清华大学高等土力学复习题
土力学清华习题答案完整版
土力学清华习题答案完整版土力学清华习题答案完整版土力学是土木工程中的一门重要学科，研究土壤的力学性质和行为规律。
在土木工程设计和施工中，土力学的知识是不可或缺的。
清华大学土力学课程是土木工程专业的必修课之一，下面将为大家提供土力学清华习题的完整答案。
第一章：土与土体的物理性质1.1 什么是土力学？土力学是研究土壤的力学性质和行为规律的学科。
它主要研究土壤的物理性质、力学性质以及土体的变形和破坏等。
1.2 什么是土的颗粒成分？土的颗粒成分是指土壤中的颗粒状颗粒物质，包括砂粒、粉粒和粘粒。
1.3 什么是土的孔隙成分？土的孔隙成分是指土壤中的孔隙空间，包括毛细孔隙、微孔隙和宏孔隙。
1.4 什么是土的含水量？土的含水量是指单位质量土壤中所含水分的质量占总质量的百分比。
1.5 什么是土的容重和饱和容重？土的容重是指单位体积土壤的质量。
饱和容重是指土壤在饱和状态下的容重。
1.6 什么是土的干密度和饱和密度？土的干密度是指单位体积土壤的质量。
饱和密度是指土壤在饱和状态下的密度。
第二章：土的应力状态2.1 什么是应力？应力是指物体内部相邻两部分之间的相互作用力。
2.2 什么是应变？应变是指物体由于受到外力作用而发生的形变。
2.3 什么是应力张量？应力张量是指描述应力状态的二阶张量，它可以用一个3x3的矩阵表示。
2.4 什么是应变张量？应变张量是指描述应变状态的二阶张量，它可以用一个3x3的矩阵表示。
2.5 什么是黏性土？黏性土是指含有较高黏性成分的土壤，其含水量较高，易形成胶状物质。
2.6 什么是黏聚力？黏聚力是指黏性土在无侧限条件下的抗剪强度。
第三章：土的变形与固结3.1 什么是土的变形？土的变形是指土壤在受到外力作用下发生的形状和体积的改变。
3.2 什么是土的固结？土的固结是指土壤在受到外力作用下，由于颗粒重新排列而使体积减小的过程。
3.3 什么是固结指数？固结指数是指土壤固结过程中，单位体积土壤的体积减小量与初始体积的比值。
土力学(清华大学-练习答案)
第一章1-1：已知：V=72cm 3 m=129.1g m s =121.5g G s =2.70则： 129.1121.5 6.3%121.5s s m m w m −−===3333129.1*1017.9/72121.5452.7724527 1.0*27121.5*1020.6/72s s sV s sat w V s sat sat m g g KN m v m V cm V V V cm m V m gg g KN m V V γρρργρ========−=−=++===== 3320.61010.6/121.5*1016.9/72sat w s d sat d KN m m g KN m V γγγγγγγγ′=−=−====′>>>则1-2：已知：G s =2.72 设V s =1cm 3则33332.72/2.72 2.72*1016/1.7 2.720.7*1*1020.1/1.720.11010.1/75%1.0*0.7*75%0.5250.52519.3%2.720.525 2.721.s s s d d s V w w r w w V rw s w s g cm m gm gg KN m V m V g g KN m V KN m m V S g m w m m m g g V ργρργργγγργρ======++====′=−=−========++===当S 时，3*1019.1/7KN m =1-3：3477777331.70*10*8*1013.6*1013.6*10*20% 2.72*1013.6*10 2.72*10850001.92*10s d w s s w m Vkg m m w kg m m V m ρρ======++==挖1-4：甲：33334025151* 2.72.7*30%0.81100%0.812.70.81 1.94/10.8119.4/2.7 1.48/1.8114.8/0.81p L P s s s sw r w Vw s w s ws d s w d d v s I w w V m V g m g S m V m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V e V ρρργρργρ=−=−=======∴++===++=====+====设则又因为乙：3333381 2.682.68*22%0.47960.47962.680.4796 2.14/10.47962.14*1021.4/ 2.68 1.84/1.47961.84*1018.4/0.4796p L p s s s sw s V s w s V s d s w d dV sI w w V m V g m m wg V cm m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V e V ρργρργρ=−========++===++======+=====设则则 γγ∴<乙甲 d d γγ<乙甲 e e >乙甲 p p I I >乙甲则（1）、（4）正确1-5：1s wd Ge ρρ=+ 则2.7*1110.591.7022%*2.7185%0.59s wd s r Ge wG S e ρρ=−=−====>所以该料场的土料不适合筑坝，建议翻晒，使其含水率降低。
高等土力学题目汇总
高等土力学题目汇总 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020一、填空题1.饱和土体上的总应力由土骨架承担的 有效应力 和由孔隙承担的孔隙水压力组成，土的强度及变形都是由土的有效应力决定的。
2.莱特邓肯屈服准则在常规三轴压缩实验中，当φ=0°时它在π平面上的屈服与破坏轨迹趋近于一个圆；当φ=90°时，它退化为一个正三角形。
由于在各向等压σ1=σ2=σ3时I 13I 3=27,所以K f >27是必要条件，因为静水压力下不会引起材料破坏。
3. 东海风力发电桩基础有8根。
4.通过现场观测与试验研究，目前认为波浪引起的自由场海床土体响应的机制主要取决于海床中孔隙水压力的产生方式。
孔隙水压力产生方式有两种：超孔隙水压力的累积（残余孔隙水压力）、循环变化的振荡孔隙水压力5.目前计算固结沉降的方法有（ ）、（ ）、（ ）及（ ）。
答案：弹性理论法、工程实用法、经验法、数值计算法。
6.根据莫尔—库伦破坏准则，理想状态下剪破面与大主应力面的夹角为（ ）。
答案：45°+φ/27.土的三种固结状态：欠固结、超固结、正常固结。
8.硬化材料持续受力达到屈服状态后的变化过程：屈服 硬化 破坏9.相对密实度计算公式I D = e max −ee max −e min 。
10.静力贯入试验的贯入速率一般为 2 cm/s 。
11用一种非常密实的砂土试样进行常规三轴排水压缩试验，围压为 100kPa 和3900kPa ，用这两个试验的莫尔圆的包线确定强度参数有什么不同？答：当围压由100kPa 增加到3900kPa 时，内摩擦角会大幅度降低。
12.塑性应力应变关系分为_____理论和_____________理论两种增量（流动）、全量（形变）13.三轴剪切试验依据排水情况不同可分为（）、（）、（）答案：不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪。
清华大学高等土力学复习题完整版
清华大学高等土力学复习题集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]高等土力学第一章土的物质构成及分类1蒙脱石和伊利石晶胞结构相同，但蒙脱石具有较大的胀缩性，为什么？2用土的结构说明为什么软粘土具有较大流变特性，原生黄土具湿陷性？3试述非饱和土中水的迁移特征及控制迁移速率的主要因素？4非饱和土中水的运移规律与饱和土中水的渗透规律有什么不同？试述非饱和土和饱和土中孔隙水迁移规律的异同点？5X射线衍射法是怎样分析粘土矿物成份的？6粘土表面电荷来源有哪几方面利用粘粒表面带电性解释吸着水（结合水）形成机理7非饱和土中土水势以哪种为主如何测定非饱和土的土水势大小8非饱和土中的土水势主要由哪个几个部分组成非饱和土中水的迁移速率主要与哪几种因素有关9请用粘性土的结构解释粘性土具有可塑性而砂土没有可塑性的机理。
10试简明解说土水势的各分量？11土的结构有哪些基本类型各有何特征12分散土的主要特征是什么为什么有些粘性土具有分散性13粘性土主要有哪些性质，它们是如何影响土的力学性质的？14为什么粘土颗粒具有可塑性、凝聚性等性质，而砂土颗粒却没有这些性质？15非饱和粘性土和饱和的同种粘性土（初始孔隙比相同）在相同的法向应力作用下压缩，达到稳定的压缩量和需要的时间哪个大，哪个小，为什么？16粘土的典型结构有哪几种，它们与沉积环境有什么联系，工程性质方面各有何特点？17粘性土的结构与砂土的结构有什么不同？18为什么粘性土在外力作用下具有较大流变特性？19粘土矿物颗粒形状为什么大都为片状或针状，试以蒙脱石的晶体结构为例解释之。
第二章土的本构关系及土工有限元分析1中主应力对土体强度和变形有什么影响？分别在普通三轴仪上和平面应变仪上做试验，保持σ3为常量，增加σ1－σ3所得应力应变关系曲线有何不同所得强度指标是否相同2屈服面和硬化规律有何关系？3弹塑性柔度矩阵[C]中的元素应有哪三点特征？4剑桥弹塑性模型应用了哪些假定欲得到模型参数应做哪些试验5广义的“硬化”概念是什么什么叫硬化参数6什么是流动规则什么叫塑性势流动规则有哪两种假定7弹塑性模型中，为什么要假定某种型式的流动法则，它在确定塑性应变中有何作用？8根据相适应的流动规则，屈服面和塑性应变增量的方向有何特征？9试解释为什么球应力影响塑性剪应变？10什么叫土的变形“交叉效应”“交叉效应”对土的刚度矩阵[D]或柔度矩阵[C]有何影响？11什么叫应力路径什么叫应力历史试结合图示说明它们对土的变形的影响12什么叫土的“各向异性”考虑“各向异性”对土的刚度矩阵[D]或柔度矩阵[C]有何影响？13哪些因素影响土的变形或土体变形有哪些特征14什么叫剪缩什么叫剪胀什么样的土表现为剪胀，怎样的土表现为剪缩邓肯双曲线模型能否反映剪胀，剪缩为什么修正剑桥模型能否反映15试结合图示描述线弹性、非线性、弹塑性的应力应变关系（有图）16试解释为什么剪应力影响塑性体应变？17试解释为什么球应力影响塑性剪应变？18增量形式非线性弹性模量是如何定义的？19增量形式非线性泊松比是如何定义的？20什么叫回弹模量什么条件下用之21围压对土的变形和强度有何影响？22什么叫屈服轨迹？试在p-q平面绘出“开口型”和“帽子型”屈服轨迹？23试用屈服面理论说明加载、卸载和中性变载情况？24什么叫破坏准则什么是破坏面25什么叫屈服准则什么叫屈服函数什么叫屈服面有哪两种类型的屈服面各有何特点在反映土体变形特性方面有何不同屈服面和硬化规律有何关系26土的弹塑性模型包含哪几方面的假定各有何意义27用普通三轴仪如何做试验来说明剪应力会引起土体的体积应变这种体积应变是弹性的，塑性的，还是包含弹性和塑性两部分为什么28初始应力状态σ1＝40Kpa,σ3＝15Kpa,加荷后达到σ1＝45Kpa,σ3＝25Kpa。
清华大学土木工程系列教材 高等土力学
Z作 业 例 题
某大厅地质剖面及地基土参数如图所示。设上部结构传至设计地面 某大厅地质剖面及地基土参数如图所示 设上部结构传至设计地面 处，相应于荷载效应标准组合的竖向力Fk=2035kN，弯矩 Mk=330kN·m，水平力Hk=55kN。初步决定采用钢筋混凝土预制 桩，设计计算该桩基础。（相应于荷载效应准永久组合时，竖向力 桩 设 算该桩基础 相应 荷载效应准永久 合时 竖向力 F=1950kN） F =2035kN
k
Mk=330kNm 330kN
Hk 预制混凝土方桩 承台平面尺寸2.6m×1.6m 不进行桩基水平承载力验算 不进行桩基沉降的计算
杂 填土 粉质黏土 qsk=56kPa 黏土 qsk=40kPa 中砂 qsk=67kPa qpk=5060kPa
2m 4.5m
清华大学土木工程系列教材 高等土力学
Mk=330kNm 330kN
Hk =55kN
1.7m
采用0.3m×0.3m的预制混凝土方桩 承台平面尺寸2.6m×1.6m 不进行桩基水平承载力验算 不进行桩基沉降的计算
杂 填土 粉质黏土 qsk=56kPa 黏土 qsk=40kPa 中砂 qsk=64.5m
Z作 业 例 题
某大厅地质剖面及地基土参数如图所示。设上部结构传至设计地面 某大厅地质剖面及地基土参数如图所示 设上部结构传至设计地面 处，相应于荷载效应标准组合的竖向力Fk=2035kN，弯矩 Mk=330kN·m，水平力Hk=55kN。初步决定采用钢筋混凝土预制 桩，设计计算该桩基础。（相应于荷载效应准永久组合时，竖向力 桩 设 算该桩基础 相应 荷载效应准永久 合时 竖向力 F=1950kN） F =2035kN
高等土力学试卷A答案
一. 解释名词或回答问题:（每题5分，共40分）1．在以下三轴排水试验中，哪些试验在量测试样体变时应考虑膜嵌入 (membrane penetration)的影响？HC, CTC, CTE, RTC, RTE, 以及平均主应力为常数的TC ，TE 试验。
同时在常规三轴固结不排水(CU)压缩试验中，围压σ3为常数，其膜嵌入 (membrane penetration)效应对于试验有没有影响，为什么？2．在剑桥模型中，物态边界面上的不排水三轴试验的有效应力路径向p '--q 平面的投影是不是其屈服轨迹？为什么？剑桥模型的硬化参数是各向等压下的压力p '，它又与塑性体应变成单值关系，所以它也可以说是以塑性体应变εp v .为硬化参数，(2分)亦即同一屈服面上εp v .是常数（弹性墙上），(1分)而有效应力路径上只是总体应变εv .为常数，所以其投影不是其屈服轨迹(2分)。
3．与剑桥模型相比，清华弹塑性模型可以反映土的由剪应力引起的体积膨胀（剪胀）。
说明它是如何做到这一点的。
可以从两个方面回答（其中答出一个即可）：（1） 从屈服轨迹的形状分析：清华模型的椭圆与强度线并不一定就在顶点，如剑桥模型那样。
在其顶点以后部分反映剪胀。
(2分)（2） 清华模型的硬化参数中为塑性体应变和塑性剪应变的函数，而不是只为塑性体应变的函数，剑桥模型h=εp v .随着加载硬化参数增加，εp v 增加，亦即只能减缩，清华模型无此限制。
或(2分)图1 第一大题第3小题图 (3分)4．Duncan-Chang 模型与剑桥模型都是在常规三轴试验基础上建立的，前者通过常规三轴试验确定的(σ1-σ3)~ε1~εv 的关系推出模型参数；后者通过三轴试验建立了用p '--q 表示的模型屈服函数。
这两个模型是否可以直接应用于平面应变问题的数值计算？作为本构模型，它们可以应用于计算任何应力状态和应力路径，Duncan-Chang 模型中有两个基本的弹性模型参数E 和ν，剑桥模型的流动法则没有任何限制(3分);ij ijf d d ελσ∂=∂。
土力学课件(清华大学)-习题与思考题PPT资料29页
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土力学与地基基础
习题与思考题
习题4.5
解：（1）受力示意图如右图所示，
0
其中σ0=170kPa、 θ=37°。
0 s i n 1 7 0 s i n 3 7 1 0 2 k P a
土力学与地基基础
习题与思考题
习题1.7 解：
k v q A Q A t 5 5 1 0 4 1 0 2 c m /s
i h L h L5 0 2 0
习题1.8 解：
k v q A Q A t 3 5 1 0 4 .5 1 0 2 c m /s
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土力学与地基基础
习题与思考题
习题4.9
（1）由题意知，σz=250kPa、 σx=100kPa和τ=40kPa，有
1 3z 2x z 2x 22 1 7 5 8 5 2 9 6 0 0 k k P P a a
（2）
1 f 3 t a n 2 4 5 2 9 0 3 2 7 0 k P a
习题与思考题
1
土力学与地基基础
习题与思考题
习题2.1
解：
m95.151.90g/cm 3
V 50
dm V s75 5.0 051.50g/cm 3
eV V v sG sdw11 2..5 60 710.78
w m w 1 0 0 % 9 5 .1 5 7 5 .0 5 1 0 0 % 2 6 .8 %
故二条形基础基底附加压力相同，此时附加应力取决于
清华大学土力学习题
土力学1第一章土的物理性质一思考题1.什么是土的灵敏度？灵敏度反映土的什么性质？如何测定土的灵敏度？2.粗粒土与细粒土如何区分？3.什么叫做粒径级配累积曲线，曲线上一点代表什么意思？4.土中水分几种类型？各有什么特点？与土的状态什么关系？5.如果试验结果表明某天然砂层的相对密度Dr>1，这是否有可能，为什么？6.什么是粘性土的最优含水量？它与击实能有什么关系？7.什么叫土的液性指数？如果试验结果表明某天然粘土层的液性指数大于1，但该土并不呈流动状态而仍有一定的强度，这是否可能，为什么？8.片架结构和片堆结构性质有何不同？9.已知某粘土层的天然含水量值，能否判断该土的软硬程度，为什么？二习题1．有一土体，测定的天然密度为ρ=1.85g/cm3，含水量为ω=14%，土颗粒的比重为G s=2.67。
计算其孔隙比e。
2．在某土层中用体积为72cm3的环刀取样。
经测定，土样质量为129.1g，烘干后土样质量为121.5g，土粒比重为2.7，求该土样的含水量、湿容重、饱和容重、干容重和浮容重，并比较该土在各种情况下的容重值有何区别？3．饱和土孔隙比为0.7，比重为2.72。
用三相草图计算干容重、饱和容重和浮容重。
并求当该土的饱和度变为75％时的容重和含水量。
4．有一湿土样质量为200g，已知含水量为15％，要制备含水量为20％的土样需加多少水？5．某料场的天然含水量w=22%，G s=2.70，土的压密标准为ρd=1.7g/cm3，为避免过度碾压而产生剪切破坏，压密土的饱和度不宜超过0.85。
问该料场的土料是否适合筑坝，如果不适合应采用什么措施？6．8度地震区要求砂压到相对密度达0.7以上，经试验某料场砂的最大干密度为1.96g/cm3，最小干密度为1.46g/cm3，问这类砂碾压到多大的干密度才能满足抗震的要求？（砂的比重为2.65）7．装在环刀内的饱和土样加垂直压力后高度自2.0cm压缩至1.95cm，取出土样测得其含水量为28％，已知土粒比重为2.7，求压缩前土的孔隙比？第二章 土的渗透性一 思考题1．举例说明流土发生的现象和原因，并说明工程上如何防止流土的发生。
高等土力学部分考题及答案
一、高等土力学研究的主要内容答：土力学主要是研究土的物理、化学、和力学特性以及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下的工程性状。
高等土力学则是深化上述研究，重点研究先进的土工试验（实验）方法和设备、土体本构关系、塑性特性、强度、渗流、固结、压缩及其机理。
二、与上部结构工程相比，岩土工程的研究和计算分析有什么特点？答：1）岩土工程的规模和尺寸比一般的结构工程大得多，其实际范围是空间半无限体，工程计算分析中采用的边界是近似和模糊的；2）岩土的各种参数是空间的函数，参数的变异性大，变异系数在0.1-0.35,有的可能超过0.4，并且土性之间或不同点的土性具有较强的相关性，包括互相关和自相关；3）岩土属于高非线性材料，在不同的应力水平下变形特性不同，岩土工程的极限状态方程也经常是高度非线性的，并且诱发极限状态的原因或作用多种多样；4）岩土试样性质与原状岩土的性质往往存在较大的差别，即使是原为测试，反应的也仅仅是岩土的“点”性质（如现场十字板强度试验）或“线”性质（如静力触探实验）。
而岩土工程的行为往往由它的整体空间平均性质控制，因此在岩土工程可靠度分析中，要注意“点”、“线”到空间平均性概率统计指标问题5）由于上述岩土性质和岩土工程的不确定性加之推理的不确定性（如有目的的简化）,岩土工程的计算模型往往具有较大的不确定性或者不精确性，并且除了上述3)中提到的在岩土工程中针对不同原因和作用，会有不同的极限状态方程外，对同一计算参数也存在不同的计算表达式；6）施工工艺，施工质量及施工水平等会对岩土工程的性质和功能产生很大的影响。
三、土的特性答：1土的变异性大，离散性大，指标值合理确定很困难。
2土的应力应变关系是非线性的，而且不是唯一的，与应力历史有关。
3土的变形在卸载后一般不能完全恢复，饱和粘土受力后，其变形不能立刻完成，而且要经过很长一段时间才能逐渐稳定。
4土的强度也不是不变的，它与受力条件排水条件密切相关。
清华土力学习题及答案
清华土力学习题及答案清华土力学习题及答案土力学是土木工程中重要的一门学科，它研究土壤的力学性质和变形特性，为工程设计和施工提供理论依据。
清华大学作为中国顶尖的高等学府，其土力学课程内容丰富，涵盖了许多重要的学习题。
本文将介绍一些典型的清华土力学学习题，并给出相应的答案。
1. 问题：什么是土力学中的有效应力和孔隙水压力？答案：土力学中的有效应力是指土体中的实际应力，它等于总应力减去孔隙水压力。
有效应力对土体的强度和变形起着重要作用。
孔隙水压力是指土体中孔隙水所产生的压力，它可以通过孔隙水的流动和渗透来传递。
2. 问题：什么是土体的内摩擦角和剪切强度？答案：土体的内摩擦角是指土体在剪切过程中内部颗粒间相对滑动的阻力大小。
它是土体抗剪强度的重要参数之一。
剪切强度是指土体在受到外力作用下抵抗破坏的能力，它与土体的内摩擦角密切相关。
3. 问题：什么是地基沉降？如何计算地基沉降？答案：地基沉降是指地基在受到荷载作用后下沉的现象。
地基沉降的计算可以通过弹性沉降和塑性沉降两个部分来进行。
弹性沉降是指地基在荷载作用下由于土体的弹性变形而引起的沉降，可以通过弹性沉降计算公式进行估算。
塑性沉降是指地基在荷载作用下由于土体的塑性变形而引起的沉降，可以通过试验和经验公式进行估算。
4. 问题：什么是土的压缩性和膨胀性？答案：土的压缩性是指土体在受到荷载作用后发生的体积收缩现象。
土的膨胀性是指土体在受到水分作用后发生的体积膨胀现象。
土的压缩性和膨胀性对工程设计和施工有重要影响，需要进行相应的土体力学试验和分析。
5. 问题：什么是土的剪切强度参数和压缩指数？答案：土的剪切强度参数是指土体在受到剪切力作用下的抗剪强度。
常见的土的剪切强度参数有内摩擦角和剪切强度。
压缩指数是指土体在受到荷载作用后发生的体积压缩变形，它是衡量土体压缩性的重要参数之一。
总结：清华土力学学习题涵盖了土力学的基本概念和理论，包括有效应力、孔隙水压力、内摩擦角、剪切强度、地基沉降、土的压缩性和膨胀性等内容。
《土力学与地基基础》课后习题答案-清华大学
《土力学地基基础》第四版习题集解答，陈希哲第一章 工程地质1.1如何鉴定矿物？准备一些常见的矿物，如石英、正长石、斜长石、角闪石、辉石、方解石、云母、滑石和高岭土等，进行比较与鉴定。
1.2岩浆岩有何特征？准备若干常见的岩浆岩标本，如花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、玢岩和辉岩进行鉴定。
1.3沉积岩最显著的特征是什么？准备多种常见的沉积岩标本，如砾岩、角砾岩、砂岩、凝灰岩、泥岩、页岩、石灰岩和泥灰岩等，进行对比鉴定。
1.4变质岩有什么特征？准备几种常见的变质岩，如大理岩、石英岩、板岩、云母片岩和片麻岩进行比较与鉴定。
1.5解：水池长度、宽度、高度分别为50、20、4m 壁厚0.3m。
水池与地面齐平。
1）底板浮力计算：底板~水面之间的水位深度h=4-2.5=1.5m底板静水压力强度：Pw=γw h=10×1.5=15KPa=15KN/m 2底板面积S 底板=50×20=1000m 2底板上的浮力P 浮= Pw×S 底板=15000KN2）不考虑钢筋混凝土水池自重的侧壁摩擦阻力F 1和抗浮安全系数计算：钢筋混凝土水池的侧壁面积S 侧壁=2×[（50×4）+（20×4）]= 560m 2已知侧壁与土体之间的摩擦强度为μ=10KPa； 侧壁总摩擦力F 1=μ×S 侧壁=10×560＝5600KN∵F 1＜P 浮，抗浮安全系数K= F 1/P 浮=5600/15000=0.37＜1，∴在不考虑钢筋混凝土水池自重时，水池刚竣工，未充水，也不考虑池中水重量，此时不安全。
3）考虑钢筋混凝土水池自重的抗浮安全系数计算：钢筋混凝土的重度一般为γ砼=24KN/m 3；钢筋混凝土水池四个侧壁体积V 1=2×[（50×4×0.3）+（20-2×0.3）×4×0.3]=166.56m 3扣掉侧壁厚度尺寸后钢筋混凝土水池底板体积V 2：V 2=[（50-0.6）×（20-0.6）] ×0.3=287.5m 3所以，水池本身钢筋混凝土的体积V=V 1+V 2=454 m 3钢筋混凝土水池重量W=γ砼×V=24×454＝10896KN∵F 1+W=16496＞P 浮，抗浮安全系数K= 16496/15000=1.1＞1， ∴在考虑钢筋混凝土水池自重时，此时安全。
高等土力学复习题
硕士研究生《高等土力学》复习思考题一(b)、《高等土力学》研究的主要内容。
答：重点研究先进的土工实验仪器，土的本构关系，塑性变形强度，渗流，固结, 压缩性及机理。
三、归纳和分析土的特性。
答：1、离散性大，变异性大2、土的应力-应变开关是非线性的，且不唯一。
3、土的变形在卸载后一般不能完全恢复，饱合粘土受力后，其变形不能立即完成，且要经过很长时间，变形才能逐渐稳定。
4、土的强度也不是不变的，它与受力条件，排水条件有密切的关系。
5、土对扰动性特别敏感，可使土的力学性质发生变化五、叙述土工试验的目的和意义。
答：土工试验的目的和意义(1) 揭示土的一般的或特有的物理力学性质；(2) 针对具体土样的试验，揭示区域性土、特殊土、人工复合土的物理力学性质；(3) 确定理论计算和工程设计参数；(4) 验证计算理论的正确性及实用性；(5) 原位测试、原型监测直接为土木工程服务，也是分析和实现信息化施工的手段。
六、阐述土工参数不确定性的主要来源和产生原因？七、岩土工程模型试验要尽可能遵守的原则？答：模型设计和获得相似量必须遵循的法则。
相似第一定律：相似现象用相同的方程式描述。
彼此相似的现象，其相似指标等于1,其相似判据的数值相等。
即彼此相似的现象，单值条件相同，其相似判据也相同。
届于单值条件的因素有：几何参数、重要物理参数、起始状态、边界条件等。
相似第二定律：当一个现象由n个物理量的函数关系来表示，且这些物理量中含有m种基本量纲时，则能得到(n-m)个相似判据。
相似第三定律：凡具有同一特性的现象，当单值条件彼此相似，且由单值条件的物理量组成的相似判据在数值上相等，则就此现象必定相似。
或者说，单值条件相似，且从它导出的相似判据的数值相等，是现象彼此相似的充分和必要条件。
十、刚性直剪试验的缺点并提出解决建议？十一、列举一个土工试验在工程应用中的实例，并用土力学理论解释之。
十二、叙述土工试验的B的和意义和岩土工程模型试验要尽可能遵守的原则？十三、土的本构模型主要可分为哪几类？邓肯-张本构模型的本质？并写出邓肯- 张本构模型应力应变表达式，并在应力应变座标轴中表示。
土力学(清华大学出版社)课后习题及答案
第一章1-1：已知：V=72cm 3 m=129.1g m s =121.5g G s =2.70 则： 129.1121.56.3%121.5s s m m w m --===3333129.1*1017.9/72121.5452.7724527 1.0*27121.5*1020.6/72s s s V s sat w V s sat sat m g g KN m v m V cm V V V cm m V m g g g KN m V V γρρργρ========-=-=++=====3320.61010.6/121.5*1016.9/72sat w s d sat d KN m m g KN m V γγγγγγγγ'=-=-===='>>>则 1-2：已知：G s =2.72 设V s =1cm 3则33332.72/2.72 2.72*1016/1.7 2.720.7*1*1020.1/1.720.11010.1/75% 1.0*0.7*75%0.5250.52519.3%2.720.525 2.721.s s s d d s V w w r w w V r w s w s g cm m gm g g KN m V m V g g KN m V KN m m V S g m w m m m g g V ργρργργγγργρ======++===='=-=-========++===当S 时，3*1019.1/7KN m =1-3：3477777331.70*10*8*1013.6*1013.6*10*20%2.72*1013.6*10 2.72*10850001.92*10s d w s s wm V kg m m w kg m m V mρρ======++==挖1-4：甲：33334025151* 2.72.7*30%0.81100%0.812.70.811.94/10.8119.4/2.71.48/1.8114.8/0.81p L P s s s s w r wV ws w s w s d s w d d vsI w w V m V g m g S m V m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V e V ρρργρργρ=-=-=======∴==++===++=====+====设则又因为乙：3333381 2.682.68*22%0.47960.47962.680.47962.14/10.47962.14*1021.4/2.681.84/1.47961.84*1018.4/0.4796p L p s s s s w s V s w s V s d s w d d VsI w w V m V g m m w g V cm m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V e V ρργρργρ=-========++===++======+=====设则则γγ∴<乙甲 d d γγ<乙甲 e e >乙甲 p p I I >乙甲则（1）、（4）正确 1-5：1s w d G eρρ=+ 则2.7*1110.591.7022%*2.7185%0.59s wds r G e wG S e ρρ=-=-====>所以该料场的土料不适合筑坝，建议翻晒，使其含水率降低。
高等土力学试题汇总
2.7 （1）修正后的莱特-邓肯模型比原模型有何优点？莱特-邓肯模型的屈服面和塑性势面是开口的锥形，只会产生塑性剪胀；各向等压应力下不会发生屈服；破坏面、屈服面和塑性势面的子午线都是直线不能反映围压对破坏面和屈服面的影响。
为此，对原有模型进行修正，增加一套帽子屈服面，将破坏面、屈服面、塑性势面的子午线改进为微弯形式，可以反映土的应变软化。
（2）清华弹塑性模型的特点是什么？不首先假设屈服面函数和塑性势函数，而是根据试验确定塑性应变增量的方向，然后按照关联流动法则确定其屈服面；再从试验结果确定其硬化参数。
因而这是一个假设最少的弹塑性模型2.8 如何解释粘土矿物颗粒表面带负电荷？答：（1）由于结构连续性受到破坏，使粘土表面带净负电荷，（边角带正电荷）。
（2）四面体中的硅、八面体中的铝被低价离子置换。
（3）当粘土存在于碱性溶液中，土表面的氢氧基产生氢的解离，从而带负电。
2.9 土的弹性模型分类及应用：线弹性：广义胡克定律非线弹性：增量胡克定律高阶弹性模型：柯西弹性模型、格林弹性模型、次弹性模型①弹性模型：一般不适用于土，有时可近似使用：地基应力计算；分层总和法②非线弹性模型：使用最多，实用性强：一般参数不多；物理意义明确；确定参数的试验比较简单③高阶的弹性模型：理论基础比较完整严格；不易建立实用的形式：参数多；意义不明确；不易用简单的试验确定3.1- 3.2 正常固结粘土的排水试验和固结不排水试验的强度包线总是过坐标原点的，即只有摩擦力；粘土试样的不排水试验的包线是水平的，亦即只有粘聚力。
它们是否就是土的真正意义上的摩擦强度和粘聚强度？答：都不是。
正常固结粘土的强度包线总是过坐标原点，似乎不存在粘聚力，但是实际上在一定条件下固结的粘土必定具有粘聚力，只不过这部分粘聚力是固结应力的函数，宏观上被归于摩擦强度部分。
粘土的不排水试验虽然测得的摩擦角为0，但是实际上粘土颗粒之间必定存在摩擦强度，只是由于存在的超静空隙水压使得所有破坏时的有效应力莫尔圆是唯一的，无法单独反映摩擦强度。
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高等土力学第一章土的物质构成及分类1蒙脱石和伊利石晶胞结构相同，但蒙脱石具有较大的胀缩性，为什么？2用土的结构说明为什么软粘土具有较大流变特性，原生黄土具湿陷性？3试述非饱和土中水的迁移特征及控制迁移速率的主要因素？4非饱和土中水的运移规律与饱和土中水的渗透规律有什么不同？试述非饱和土和饱和土中孔隙水迁移规律的异同点？5X射线衍射法是怎样分析粘土矿物成份的？6粘土表面电荷来源有哪几方面？利用粘粒表面带电性解释吸着水（结合水）形成机理？7非饱和土中土水势以哪种为主？如何测定非饱和土的土水势大小？8非饱和土中的土水势主要由哪个几个部分组成？非饱和土中水的迁移速率主要与哪几种因素有关？9请用粘性土的结构解释粘性土具有可塑性而砂土没有可塑性的机理。
10试简明解说土水势的各分量？11土的结构有哪些基本类型？各有何特征？12分散土的主要特征是什么？为什么有些粘性土具有分散性？13粘性土主要有哪些性质，它们是如何影响土的力学性质的？14为什么粘土颗粒具有可塑性、凝聚性等性质，而砂土颗粒却没有这些性质？15非饱和粘性土和饱和的同种粘性土（初始孔隙比相同）在相同的法向应力作用下压缩，达到稳定的压缩量和需要的时间哪个大，哪个小，为什么？16粘土的典型结构有哪几种，它们与沉积环境有什么联系，工程性质方面各有何特点？17粘性土的结构与砂土的结构有什么不同？18为什么粘性土在外力作用下具有较大流变特性？19粘土矿物颗粒形状为什么大都为片状或针状，试以蒙脱石的晶体结构为例解释之。
第二章土的本构关系及土工有限元分析1中主应力对土体强度和变形有什么影响？分别在普通三轴仪上和平面应变仪上做试验，保持σ3为常量，增加σ1－σ3所得应力应变关系曲线有何不同？所得强度指标是否相同？2屈服面和硬化规律有何关系？3弹塑性柔度矩阵[C]中的元素应有哪三点特征？4剑桥弹塑性模型应用了哪些假定？欲得到模型参数应做哪些试验？5广义的“硬化”概念是什么？什么叫硬化参数？6什么是流动规则？什么叫塑性势？流动规则有哪两种假定？7弹塑性模型中，为什么要假定某种型式的流动法则，它在确定塑性应变中有何作用？8根据相适应的流动规则，屈服面和塑性应变增量的方向有何特征？9试解释为什么球应力影响塑性剪应变？10什么叫土的变形“交叉效应”？“交叉效应”对土的刚度矩阵[D]或柔度矩阵[C]有何影响？11什么叫应力路径？什么叫应力历史？试结合图示说明它们对土的变形的影响？12什么叫土的“各向异性”？考虑“各向异性”对土的刚度矩阵[D]或柔度矩阵[C]有何影响？13哪些因素影响土的变形？或土体变形有哪些特征？14什么叫剪缩？什么叫剪胀？什么样的土表现为剪胀，怎样的土表现为剪缩？邓肯双曲线模型能否反映剪胀，剪缩？为什么？修正剑桥模型能否反映？15试结合图示描述线弹性、非线性、弹塑性的应力应变关系？（有图）16试解释为什么剪应力影响塑性体应变？17试解释为什么球应力影响塑性剪应变？18增量形式非线性弹性模量是如何定义的？19增量形式非线性泊松比是如何定义的？20什么叫回弹模量？什么条件下用之？21围压对土的变形和强度有何影响？22什么叫屈服轨迹？试在p-q平面绘出“开口型”和“帽子型”屈服轨迹？23试用屈服面理论说明加载、卸载和中性变载情况？24什么叫破坏准则？什么是破坏面？25什么叫屈服准则？什么叫屈服函数？什么叫屈服面？有哪两种类型的屈服面？各有何特点？在反映土体变形特性方面有何不同？屈服面和硬化规律有何关系？26土的弹塑性模型包含哪几方面的假定？各有何意义？27用普通三轴仪如何做试验来说明剪应力会引起土体的体积应变？这种体积应变是弹性的，塑性的，还是包含弹性和塑性两部分？为什么？28初始应力状态σ1＝40Kpa,σ3＝15Kpa,加荷后达到σ1＝45Kpa,σ3＝25Kpa。
问根据邓肯双曲线模型，土体的切线模量E t是增加了还是降低了，为什么？29试分析邓肯非线性模型的特点，有哪些值得改进的地方？含有哪些参数？欲得到该模型参数需做什么样的试验？30邓肯双曲线模型是根据什么样的试验结果建立起来的？假定双曲线是什么样的关系曲线？所得出的切线弹性模量、切线泊松比以及切线体积模量随σ3和（σ1－σ3）的增加是上升还是下降？该模型有哪些优点，哪些缺点？31试述屈服面，硬化规律，流动法则的概念。
修正剑桥模型采用哪一种流动法则？其硬化参数是什么？32修正剑桥模型对土体变形特性中：剪胀剪缩、法向应力引起剪应变、应力路径影响变形、应力历史影响变形、各向异性、哪些能反映，哪些不能反映？33什么叫屈服面？修正剑桥模型的屈服面是什么形式？该模型能否反映剪胀性、剪缩性？34椭圆－抛物双屈服面模型在p-q平面有四个区，试解释当应力状态分别处于这四个区时的应变特征？35试述双屈服面模型的基本思想，有几个参数，是如何通过试验确定的？第五章固结与流变理论1什么是纽曼－卡里罗定理？它对流变软土固结问题求解是否继续适用？为什么？2轴对称固结理论引用于计算什么样的工程问题？3什么叫曼德尔效应？4什么叫土的流变？研究流变有何实际工程意义？影响土体流变性质的因素有哪些？5土的流变与固结现象有何异同点？试例举五种流变模型，并简单说明其特点。
6太沙基固结理论有哪些基本假定？比奥固结理论有哪些基本假定？两种理论主要异同点是什么？7试从土的工程性质、固结变形机理及施工过程等方面逐条论述太沙基固结理论假设条件的合理性，并说明比奥理论与太沙基理论相比有何进步？8斯柯特关于土的固结变形机理研究得到哪几条重要结论？简单评述太沙基和比奥固结理论中基本假设条件的合理性。
9什么叫固结？研究该课题的意义是什么？10何为土的流变性质？土的流变现象和固结现象有何异同点？工程中土的流变现象分哪几种？试分析麦钦特模型、宾哈姆模型和修正的考马－黄模型的主要特点？11什么是李氏比拟法？简述用推广的李氏比拟法求解粘弹性固结问题的步骤？12如何进行砂土地基的水平向、垂直向和平均固结度的计算？采用的卡罗里定理的适用条件是什么？13什么是纽曼－卡里罗定理？它对流变软土固结问题求解是否继续适用？为什么？14试写出三维太沙基固结理论求解砂井地基固结沉降的方法步骤？15哪些现象称为流变？试导出开尔文Kelvin体的本构关系？试写出麦钦特Merchant模型的流变方程？16根据你对一维固结理论的理解，请图示局部荷载作用下中心线上加载瞬时、固结初期的超静孔压分布。
（有图）17太沙基固结理论中有哪些假设条件？它们的合理性怎样？太沙基单向（一维）固结理论基本假设有哪些？工程应用中它用来解决什么问题？如何计算？18太沙基固结基本方程是根据什么条件建立的？在推导这一基本方程时关于土的性质有哪些假设条件？其合理性如何？19试以轴对称固结为例，证明卡里罗定律不适用于饱和流变土体固结问题。
第六章土的抗剪强度1什么是摩尔－库仑理论？破坏标准是什么？有何不足？2三轴试验破坏取值标准有哪两种？它们的关系（不同点）如何？3什么是孔隙压力系数？斯开普顿的A、B和亨开尔的α、β有什么不同？4饱和重塑粘土之间有什么关系？或饱和重塑粘土破坏时的孔压、含水率与NC、OC 的关系？5对某种土进行三轴剪切试验，如何得到其固结不排水剪切的峰值强度指标和残余强度指标？实际工程中哪些情况下用到残余强度指标？什么是峰值强度和残余强度？在什么情况下用残余强度？6什么是似超固结土和似超固结比？似超固结土与新沉积土的强度有什么不同？似超固结土与新沉积粘土的压缩性有何不同？NCY与NCA强度及压缩特性有何不同？7什么叫真强度参数？如何用三轴试验确定真强度参数？它与有效应力参数有何不同？8为什么研究土的抗拉强度？粘性土的抗拉强度？测试粘土抗拉强度的方法有哪些？9无粘性土的抗剪强度由哪几部分组成？松砂和紧砂有什么不同？10什么是砂土的临界孔隙比？试述用三轴固结排水剪和三轴固结不排水剪的两种方法测定临界孔隙比的过程？11试述影响无粘性土抗剪强度的影响因素？12在高压下土粒破碎对抗剪强度有什么影响？如何表示抗剪强度随压力的变化？13土的各向异性包括那些内容？如何测定？如何考虑应力各向异性对粘性土不排水强度的影响？15平面应变强度和三轴试验强度有何不同？16什么是K0固结？K0固结三轴试验的不排水强度与各向等压的不排水强度有什么不同？17什么叫蠕变？在哪些情况下产生蠕变破坏？第七章土坡稳定计算1瑞典法与毕肖普法的主要异同点？2简布普遍条分法的基本假定有哪些？与毕肖普法相比有哪些异同点？3试简述边坡稳定的简布法和摩根斯坦－普赖斯法与通用的瑞典法、简化毕肖普法有什么不同？陈祖煜对摩根斯坦－普赖斯法又作了哪些改进？4简布法和摩根斯坦－普赖斯法的异同点，基本假定和基本思路？5与极限平衡条分法相比，有限元法有哪些解题思路上的优点，有何问题要解决？你有什么新观点？你对滑动与否的安全标准有何见解？6填筑和开挖要注意什么？有哪些因素影响计算结果？7在瑞典法中，容重代替法安全系数公式是否精确，为什么？8土坡稳定极限平衡法（条分法）要满足哪些条件才能算是“严格”解？这些解是不是唯一的？为什么说简布法和摩根斯坦－普赖斯法是严格的而瑞典法和简化毕肖普法都不是“严格”的方法？9试简述边坡稳定三种分析方法（静力极限平衡法、塑性极限分析法和变分法）的解题思路，以及它们在理论根据上有哪些共同点，而在分析方法上有哪些不同之处？试简述边坡稳定条分法、极限分析法和变分法的解题思路（或出发点）并分析它们之间的异同点（理论根据、基本假定和分析方法）。
10试简单说明如何用塑性力学中的上、下限定理来解决边坡稳定问题，为什么说极限平衡分析（条分法）中的“严格解”可相当于下限解？边坡稳定塑性极限分析法的上下限定理是如何表达的？并试用上限定理求出垂直挖方的上限解。
（假定其滑裂面为平面）11简述剩余推力法（不平衡推力法）的基本假设并推导其安全系数计算公式？12潘家铮对边坡稳定提出了哪两个基本原理？孙君实在它的模糊极值理论中是怎样体现这两个基本原理的？。