弹跳性的差异，将 机械分选方法分为筛选（分）、重力分选、光电分选、磁力分选、电力分选和摩擦与弹跳分选。 4、危险废物稳定化/固化处理产物为了达到无害化，必须具备一定的性能，即： 抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性、耐腐蚀性、不燃性、抗渗透性和足够的机械强度。 5、影响固体废物厌氧消化的主要因素有厌氧条件、原料配比、温度、pH、添加物和抑制物、接种物、搅拌等。 6、现代化生活垃圾焚烧工艺流程主要由前处理系统、进料系统、焚烧炉系统、空气系统、烟气系统、灰渣系统、余热利用系统及自动化控制系统组成。 7、影响固体废物焚烧效果的主要因素有停留时间、温度、湍流度和空气过剩系数。 8、典型废轮胎的热解工艺流程为： 轮胎破碎—分（磁）选—干燥预热—橡胶热解—油气冷凝—热量回收—废气净化。 9、目前，污泥处置的主要方式有填埋、投海、焚烧和土地利用。 10、通常，干填埋气中CH 4体积分数为45%~60%，CO 2为40%~50%。 二、名称解释（18分，每小题3分） 1、固体废物： 是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值 但被抛弃或者放弃的固态、半固态(1分)和置于容器中的气态的物品、物质(1分)以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质(1分)。 一二三四五六七总分复核人 3、磁流体： 是指某种能够在磁场或磁场和电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒产 生磁浮力作用的稳定分散液(3分)。 4、稳定化： 《结构力学》计算题61.求下图所示刚架的弯矩图。 a a a a q A B C D 62.用结点法或截面法求图示桁架各杆的轴力。 63.请用叠加法作下图所示静定梁的M图。 64.作图示三铰刚架的弯矩图。 65.作图示刚架的弯矩图。 66. 用机动法作下图中E M 、L QB F 、R QB F 的影响线。 1m 2m 2m Fp 1 =1m E B A 2m C D 67. 作图示结构F M 、QF F 的影响线。 68. 用机动法作图示结构影响线L QB F F M ,。 69. 用机动法作图示结构R QB C F M ,的影响线。 70. 作图示结构QB F 、E M 、QE F 的影响线。 71.用力法作下图所示刚架的弯矩图。 l B D P A C l l EI=常数 72.用力法求作下图所示刚架的 M图。 73.利用力法计算图示结构，作弯矩图。 74.用力法求作下图所示结构的M图,EI=常数。 75.用力法计算下图所示刚架，作M图。 76. 77. 78. 79. 80. 81. 82. 83. 84. 85. 答案 q A B C D F xB F yB F yA F xA 2qa3 2/ 2qa3 2/ q2a ()2/8 2qa3 2/ =/ qa2 2 取整体为研究对象，由0 A M=，得 2 220 yB xB aF aF qa +-=（1）(2分) 取BC部分为研究对象，由0 C M= ∑，得 yB xB aF aF =，即 yB xB F F =（2）(2分) 由(1)、(2)联立解得 2 3 xB yB F F qa ==(2分) 由0 x F= ∑有20 xA xB F qa F +-=解得 4 3 xA F qa =-(1分) 由0 y F= ∑有0 yA yB F F +=解得 2 3 yA yB F F qa =-=-(1分) 则222 422 2 333 D yB xB M aF aF qa qa qa =-=-=（）(2分) 弯矩图(3分) 62.解：（1）判断零杆（12根）。（4分） （2）节点法进行内力计算，结果如图。每个内力3分（3×3＝9分）63.解： 、选择题（每小题3分，共18分） 1?图示体系的几何组成为： （ ） A. 几何不变，无多余联系； B. 几何不变，有多余联系； C.瞬 变； 4?图示桁架的零杆数目为：（ ） A. 6； B. 7 ； C. 8 ； D. 9。 5?图a 结构的最后弯矩图为：（ ） A.图 b ； B .图 c ； C .图 d ; B. 动 C. 会产生 体位 移； D. 3?在径向均布荷载作用下， 三铰拱的合理轴线为: A.圆弧线； B ?抛物线； C ?悬链线；D.正弦曲 D .都不 支 A.内力； 6.力法方程是沿基本未 A .力的平衡方程； C. 位移协调方程；D ?力的平衡及位 移为零方程。 :■、填空题（每题 3分，共9分） 1. 从几何组成上讲，静定和超静定结构都是 _______________________________ 体系， 前者 ___________ 多余约束而后者 ______________________ 多余约束。 2. 图b 是图a 结构 _______________ 截面的 ____________ 影响线。 3. __________________________________________________ 图示结构AB 杆B 端的转动 刚度为 ____________________________________________________ ,分配系数为 ________ , 传递系数为 ___________ 。 灯订，衷 i 三、简答题（每题 5分，共10分） 1. 静定结构内力分析情况与杆件截面的几何性质、材料物理性质是否相关? 为什么？ 2. 影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么？ 四、计算分析题，写出主要解题步骤 （4小题,共63分） 1?作图示体系的几何组成分析（说明理由） ，并求指定杆1和2的轴力。（本题16分） M/4 SI El M/4 3M4 量方向 移为零 知 B .位 土力学与基础工程复习重点 第一章绪论 （1）地基：支承基础的土体或岩体。 （2）天然地基：未经人工处理就可以满足设计要求的地基。 （3）人工地基：若地基软弱、承载力不能满足设计要求，则需对地基进行加固处理。（4）基础：将结构承受的各重作用传递到地基上的结构组成部分。 第二章土的性质及工程分类 （1）土体的三相体系：土体一般由固相（固体颗粒）、液相（土中水）和气相（气体）三部分组成。 （2）粒度：土粒的大小。 （3）界限粒径：划分粒组的分界尺寸。 （4）颗粒级配：土中所含各粒组的相对量，以土粒总重的百分数表示。 （5）土的颗粒级配曲线。 （6）土中的水和气（p9） （7）工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒级配的不均匀程度。 1060d d C u = 60 102 30d d d C c ?=） （ 的粒径，称中值粒径。 占总质量小于某粒径的土粒质量—的粒径，称有效粒径；占总质量小于某粒径的土粒质量—的粒径，称限定粒径；占总质量小于某粒径的土粒质量—%30%10%60301060d d d 不均匀系数u C 反映了大小不同粒组的分布情况，曲率系数c C 描述了级配曲线分布整体形态。 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断： 1.对于级配连续的土：5>u C ，级配良好：5u C 和3~1=c C 两个条件时，才为级配良好，反之则级配不良。 颗粒分析实验：确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析实验。对于粒径大于0.075mm 的粗粒土，可用筛分法。对于粒径小于0.075mm 的细粒土，则可用沉降分析法（水分法）。 （7）土的物理性质指标 三个基本实验指标 1.土的天然密度ρ 土单位体积的质量称为土的密度（单位为3 3 //m t cm g 或），即V m = ρ。 （2.10） 专业资料 泰州师范高等专科学校2010—2011学年度第二学期 09级《固体废物处理与处置》期末考试试卷（B 卷） 试卷使用班级：09环监 试卷共6页 考核方式：闭卷 答题时间：90分钟 得分 一、填空题（1′*20=20′） 1. 厌氧发酵的最佳pH 值范围是 。当pH 值过低时，可以加入 调节。 2. 生活垃圾的收集系统有两种方式： 和 。 3. 根据可燃物质的性质，燃烧方式有 、 和 。脂类有机物燃烧属于____________。 4. 固体废物的污染控制技术政策包括________、_________和_________。 5. 堆肥过程通常由 、 、 、 、 、 等工序组成。 6．有机物的厌氧发酵过程可以分为 、 和 三个阶段，三个阶段各有其独特的微生物类群起作用。 二、下列说法中只有一个答案是正确的，请将正确答案序号填入题前的表格中：（1′*10=10′） 1．污泥调理是污泥浓缩或机械脱水的（ ），其目的是改善污泥浓缩和脱水的性能，提高机械脱水设备的处理能力。 A 、预处理 B 、处理 C 、后处理 D 、无关 2. 下列不属于固体废物的是（ ） A 、在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值的固态、半固态物品、物质 系部___________；班级___________；学号____________；姓名____________； ___________；班级___________；学号____________；姓名____________；命 专业资料 B、在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值的置于容器中的气态的物品、物质 C、法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质 D、自己认为无用闲置的玩具 3．生活垃圾的压实、破碎、分选的处理方法主要与其（）有关 A、化学性质 B、物理性质 C、物理化学性质 D、生物化学性质 4.钢渣的组成来源于铁水与废钢中所含元素氧化后形成的氧化物等，其中含量最高的是（） A．SiO 2 B．MgO C．CaO D．Al 2 O 3 5.评价废物固化处理方法和衡量最终成本的一项重要指标是（） A. 浸出率 B. 增容比 C. 抗压强度 D. 吸收率 6.下列不属于危险废物的是（） A、医院垃圾 B、含重金属污泥 C、酸和碱废物 D、有机固体废物 7.利用污泥或污泥焚烧灰制砖时，应添加适量的粘土或硅砂，其主要目的是（） A．提高Al 2O 3 的含量 B．提高CaO的含量 C．提高SiO 2的含量 D．降低SiO 2 的含量 8.下面那个因素不是选择污泥填埋场地的主要影响因素（） A．当地水文地质条件 B．运输距离 C．周边环境 D. 污泥的性质 9.下列（）微生物在将有机废物转化为沼气过程中最为重要。A．产甲烷菌B．产酸菌C．硫化菌D．好氧菌 三、计算题（共5小题，共70 分） = ∣qi （2 分） X ∣ 1 1 ∏2q'2ql （2 分） M A =0= Y2I 1 ql 2 =ql2 =丫 2 Jql （2 分） 2 =1 ql （2 分） 2 2、用机动法求图示多跨静定梁M B、R B、Q C的影响线。（12分） P=1 P=I 3、求图示桁架结点 C 的水平位移，各杆 EA 相等。（15分） P 解：（1）求支座反力：H A= Py A = P,V B = P I- 3m M B 影响线: P=1 B JL 2m 夕冷 2m C D -≡≡M L B 2m 2m J r 3m C -O ---------- 2 2m 2m 2m 2m i A P h-Y- 3m B -H 2m 2m 2m 1 R B 影响线: 2m N BC ~ 0 N BD P N BD=I P *N, Bn P (3)求 N AC 、N AD N AC ' N AD cos45 =P = N AC =° N AD Sin 45 =P= N A ^= 2P N CD N AD cos45 =°= N CD--P (2)求 N BC 、 N BD (4)求 N CD A CH =送 N P N I l =丄 p*5 +J2P*(?*』2*5) =10(1 + EA EA 3、求图示结构B 点竖直方向的位移△ BV 。 ( 12分) q=10kN∕m 20k N 4m (5)外荷载作用下，各杆的轴力 N P 如下: (6) C 点水平单位荷载作用下，各杆的轴力 N 1如下: 4m El 2)PzEA 结构力学期末试题及答案 一、 选择题：（共10题，每题2分，共20分） 如图所示体系的几何组成为 。 （A ）几何不变体系，无多余约束 （B ）几何不变体系，有多余约束 （C ）几何瞬变体系 （D ）几何常变体系 第1题 2.图示外伸梁，跨中截面C 的弯矩为（ ） A.7kN m ? B.10kN m ? C ．14kN m ? D ．17kN m ? 第2题 3.在竖向荷载作用下，三铰拱（ ） A.有水平推力 B.无水平推力 C.受力与同跨度、同荷载作用下的简支梁完全相同 D.截面弯矩比同跨度、同荷载作用下的简支梁的弯矩要大 4.在线弹性体系的四个互等定理中，最基本的是（ ） A.位移互等定理 B.反力互等定理 C.位移反力互等定理 D.虚功互等定理 5.比较图(a)与图(b)所示结构的内力与变形，叙述正确的为（ ） A.内力相同，变形不相同 B.内力相同，变形相同 C.内力不相同，变形不相同 D.内力不相同，变形相同 第5题 6.静定结构在支座移动时，会产生（ ） A.内力 B.应力 C. 刚体位移 D.变形 。 7.图示对称刚架，在反对称荷载作用下，求解时取半刚架为（ ） A.图（a ） B.图（b ） C.图（c ） D.图（d ） 题7图 图（a ） 图（b ） 图（c ） 图（d ） 8.位移法典型方程中系数k ij =k ji 反映了（ ） A.位移互等定理 B.反力互等定理 C.变形协调 D.位移反力互等定理 9.图示结构，各柱EI=常数，用位移法计算时，基本未知量数目是（ ） A .2 B .4 C .6 D .8 第9题 第10题 10.FP=1在图示梁AE 上移动，K 截面弯矩影响线上竖标等于零的部分为（ ） A ．DE 、AB 段 B ．CD 、DE 段 C ．AB 、BC 段 D ．BC 、CD 段 二、填空题：（共10题，每题2分，共20分） 1.两刚片用一个铰和_________________相联，组成无多余约束的几何不变体系。 2.所示三铰拱的水平推力FH 等于_______________。 q q (a) (b) 土力学与基础工程复习题 一、简答题 1、“甲土含水量比乙土大，则甲土的饱和度也比乙土的大”是否正确？说明理由。 2、简述有效应力原理的内容。 3、影响土压力的因素有哪些？ 4、什么是地基承载力的特征值？ 5、说明土的天然容重、饱和容重、浮容重、干容重的物理概念，试比较同一种土的数值大小？ 6、何谓地基土的前期固结压力？如何根据其与地基土现有上覆荷重的大小比较来确定三种应力历史类型的地基土？ 7、简要介绍莫尔—库伦强度理论。 8、什么是地基、基础？什么叫天然地基？ 9、桩基础设计计算步骤如何 10、说明桩侧负摩阻力产生的条件和场合 11、浅基础埋深选择主要应考虑哪些条件？ 12、试述地基特征变形的种类。 13、试述影响单桩轴向承载力的因素？ 14、试述影响地基承载力的主要因素？ 15、试述三轴剪切（压缩）试验的三种方法与实际中哪些条件相近。 16、地基土的破坏类型有哪几种？什么叫临塑荷载？ 17、淤泥等软土的一般工程特征有哪些？换土垫层法中垫层的作用是什么？ 答案： 1. “甲土含水量比乙土大，则甲土的饱和度也比乙土的大” 此种说法不正确，在理解这个问题的时候要注意含水量是质量之间的比值，而饱和度是体积之间的比值，在相同孔隙体积的情况下上述说法成立，假设在相同土粒质量的情况下甲土孔隙体积比乙土大得多的时候，孔隙水所占体积相对孔隙体积就很难确定大小关系。 2. 有效应力原理要点： （1）土中总应力σ等于有效应力'σ与孔隙压力u 之和。即：μσσ+=' （2）土中有效应力控制土的体积和强度的变化。 3. 影响土压力的因素包括：墙的位移方向和位移量，墙后土体所处的应力状态，墙体材料、高度及结构形式；墙后土体的性质，填土表面的形状，墙和地基之间的摩擦特性，地基的变形等。 4、地基承载力的特征值是指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。 5.天然容重是天然状态下单位体积土的重量；饱和容重是土的孔隙中都充满水时的单位体积土的重量；浮容重是指扣除地下水对土的浮力以后的土体重量与土的总体积之比；干容重是土的固重量与土的总体积之比； 大小关系依次为：饱和容重＞天然容重＞干容重＞有效容重。 6. 前期固结压力：天然土层在形成历史上沉积固结过程中受到过的最大固结压力 超固结比（OCR ）：先期固结压力和现在所受的固结压力之比，根据OCR 值可将土层分为正常固结土，超固结土和欠固结土。 OCR ＝1，即先期固结压力等于现有的固结压力，正常固结土 OCR 大于1，即先期固结压力大于现有的固结压力，超固结土 OCR 小于1，即先期固结压力小于现有的固结压力，欠固结土。 7、莫尔认为材料的破坏是剪切破坏，当任一平面上的剪应力等于材料的抗 第一章绪论 一、名词解释 固体废物—固体废物污染环境防治法：固体废物，是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。 根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中给出的定义，固体废物是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。 固体废物处理—通常是指通过物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程。 固体废物处置—是指将固体废物焚烧或用其他改变固体废物的物理、化学、生物特性的方法，达到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少或者消除其他危害成分的活动；或者将固体废物最终置于符合环境保护规定要求的场所或者设施并不再回取的活动。城市生活垃圾—在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。 危险废物—被列入国家危险废物名录或者被国家危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的具有危险性的废物。 二、简答 1. 固体废物的定义？我国将固体废物分为几类？ （1）根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中给出的定义，固体废物是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。 （2）我国制定的《固体废物污染环境防治法》中，将固体废物分为工业固体废物（废渣）与城市垃圾和危险废物三类。 城市生活垃圾：在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。 工业固体废物：是指在工业、交通等生产活动中产生的固体废物，又称工业废渣或工业垃圾。 危险废物：危险废物是被列入国家危险废物名录或者被国家危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的具有危险性的废物。 2.固体废物的固有特性？ （1）兼有废物和资源的双重性 体废物一般具有某些工业原材料所具有的物理化学特性，较废水、废气易收集、运输、加工处理，可回收利用。如前所述，固体废物是在错误时间放在错误地点的资源，具有鲜明 土力学与基础工程作业 2015-2016学年度第一学期 一、选择题 1.对土骨架产生浮力作用的水是（A） (A)重力水(B) 毛细水 (C) 强结合水(D)弱结合水 2.土粒大小及级配，通常用颗粒级配曲线表示，土的颗粒级配曲线越平缓，则表示（C）。 (A)土粒大小均匀，级配良好；(B) 土粒大小不均匀，级配不良；(C) 土粒大小 不均匀，级配良好。 3.毛细水上升高度决定于土粒粒度，下列哪种土毛细水上升高度最大（B ）。 (A)粘性土； (B)粉土； (C)砂土。 4有一非饱和土样，在荷载作用下，饱和度由80%增加至95%。试问土样的重度γ和含水率怎样改变？( A) (A)γ增加，减小 (B) γ不变，不变(C)γ增加，增加 5.土的液限是指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？( C) (A)天然土的含水率最大不超过液限 (B) 液限一定是天然土的饱和含水率 (C)天然土的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率 6. 粘性土的塑性指数越大，表示土的（C ）。 (A)含水量w越大； (B)粘粒含量越高； (C) 粉粒含量越高； (D) 塑限Wp越高。 7.下列哪一种土样更容易发生流砂？（B ） A.砂砾或粗砂 B.细砂或粉砂 C.粉质黏土 D.黏土 8. 下列因素中，与无粘性土的土坡稳定性相关的因素是（D ） (A)滑动圆弧的圆心位置 (B)滑动圆弧的半径 (C)土坡的高度（D）土坡的坡角 9．评价地基土压缩性高低的指标是（A） (A)压缩系数；(B)固节系数；(C)沉降影响系数； (D)参透系数10．所谓临界荷载，就是指：（ C ） （A）地基持力层将出现塑性区的荷载； （B）地基持力层中出现连续滑动面时的荷载； （C）地基持力层中出现某一允许大小塑性区时的荷载 二、简答题 1.土是由哪几个部分组成的？各相变化对土的性质有什么影响？ 答：土是由固体矿物、液体水和气体三部分组成的三相系。固相物质分无机 固废试卷及答案 固体废物资源化A 试题（时间120分钟） 学院班级学号姓名标准答案 一、名词解释（5×4分＝20分） 1、有害固体废物：指具有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射性、爆炸性等特征之一的固体废物。 2、浮选药剂：在浮选过程加入的用于调整和改变物料表面性能的药剂，包括捕收剂，起泡剂和调整剂三大类。 3、绝热火焰温度：当燃烧系统处于绝热状态时，反应物在经化学反应生成产物的过程中所释放的热量全部用来提高系统的温度，系统最终所达到的温度。 4、破碎比：表示废物粒度在破碎过程中减少的倍数，也表征废物被破碎的程度。 5、重矿渣分解：重矿渣中的多晶型硅酸二钙，硫化物和石灰，会出现晶型变化和发生化学反应。当其含量较高时，会导致矿渣结构破坏，这种现象称为重矿渣分解。 二、填空（10×2分＝20分） 1、减少固体废物排放量的措施主要有：①选用合适的生产原料；②采用无废或低废工艺；③提高产品质量和使用寿命；④废物综合利用。 2、固体废物的资源化途径主要有：①提取各种有价组分；②生产建筑材料；③生产农肥； ④回收能源；⑤取代某种工业原料。 3、常用的机械能破碎方法主要有：挤压、劈碎、剪切、磨剥、冲击破碎五种，低温破碎属于非机械能破碎方法。 4、固体废物的分选依据是固体废物中不同物料间的性质差异，筛选、重选、磁选、电选、浮选分别是根据废物中不同物料间的 粒度、密度、磁性、导电性、润湿性差异实现分选的。 5、衡量固体废物化学浸出效果的主要指标包括：目的组分的浸出率、浸出过程的选择性及浸出药剂用量。 6、粉煤灰中密度大于1的球形颗粒称为沉珠，它包括富钙玻璃微珠和富铁玻璃微珠（磁珠），密度小于1的球形颗粒称为漂珠。 7、固体废物的污染控制的技术政策包括减量化、资源化、无害化。 8、高炉渣因冷却方式的不同分为水渣、重矿渣和膨珠。 9、废物焚烧过程实际控制的因素包括过量空气率、搅拌强度、温度和停留时间。 10、影响堆肥过程的主要因素包括：有机物含量、含水率、供氧量、碳氮比等，一般认为：当堆肥原料中易于分解或较易分解的有机物（包括纤维素等）已大部分分解，即达到了堆肥的腐熟程度。 1 ： 图 a 桁 架, 力 法 基 本 结 构 如 图 b ，力 法 典 型 方 程 中 的 系 数 为 ：( ) 3. 2：图示结构用力矩分配法计算时，结点A 的约束力矩（不平衡 力矩）为（以顺时针转为正） ( ) 4.3Pl/16 3：图示桁架1,2杆内力为： 4. 4：连续梁和 M 图如图所示，则支座B 的竖向反力 F By 是： 4.17.07(↑) 5：用常应变三角形单元分析平面问题时，单元之间（）。 3.应变、位移均不连续； 6：图示体系的几何组成为 1.几何不变,无多余联系； 7：超静定结构在荷载作用下的内力和位移计算中，各杆的刚度为（） 4.内力计算可用相对值，位移计算须用绝对值 8：图示结构用力矩分配法计算时，结点A之杆AB的分配系数 μAB 为（各杆 EI= 常数）( ) 4.1/7 9：有限元分析中的应力矩阵是两组量之间的变换矩阵，这两组量是（ ）。 4.单元结点位移与单元应力 10：图示结构用位移法计算时，其基本未知量数目为( ) 4.角位移=3，线位移=2 11：图示结构，各柱EI=常数，用位移法计算时，基本未知量数 目是（ ） 3.6 12：图示结构两杆长均为d,EI=常数。则A 点的垂直位移为（ ） 4.qd 4/6EI （↓） 13：图示桁架,各杆EA 为常数,除支座链杆外,零杆数为： 1.四 根 ； 14：图示结构，各杆线刚度均为i,用力矩分配法计算时，分配 系数μAB 为（ ） 2. 15：在位移法中，将铰接端的角位移，滑动支撑端的线位移作为基本未知量： 3.可以，但不必； 1：用图乘法求位移的必要条件之一是：( ) 2.结构可分为等截面直杆段； 2：由于静定结构内力仅由平衡条件决定,故在温度改变作用下静定结构将（ ） 2.不产生内力 3：图示结构，各杆EI=常数，欲使结点B 的转角为零，比值P1/P2应 为（ ） 2.1 专业 年级 结构力学(二) 试题 考试类型：开卷 试卷类型：B 卷 考试时量：120分钟 一、填空题：（20分，每题5分，共4题） １、已知l =2m ，M u =300KNm ，则图1示等截面静定梁的极限荷载________________________。 2、请绘出图2示结构弯矩图，各杆EI 、l 均相同。 3、 图3示结构的原始刚度矩阵 是______________________________________________。 4、略去杆件自重及阻尼影响，图4示结构自振频率是______________________________。 二、简答题：（20分，每题5分，共4题） 1、什么是塑性铰，其与普通铰的区别是什么？ 2、矩阵位移法中何为单元分析？何为整体分析？ 3、剪力分配法中，若荷载不是作用在柱顶，而是作用在竖柱上应如何处理？ 4、第一类失稳的特征、第二类失稳的特征分别是什么？ 四、计算题：（ 30分，每题15分，共2题） 1、 请用无剪力分配法 绘制图5所示刚架的M 图。 2、试求图6示刚架的自振频率和主振型。 五、综合题：（ 30分，共1题） 图７所示刚架各杆E 、I 、A 相同，且21000l I A =，试用矩阵位移法求其内力。（提示：为计算方便，可暂设E=I=l =q=1 ，待求出结点线位移、角位移、杆端轴力、剪力、弯矩后，再分别乘上EI ql 4 、EI ql 3、ql 、2ql 即可。） 一、填空题：（20分，每题5分，共4题） 1、___200KN___ 2、 3、()()()()()()()()()()()()()()()()????????????????+++455454445444344342233232324223322222122121 112111000000 000000k k k k k k k k k k k k k k k k 。 图1 图2 图4 图3 图7 图6 图5 M M/4 一、绪论 1.1土力学、地基及基础的概念 1.土：土是连续、坚固的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的散粒堆 积物。 2.地基：地基是指支撑基础的土体或岩体。（地基由地层构成，但地层不一 定是地基，地基是受土木工程影响的地层） 3.基础：基础是指墙、柱地面下的延伸扩大部分，其作用是将结构承受的 各种作用传递到地基上的结构组成部分。（基础可以分为浅基础和深基 础） 4.持力层：持力层是指埋置基础，直接支撑基础的土层。 5.下卧层：下卧层是指卧在持力层下方的土层。（软弱下卧层的强度远远小 于持力层的强度）。 6.基础工程：地基与基础是建筑物的根本，统称为基础工程。 7.土的工程性质：土的散粒性、渗透性、压缩性、整体强度（连接强度） 弱。 8.地基与基础设计必须满足的条件：①强度条件（按承载力极限状态设计）： 即结构传来的荷载不超过结构的承载能力p f ≤；②变形条件：按正常使 s≤ 用极限状态设计，即控制基础沉降的范围使之不超过地基变形的允许值[] 二、土的性质及工程分类 2.1 概述 土的三相组成：土体一般由固相（固体颗粒）、液相（土中水）、气相（气体）三部分组成，简称为三相体系。 2.2 土的三相组成及土的结构 （一）土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。矿物颗粒的成分有两大类：（1）原生矿物：即岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母等。（2）次生矿物：系原生矿物经化学风化作用后而形成的新的矿物（如 粘土矿物）。它们的颗粒细小，呈片状，是粘性土固相的主要成分。次生矿物中粘性矿物对土的工程性质影响最大 —— 亲水性。 粘土矿物主要包括：高岭石、蒙脱石、伊利石。蒙脱石,它的晶胞是由两层硅氧晶片之间的夹一层铝氢氧晶片所组成称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。它的亲水性特强工程性质差。伊利石它的工程性质介于蒙脱石与高岭石之间。高岭石，它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞，属于1:1型结构单位层或者两层。它的亲水性、膨胀性和收缩性均小于伊利石，更小于蒙脱石，遇水稳定，工程性质好。 土粒的大小称为粒度。在工程性质中，粒度不同、矿物成分不同，土的工程性质也就不同。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组，称为粒组。而划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组先粗分为巨粒、粗粒和细粒三个统称，再细分为六个粒组：漂石（块石）、卵石（碎石）、砾粒、砂粒、粉粒和黏粒。 土中所含各粒组的相对含量，以土粒总重的百分数表示，称为土的颗粒级配。土的级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比，横坐标则是用对数值表示土的粒径。由曲线形态可评定土颗粒大小的均匀程度。若曲线平缓则粒径大小相差悬殊，颗粒不均匀，级配良好；反之，则颗粒均匀，级配不良。 工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒的不均匀程度。 60 30u d C d = ()2301060c d C d d =? 10d —小于某粒径的土粒质量总土质量10%的粒径，称为有效粒径； 30d —小于某粒径的土粒质量总土质量30%的粒径，称为中值粒径； 60d —小于某粒径的土颗粒质量占总质量的60%的粒径，称限定粒径。 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断 ① 对于级配连续的土: Cu 5，级配良好；5Cu ，级配不良。 ② 对于级配不连续的土，级配曲线上呈台阶状，采用单一指标Cu 难以全面有效地判断土的级配好坏，需同时满足Cu 5和13Cu = 两个条件时，才为级配良好，反之级配不良。 《结构力学》课程习题集 一、单选题 1.弯矩图肯定发生突变的截面是（D ）。 A.有集中力作用的截面； B.剪力为零的截面； C.荷载为零的截面； D.有集中力偶作用的截面。 2.图示梁中C截面的弯矩是（ D ）。 4m2m 4m A.12kN.m(下拉)； B.3kN.m(上拉)； C.8kN.m(下拉)； D.11kN.m(下拉)。 3.静定结构有变温时，（C）。 A.无变形，无位移，无内力； B.有变形，有位移，有内力； C.有变形，有位移，无内力； D.无变形，有位移，无内力。 4.图示桁架a杆的内力是（D）。 A.2P； B.－2P； C.3P； D.－3P。 5.图示桁架，各杆EA为常数，除支座链杆外，零杆数为（A）。 A.四根； B.二根； C.一根； D.零根。 l= a6 6.图示梁A点的竖向位移为（向下为正）（C）。 A.) 24 /( 3EI Pl； B.) 16 /( 3EI Pl； C.) 96 /( 53EI Pl； D.) 48 /( 53EI Pl。 P 7. 静定结构的内力计算与（ A ）。 A.EI 无关； B.EI 相对值有关； C.EI 绝对值有关； D.E 无关，I 有关。 8. 图示桁架，零杆的数目为：（ C ） 。 A.5； B.10； C.15； D.20。 9. 图示结构的零杆数目为（ C ）。 A.5； B.6； C.7； D.8。 10. 图示两结构及其受力状态，它们的内力符合（ B ）。 A.弯矩相同，剪力不同； B.弯矩相同，轴力不同； C.弯矩不同，剪力相同； D.弯矩不同，轴力不同。 P P P P 2 l l 11. 刚结点在结构发生变形时的主要特征是（ D ）。 A.各杆可以绕结点结心自由转动； B.不变形； C.各杆之间的夹角可任意改变； D.各杆之间的夹角保持不变。 12. 若荷载作用在静定多跨梁的基本部分上，附属部分上无荷载作用，则（ B ）。 A.基本部分和附属部分均有内力； 院(系) 建筑工程系 学号 三明学院 姓名 . 密封线内不要答题 密封…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 结构力学试题答案汇总 一、选择题(每小题3分,共18分) 1. 图 示 体 系 的 几 何 组 成 为 : ( A ) A. 几 何 不 变 , 无 多 余 联 系 ; B. 几 何 不 变 , 有 多 余 联 系 ; C. 瞬 变 ; D. 常 变 . (第1题) (第4题) 2. 静 定 结 构 在 支 座 移 动 时 , 会 产 生 : ( C ) A. 内 力 ; B. 应 力 ; C. 刚 体 位 移 ; D. 变 形 . 3. 在 径 向 均 布 荷 载 作 用 下 , 三 铰 拱 的 合 理 轴 线 为: ( B ) A ．圆 弧 线 ; B ．抛 物 线 ; C ．悬 链 线 ; D ．正 弦 曲 线 . 4. 图 示 桁 架 的 零 杆 数 目 为 : ( D ) A. 6; B. 7; C. 8; D. 9. 5. 图 a 结 构 的 最 后 弯 矩 图 为 : ( A ) A ．图 b; B ．图 c ; C ．图 d ; D ．都不 对 . 6. 力 法 方 程 是 沿 基 本 未 知 量 方 向 的 : ( C ) A ．力 的 平 衡 方 程 ; B ．位 移 为 零 方 程 ; C ．位 移 协 调 方 程 ; D ．力 的 平 衡 及 位 移 为 零 方 程 . 二、填空题(每题3分,共9分) 1.从 几 何 组 成 上 讲 , 静 定 和 超 静 定 结 构 都 是___几何不变____体 系 , 前 者___无__多 余 约 束 而 后 者____有___多 余 约 束 . 2. 图 b 是 图 a 结 构 ___B__ 截 面 的 __剪力__ 影 响 线 . 3. 图 示 结 构 AB 杆 B 端 的 转 动 刚 度 为 ___i___, 分 配 系 数 为 ____1/8 ____, 传 递 系 数 为 ___-1__. 三、简答题(每题5分,共10分) 1.静定结构内力分析情况与杆件截面的几何性质、材料物理性质是否相关？ 为什么？ 答:因为静定结构内力可仅由平衡方程求得,因此与杆件截面的几何性质无关,与材料物理性质也无关. 2.影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么？ 答:横坐标是单位移动荷载作用位置,纵坐标是单位移动荷载作用在此位置时物理量的影响系数值. 四、计算分析题,写出主要解题步骤(4小题,共63分) 1.作图示体系的几何组成分析(说明理由),并求指定杆1和2的轴力.(本题16分) (本题16分)1.因为w=0 所以本体系为无多约束的几何不变体系.(4分) F N1=- F P (6分); F N2= P F 3 10 (6分). 2.作 图 示 结 构 的 米 图 .(本题15分) 1. 某住宅区生活垃圾量约 240m3/周,拟用一垃圾车负责清运工作 , 实行普通操作法的移动式清运 .已 知该车每次集装容积为 6m3/次,容器利用系数为 ,垃圾车采用 8小时工作制 .试求为及时清运该住宅 垃圾,每周需出动清运多少次 ?累计工作多少小时 ?经调查已知 : 容器间行驶时间为次 . 平均运输时间 为次.容器装车时间为次 ; 容器放回原处时间次 , 卸车时间次 ;非生产时间占全部工时 20%？ 解 :Phcs ＝ tpc+tuc+tdbc ＝（ ++） h/ 次＝次 清运一次所需时间 , 按公式 : Thcs=（Phcs+S+h ）/（1- ω ）=[++/]h/ 次 =次 清运车每日可以进行的集运次数 , 按公式 : Nd ＝ H/Thcs ＝ （8/1） 次/d ＝8 次/d 根据清运车的集装能力和垃圾量 , 按公式 : Nw ＝ Vw/（cf ）=[240/（6 ×]次/ 周＝58次/周 每周所需要的工作时间为 : Dw=NwThcs=（58 ×h/周＝ 58h/ 周 2. 污泥的含水率从 98%降低到 96%时 , 求污泥体积的改变？ 1 100 p 2 100 96 解 : 由于 2 100 p 1 100 98 故, 污泥体积在含水率降低后是降低前体积的 1/2 。 3. 如果废物焚烧反应符合一级动力学规律 ,即 dC/dt= - kC （式中 :C 为有害组分浓度 ,t 为反应或 停 留时间 ,k 为反应速度常数） , 当在 800℃的焚烧炉中焚烧氯苯时 , 已知反应速度常数 k=（秒-1 ）,试 计算当焚烧停留时间为秒时 , 氯苯的破坏去除率 DRE 为多少？ 解: 对 dC/dt ＝ -kC 进行积分得到 : Ln （ C0/C ）＝ kt ＝×＝ 所以 : C0/C ＝； C0＝ 氯苯的破坏去除率 : DRE=（C0-C ）/C0 ＝＝＝％ 4. 某城市的生活垃圾填埋场面积为 50 万平方米 , 当地年平均日降雨量为 d, 试用经验公式计算垃圾 滤液的平均日产生量。 （给定流出系数为） 解: 渗滤液产生量的经验计算公式为 : Q ＝1/1000 × C ×P ×A 式中 : Q 为渗滤液平均日产生量 ,m3/d ；P 为年平均日降水量 ,mm/d ； A 为填埋场面积 ,m2；C 为流出系数。 Q ＝ 1/1000 ×C ×P ×A ＝1/1000××× 500000＝1300m3/d 5. 某填埋场中污染物的 COD 为 10000mg/L, 该污染物的迁移速度为 s, 降解速度常数为 s 。试求当污染 物的浓度降低到 1000mg/L 时, 地质层介质的厚度应为多少？污染物通过该介质层所需要的时间为多 少？ 解:因为:C ＝C0×exp （-kt ）所以:1000 ＝10000×exp （） 解得 :t ＝3598s L ＝u ×t ＝× 3598＝ 6. 假设在一内径为的管式焚烧炉中 ,于温度 225℃分解纯某有机物 ,进入炉中的流速为 s,225 ℃的速 率常数为 s 。求当该有机物的分解率达到 %时, 焚烧炉的长度应为多少 （假设燃烧为一级反应 , 且流体 为平推流） 答: 由反应速率 dC/dt ＝-kC, 进行积分得到 :Ln （C0/C ）＝ kt 所以:t ＝Ln （C0/C ）/k ＝Ln （1/）/＝ 又流速 :u ＝ V/S=4×× =s 所以长度 :L ＝ u × t ＝×＝ 8. 已知某固体废物的成分为 :CC=%；HC=%；OC=%；NC=%；SC=%；AD=%；WA=%。求 :该固体废物焚烧过 程 的发热量 , 理论空气需要量 ,燃烧产物生成量 ,成分, 密度, 燃烧温度（空气中水分可以忽略不计） 。 ＝4.187[81 85.32＋246 4.56－2（6 4.07－4.25） 6 3.0] ＝kg 2 （p1=98,单位 %； p2=96,单位%） 解:（1） 燃烧发热量 ,根据公式 : Q L 4.187 81C 246H 26O S 6W《结构力学习题集》(含答案)
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