土木工程力学第3章
土木工程材料(第3章 金属材料)
B上 B
A B下
σS
）强化阶段（Ⅳ） 颈缩阶段。每个阶 段都各有其特点。
δ
ε=ΔL/ L
图2.1 低碳钢受拉时应力应变曲线图
– 图2.1中的 B上点是这一阶段的最高点，称为 屈服上限（σ s上）； B下点相应的应力称为 屈服下限（σs下），又称屈服点或屈服强度 ，用σs表示。
– 伸长率δ
l1 l0 100%
d
d。
d+2.1d。
α
（a）
（a）试件安装
P
d
(b)
（b）弯曲90°
P
(c)
（c）弯曲180°
(d)
（d）弯曲至两面重合
钢材冷弯试验
第三节 钢的化学成分对钢材性能的影响
①碳（C）：
– 当含碳量小于 0.8% 的碳素钢，随着含碳量的 增加，钢的抗拉强度（σb）和硬度（HB）增加 ，而塑性和韧性则相应降低。
l0
– 伸长率δ是衡量钢材塑性的一个指标，它 的数值愈大，表示钢材塑性愈好。
– 伸长率与标距有关。通常钢材拉伸试验 标距取l0= 10d0和 l0= 5 d0，伸长率分别 以δ10和δ5表示。对同一钢材δ5大于δ10。
2．冲击韧性
– 冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载而不破 坏的能力。是以试样缺口处单位横截面 所吸收的功（J/cm2）来表示，即冲击韧 性值，其符号为αk。
有色金属是除黑色金属以外的其他 金属，如铝、铅、锌、铜、锡等金属及
建筑工程上用的钢材包括各类钢结 构用的型钢（如圆钢、角钢、槽钢和工 字钢等）、钢板和钢筋混凝土用钢筋、 钢丝等。
钢材强度高、品质均匀，具有一定 的弹性和塑性变形能力，能够承受冲击 、振动等荷载作用；钢材的加工性能良 好，可以进行各种机械加工，可以通过 切割、铆接或焊接等方式的连接，进行 现场装配。
《土木工程概论》重点考点归纳总结(详细版)
《土木工程概论》重点考点归纳总结（详细版）第一章绪论1．（1）我国古代建筑的特点：木结构占主导地位（2）土木工程建设的含义：土木工程是指建造各类工程设施的科学技术的总称。
它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修的等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中、直接或间接为人类生活、生产、军事、科学研究服务的各种工程设施。
（3）土木工程的内涵：土木工程在英语里称为Civil Engineering，译为“民用工程”。
它的原意是与“军事工程”（ Military Engineering）相对应的。
在英语中，历史上土木工程、机械工程、电气工程、化工工程都属于Civil Engineering，因为它们都具有民用性。
后来，随着工程技术的发展，机械、电气、化工都已逐渐形成独立的学科，Civil Engineering就成为土木工程的专用名词。
2．（1）土木工程基本属性1）综合性2）社会性3）实践性4）技术上、经济上和建筑艺术上的统一性2）现代土木工程的特点1）土木工程功能化2）城市建设立体化3）交通运输高速化3．简单应用：无4．综合应用：无第二章土木工程主要类型1．（1）钢筋混凝土楼盖按施工方法的分类分为现浇整体式楼盖和装配式楼盖。
（2）常见网架节点的种类网架的节点构件有焊接球节点和螺栓球节点两种。
焊接球节点有焊接钢板节点和焊接空心球节点。
（3）路面的排水坡度要求为了排水，路面及路肩应做一定的坡度，i1及i2。
它随路面的平整度而异，如混凝土路面i1为1%～1.5%；沥青路面i1为1.5%～2.5%；i2一般较i1大1%～2%。
（4）土木工程的主要类型：建筑工程、桥梁工程、公路与道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口城、海洋工程、给水及排水工程和环境工程等。
2．（1）房屋工程的分类房屋工程按其层数分，有单层、多层、高层、超高层。
房屋工程按其材料分，则有砌体结构的、木结构的、混凝土结构的、钢结构和混合结构的。
土木工程力学复习题+模拟试卷+复习题及模拟试卷答案
《土力学》复习题第1章土的物理性质及工程分类一、填空题1.若某土样的颗粒级配曲线较缓，则不均匀系数数值较，其夯实后密实度较。
2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥且曲率系数为的土。
3.利用曲线可确定不均匀系数C u；为了获得较大密实度，应选择C u值较的土作为填方工程的土料。
4.能传递静水压力的土中水是水和水。
5.影响压实效果的土中气是与大气的气体，对工程性质影响不大的土中气是与大气的气体。
6.对于粒径小于0.075mm的颗粒分析应采用法，对于粒径大于0.075mm的颗粒分析应采用法。
7.黏性土越坚硬，其液性指数数值越，黏性土的粘粒含量越高，其塑性指数数值越。
8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径，称为粒径，小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径，称为粒径。
9.处于半固态的黏性土，其界限含水量分别是、。
10.根据塑性指数，黏性土被分为土及土。
11.淤泥是指孔隙比大于且天然含水量大于的土。
12.无黏性土根据土的进行工程分类，碎石土是指粒径大于2mm的颗粒超过总质量的土。
13.冻胀融陷现象在性冻土中易发生，其主要原因是土中水分向冻结区的结果。
14.黏性土的灵敏度越高，受扰动后其强度降低就越，所以在施工中应注意保护基槽，尽量减少对坑底土的扰动。
15.通过砂土的密实度或标准贯入锤击试验的，可判定无黏性土的密实程度。
二、名词解释1.土的结构2.土的构造3.结合水4.强结合水5.颗粒级配6.液性指数7.可塑状态 8.相对密实度 9.土的湿陷性 10.土的天然稠度 11.触变性三、单项选择题1.对工程会产生不利影响的土的构造为（）。
（A）层理构造（B）结核构造（C）层面构造（D）裂隙构造2.土的结构为絮状结构的是（）。
（A）粉粒（B）碎石（C）粘粒（D）砂粒3.土粒均匀、级配不良的砂土应满足的条件是（C u为不均匀系数，C c为曲率系数）（）。
（A）C u< 5 （B）C u>10 （C）C u> 5 且C c= 1へ3 (D)C u< 5 且C c= 1へ34.不能传递静水压力的土中水是（）。
结构动力学3-1
临界阻尼记为ccr：
ccr = 2mω n = 2 km
3.2 有阻尼自由振动
u(t)
& u (t ) = [u(0)(1 + ω n t ) + u(0)t ]e
u(0)>-ωn u(0) u(0)
−ω nt
u(0)
u(0) -ω u(0) n t u(0) -ωn u(0)
ui u (t i ) 2πζ ) = = exp(ζω nTD ) = exp( ui +1 u (t i + TD ) 1−ζ 2
u1 TD ui TD ui+1 ti+TD t
u(t)
ti
——相邻振幅比仅与阻尼比有关，而与i的取值无关。
3.2.3 运动的衰减和阻尼比的测量
ui u (t i ) 2πζ = = exp(ζω nTD ) = exp( ) 2 ui +1 u (t i + TD ) 1−ζ
3.2 有阻尼自由振动
（1）当 ζ＜1时，称为低阻尼（Under damped）， 结构体系称为低阻尼体系； （2）当 ζ＝1时，称为临界阻尼（Critically damped）； （3）当 ζ＞1时，称为过阻尼（Over damped）， 结构体系称为过阻尼体系。 对于钢结构： ζ = 0.01 左右
自由振动反映结构本身的特性，对结构自由振动 的分析可以了解结构自振频率、阻尼比等概念。
3.1 无阻尼自由振动
&& & mu(t ) + cu(t ) + ku (t ) = p(t )
无阻尼：c=0 自由振动：p(t)=0 运动方程： 初始条件：
理论力学第三章
M
F'
F
二、空间力偶等效定理
空间力偶的等效条件是：作用在同一刚体上的两个力偶， 如果力偶矩矢相等，则两力偶等效。
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25
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三、空间力偶系的合成与平衡
1、合成
力偶作用面不在同一平面内的力偶系称为空间力偶系。 空间力偶系合成的最后结果为一个合力偶，合力偶 矩矢等于各分力偶矩矢的矢量和。即：
8
[例]图示起重机吊起重物。起重杆的A端用球铰链固定在地面上，B端用 绳CB和DB拉住，两绳分别系在墙上的C点和D点，连线CD平行于x轴。 已知CE=EB=DE，角a =30o ，CDB平面与水平面间的夹角∠EBF= 30o， 重物G=10kN。如不计起重杆的重量，求起重杆所受的力和绳子的拉力。 解：1、取杆AB与重物为研究 对象，受力分析如图。
空间力系向点O简化得到一空间汇交力系和一空间 力偶系，如图。
z O
F1 y F2 z M2 z F'1 Mn F'2 y
Fn x
＝
M1 x
O F'n
＝
MO
F'R
O y
x
( i 1，， 2 ，n )
Fi Fi M i M O ( Fi ) ri Fi
M M cos( M，k ) z M
27
理论力学
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[例]工件如图所示，它的四个面上同时钻五个孔，每个孔所受的切削力偶 矩均为80N· m。求工件所受合力偶的矩在x，y，z轴上的投影Mx，My，Mz， 并求合力偶矩矢的大小和方向。
工程力学第三章力矩与平面力偶系
位置无关，因此力偶对刚体的效
应用力偶 矩度量。
F
A B
d
F'
x
O
mO ( F ) mO ( F ') F ( x d ) F 'x F d
4.力偶的表示方法
用力和力偶臂表示，或用带箭头的弧线表示，箭头表示 力偶的转向，M表示力偶的大小。
第三章力矩与平面力偶系
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y
Fx
x
则
r cos x, r sin y
mo ( F ) xFy yFx
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( )
a
第三章力矩与平面力偶系
§3-1力矩的概念和计算
mo (F ) xFy yFx
若作用在
( )
a
y
Fy
F
F2 、 A 点上的是一个汇交力系（ F1 、 则可将每个力对 o 点之矩相加，有 Fn ）， o
r
d
，
x
A
y
Fx
m (F ) x F
o
y
y Fx
(b)
x
由式（ a ），该汇交力系的合力 R 它对矩心的矩
F
m0 (R) xRy yRx x Fy y Fx ( c )
比较（ b ）、（ c ）两式有
mo (R) M o (F )
第三章力矩与平面力偶系 湖南工业大学土木工程学院
l
A
o
第三章力矩与平面力偶系 湖南工业大学土木工程学院
d
F
力矩计算
简支刚架如图所示，荷载F=15kN，α=45 ,尺寸如图。试分别计 算F对A、B两点之矩。
土力学习题集及答案
第1章土的组成第1章土的组成一、简答题1.什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？2.土中水按性质可以分为哪几类？3.土是怎样生成的？有何工程特点？4.什么是土的结构？其基本类型是什么？简述每种结构土体的特点。
5.什么是土的构造？其主要特征是什么？6.试述强、弱结合水对土性的影响。
7.试述毛细水的性质和对工程的影响。
在那些土中毛细现象最显著？8.土颗粒的矿物质按其成分分为哪两类？9.简述土中粒度成分与矿物成分的关系。
10.粘土的活动性为什么有很大差异？11.粘土颗粒为什么会带电？二、填空题1.根据土的颗粒级配曲线，当颗粒级配曲线较时表示土的级配良好。
2.工程中常把的土称为级配良好的土，把的土称为级配均匀的土，其中评价指标叫。
3.不同风化作用产生不同的土，风化作用有、、。
4. 粘土矿物基本上是由两种原子层(称为晶片)构成的，一种是，它的基本单元是Si—0四面体，另一种是，它的基本单元是A1—OH八面体。
5. 不均匀系数Cu、曲率系数Cc 的表达式为Cu＝、Cc＝。
6. 砂类土样级配曲线能同时满足及的土才能称为级配良好的土。
7. 土是的产物，是各种矿物颗粒的集合体。
土与其它连续固体介质相区别的最主要特征就是它的和。
8. 土力学是利用一般原理和技术来研究土的物理性质以及在所受外力发生变化时的应力、变形、强度、稳定性和渗透性及其规律一门科学。
9.最常用的颗粒分析方法有法和法。
10. 著名土力学家的《土力学》专著问世，标志着现代土力学的开始。
三、选择题1．在毛细带范围内，土颗粒会受到一个附加应力。
这种附加应力性质主要表现为( )(A)浮力； (B)张力； (C)压力。
2．对粘性土性质影响最大的是土中的( )。
(A)强结合水； (B)弱结合水； (C)自由水； (D)毛细水。
3．土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为( )。
(A)结合水； (B)自由水； (C)强结合水； (D)弱结合水。
土木工程力学(1、2章复习重点)
土木工程力学第一章绪论1.1 土木工程力学的研究对象和任务力学和土木工程的结合点就是结构分析，土木工程也是结构分析的重要理论基础。
结构的概念及分类：土木工程中利用建筑材料按照一定结构形式建成的、能够承受和传递荷载而起到骨架作用的构筑物成为工程结构简称结构。
结构分为：（土木工程主要研究的是杆件构造）杆件结构（由若干杆件组成，其长度远大于横截面上两个方向的尺度）如：梁、桁架、钢架、拱等板壳结构（厚度远小于长度跟宽度，外形为平面为薄板，为曲面为薄壳）如：房屋建筑中的屋面板、楼板、壳体屋等实体结构（长宽高三个方向尺度大小相近属于同一数量级）如：重力式挡土墙、重力坝、墩台、块状基础等土木工程力学计算方法需要考虑三个方面的问题：（力系的平衡条件、变形连续条件、物理条件）土木工程力学的研究任务是探讨结构的合理组成形式，根据力学的基本原理分析在外界因素作用下构造的强度、刚度、稳定性和动力反应等方面的规律，以满足结构设计的安全、适用和经济的要求。
1.2结构的计算简图在进行力学计算前，必须对实际结构加以简化，用一个简化的模型代替实际结构，这个代替实际结构的简化计算图就成为结构的计算简图。
在计算简图中均用其轴线表示杆件，杆件的长度由其两端的结点之间的距离确定或是参照相关设计规范选定。
【1】结点的分类：杆件之间相互连接处成为结点，结点分为：铰结点、刚结点、组合结点。
铰结点的特征：连接的杆件在结点处不能相对移动，但各杆可绕铰自由转动，铰结点可以承受和传递力但不能承受和传递力矩。
刚结点的特征：连接的杆件在结点处既不能相对移动，也不能相对转到，刚结点可以承受和传递力和力矩。
组合结点：组合结点是铰结点和刚结点的组合形式，也称为半铰结点特征是连接的杆件在结点处不能发生相对移动其中一部分杆件为刚结，各杆端不能相对转动，而其余杆件为铰结，可以绕结点转动。
【2】支座的分类：结构于基础或其他支承物连接的部分称为支座。
结构或构件所承受的荷载将通过支座传递给基础或其他构件，支座对结构或构件的反作用力称为支座反力。
土力学第3章
基 础 工 程
土木工程学院
二、流网特征与绘制
求解方法
解析法
比较精确，但只有在 边界条件简单的情况 下才能求解
数值法
图解法
有限差分法（FDM） 有限单元法（FEM） 电网络模拟
边界条件比较复杂特征
流线与等势线彼此正交 每个网格的长度比为常数，为了方便常取1，这时的 网格就成为正方形或曲边正方形 相邻等势线间的水头损失相等 各流槽的渗流量相等
基 础 工 程
土木工程学院
接近坝底，流线密集，水 力梯度大，渗透速度大
远离坝底，流线稀 疏，水力梯度小， 渗透速度小
基 础 工 程
土木工程学院
绘制方法
根据渗流场 的边界条件
A l H B s 0 l C
△h
s
D
确定边界流线 和首尾等势线
0
正交性 曲边正方形
初步绘制流网
流线→等势线→反复修改，调整
G
icr
' w
或
Gs 1 sat w icr 1 e w
在工程计算中，将土的临界水力坡降除以某一安全系数 Fs(2～3)，作为允许水力坡降[i]。设计时，为保证建筑物的安 全，将渗流逸出处的水力坡降控制在允许坡降[i]内
icr i [i ] Fs
基 础 工 程 土木工程学院
qx q2x
q3x
k2
k3 达西定律
H2 H
H3
平均渗透系数
q
i 1
n
q x k x iH
ix
k1iH 1 k 2 iH 2 k n iH n
整个土层与层面平 行的等效渗透系数
基 础 工 程
1 kx H
《土木工程力学基础 (多学时)第2版》二维码资源使用说明
弯曲正应力 T 形截面的弯曲正应力分布 对中性轴的截面二次矩 组合截面的二次矩 梁的位移 梁的挠度和转角
两人过沟 组合结构 梁的冲击荷载 制动力 交变应力 应力集中
第 5 章 受压构件的稳定性
临界压力 薄壁圆筒受压失稳 薄壁圆筒扭转失稳 薄壁圆筒在均布荷载下失稳 薄梁失稳
二维码使用说明
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引言
鸟巢的秘密 力学问题 早期人类房屋的建造 结构 梁的破坏试验
稳定性 矩形截面与槽形截面 简支梁变外伸梁 塔斜马大桥破坏
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第 1 章 力和受力图
击打棒球 首尔的平衡达人 二力平衡公理 作用与反作用力公理 悬挂法找重心 力系的合成与力的分解 力的平行四边形法则 力的分解 单层厂房的计算简图 铰结点与刚结点 铰结点
刚结点 固定铰支座 可动铰支座 固定端支座 几种理想约束的约束力 梁的计算简图 柱的绑扎和柱在不同状态下的受力图 简单物体系统的受力图▪钢筋混凝土管 简单物体系统的受力图▪三铰拱 火柴挂手表
第 2 章 平面力系的平衡
力的投影 小试牛刀 平面力系的分类 推门 力矩的定义 力矩转向 钢筋回直 拆模 挂环 蜡烛跷跷板
吊车翻倒 合力矩定理应用 力偶与力偶矩 偏心压缩受力变形的分解 求固定端支座的反力 摩擦桩 高强度螺栓传力 请物体拽重物体 夹砖 用最大摩擦力找重心
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第 3 章 直杆轴向拉伸压缩
杆件基本受力变形形式（一） 杆件基本受力变形形式（二） 力的平移 柱的受力变形形式 组合变形 内力的存在（一） 内力的存在（二） 简易法计算轴力 柱的轴力函数 分布内力、应力 对应力单位的体验（一） 对应力单位的体验（二） 直杆拉压时横截面的应力 危险截面
土木工程第五版习题册答案
土木工程第五版习题册答案土木工程第五版习题册答案在学习土木工程的过程中，习题册是一本非常重要的辅助教材。
它不仅帮助我们巩固所学的知识，还能够提供一些实践性的问题，帮助我们更好地理解和应用所学的理论。
而对于很多学生来说，习题册上的答案是他们学习的重要参考资料之一。
本文将为大家提供土木工程第五版习题册的答案，以便大家更好地学习和复习。
第一章：土木工程概述1. 土木工程是一门研究和应用力学、材料学、结构学、水利学等理论和技术的工程学科，主要用于设计、建造和维护各种土木结构和设施。
第二章：土木工程材料1. 常见的土木工程材料包括混凝土、钢筋、木材、沥青、玻璃等。
2. 混凝土是一种由水泥、砂、石子和水混合而成的材料，具有良好的抗压强度和耐久性，广泛应用于建筑和桥梁等工程中。
3. 钢筋是一种具有高强度和耐腐蚀性的金属材料，常用于加固混凝土结构。
4. 木材是一种天然的建筑材料，具有轻质、易加工等特点，常用于建造木结构房屋和桥梁。
5. 沥青是一种由石油提炼而成的黑色胶状物质，常用于道路铺设和防水等工程中。
6. 玻璃是一种透明的无机材料，常用于建筑中的窗户和幕墙等。
第三章：土木工程施工技术1. 土木工程施工技术包括土方开挖、基础施工、结构施工、装饰施工等。
2. 土方开挖是指将地面土壤或岩石挖掘出来，为后续的基础施工做准备。
3. 基础施工是指建筑物的基础部分的施工，包括地基处理、基础混凝土浇筑等。
4. 结构施工是指建筑物的主体结构的施工，包括钢筋绑扎、混凝土浇筑等。
5. 装饰施工是指建筑物的内外装饰的施工，包括墙面装饰、地面铺设等。
第四章：土木工程设计1. 土木工程设计是指根据工程的需求和要求，制定出最合理、最经济的建筑方案和施工方案的过程。
2. 土木工程设计包括结构设计、水利设计、交通设计等。
3. 结构设计是指根据建筑物的用途和荷载要求，确定建筑物的结构形式和尺寸，确保其安全可靠。
4. 水利设计是指根据水利工程的需求，设计出合理的水利设施和水利工程方案，保证水资源的合理利用和防洪排涝的需要。
土木工程力学3
一、单项选择题（共10 道试题，共30 分。
）1. 超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度A. 相对值有关B. 绝对值有关C. 无关D. 相对值绝对值都有关2. 力法方程中的系数代表基本体系在作用下产生的A.B.C. 方向的位移D. 方向的位移3.用力法计算图示结构时，不能作为基本结构的是图A.B.C.D.4. 在超静定结构计算中，一部分杆考虑弯曲变形，另一部分杆考虑轴向变形，则此结构为A. 梁B. 桁架C. 横梁刚度为无限大的排架D. 组合结构5. 力法的基本体系是A. 一组单跨度超静定梁B. 瞬变体系C. 可变体系D. 几何不变体系6.图所示结构的超静定次数为A. 1B. 2C. 3D. 47.图示结构的超静定次数是A. 2B. 4C. 5D. 68.下图所示对称结构的等代结构为A.B.C.D.9.下图所示对称结构A截面不为零的是A. 竖向位移B. 弯矩C. 转角D. 轴力10.下图所示对称结构的等代结构为A.B.C.D.二、判断题（共10 道试题，共30 分。
）1. 超静定次数一般不等于多余约束的个数。
A. 错误B. 正确2. 在力法计算时，多余未知力由位移条件来求，其他未知力由平衡条件来求。
A. 错误B. 正确3. 温度改变对超静定结构不产生内力和反力。
A. 错误B. 正确4. 同一结构的力法基本体系不是唯一的。
A. 错误B. 正确5. 力法计算的基本体系不能是可变体系。
A. 错误B. 正确6. 用力法计算超静定结构，选取的基本结构不同，则典型方程中的系数和自由项数值也不同。
A. 错误B. 正确7.图示结构的超静定次数是n=3。
A. 错误B. 正确8. 超静定结构由于支座位移可以产生内力。
A. 错误B. 正确9. 力法典型方程的等号右端项不一定为0。
A. 错误B. 正确10.图示结构有两次超静定。
A. 错误B. 正确三、计算题（共 3 道试题，共40 分。
）1.下载计算题，完成后将正确答案（A、B、C或D）写在答题框中。
国家开放大学《土木工程力学(本)》章节测试参考答案
国家开放大学《土木工程力学（本）》章节测试参考答案1.绪论一、选择题1．图示支座形式可简化为（B）A. B. C. D.2．图示支座形式可简化为（D）A. B. C. D.3．刚结点在结构发生变形时的特征是()A.刚结点自身不会转动可任意改变B.结点处各杆端之间的夹角保持不变C.所联结的杆件可绕结点自由转动D.结点处各杆端之间的夹角可任意改变4．（）不允许结构在支承处发生任何方向的移动和转动A.固定支座B.定向支座C.活动铰支座D.固定铰支座5．（）不允许结构在支承处发生转动，也不能沿垂直于支承的方向移动，但可沿平行于支承的方向滑动A.固定铰支座B.活动铰支座C.固定支座D.定向支座6．（）只允许结构在支承处绕铰A转动，而不能发生任何移动A.固定铰支座B.固定支座C.活动铰支座D.定向支座7．（）只约束了支承链杆方向的位移，允许结构绕铰转动，也可沿着垂直于链杆的方向移动A.活动铰支座B.定向支座C.固定支座D.固定铰支座8．根据荷载的不同特征，荷载可分类，（）是指满布在结构或构件某部分面积上的荷载A.集中荷载B.分布荷载C.恒载D.静力荷载2.平面体系的几何组成分析一、选择题1．三刚片组成几何不变体系的规则是（）。
A.三铰三链杆相连，杆不通过铰B.三链杆相连，不平行也不相交于一点C.三铰两两相连，三铰不在一直线上D.一铰一链杆相连，杆不过铰2．在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（）。
A.有多余约束的几何不变体系B.无多余约束的几何不变体系C.瞬变体系D.可变体系3．对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。
A.瞬变体系B.无多余约束的几何不变体系C.有一个多余约束的几何不变体系D.几何可变体系4．对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。
A.有一个多余约束的几何不变体系B.无多余约束的几何不变体系C.瞬变体系D.几何可变体系5．对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。
A.瞬变体系C.有两个多余约束的几何不变体系D.有一个多余约束的几何不变体系6．对图2-27所示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。
土力学第3章.土的渗透性与渗流
3.3.2 不同土渗透系数的范围
不同类的土之间的渗透系数相差极大，一般的范围见表3-2。 应记住：粘土，k ≤ 10-6cm/s；粉土，10-6 < k ≤ 10-4cm/s；砂，
10-3 < k ≤ 10-1cm/s。 卡萨格兰德（CasagrandeБайду номын сангаас1939）建议的渗透系数的三个重要
界限值为 1.0、10-4 和 10-9cm/s，在工程应用中很有意义。一般认为： 1.0cm/s是土中渗流的层流和紊流的界限；10-4cm/s 是排水良好与排 水不良之界限，也是对应于发生管涌的敏感范围；10-9 cm/s大体上 是土的渗透系数的下限。
2. 颗粒的尺寸及级配：渗流通道（即土中孔隙通道）越细，
对水流的阻力就越大，而土中孔隙通道的粗细与颗粒的尺寸和级配
有关，特别是与其中较细的颗粒的尺寸有关。故颗粒越大，则孔隙
通道越大， k 也越大。
对于均匀砂土，当有效粒径 d10 = 0.103mm 时，Hazen (1911)建议了
以下经验公式： 系数。
试验中，量水管水位、水力坡降、流 速和流量都是随时间变化的函数。 根据达西定律，在任意时刻 t 的单 位面积流量：
q v ki k h L
图3-6 变水头渗透试验原理图
计算公式推导
在 dt 时段中从管中流出试样的水量： 在 dt 时段中从管中流入试样的水量：
V1
k
h L
Adt
V2 a dh
图3-4渗流流速与水力坡降的两种非 线性关系
对于硬粘土，为简化，以直线的延长线与横坐标的交点 i0 作为起始梯度
v k2 i i0
(a) 卵石中渗流 (b) 硬粘土中渗流
3.3 土的渗透系数
土木工程力学(本)综合
说明:为了帮助大家复习，这份辅导材料一共有两部分内容。
第一部分为课程的考核说明，大家看完以后能明确考试重点和要求。
第二部分为综合练习和答案，供大家复习自测用。
土木工程力学(本)课程考核说明一、课程的性质土木工程力学（本）是中央广播电视大学土木工程专业的一门必修课，课程为5学分，开设一学期。
通过本课程的学习，使学生了解各类杆件结构的受力性能，掌握分析计算杆件结构的基本概念、基本原理和基本方法，为后续有关专业课程的学习及进行结构设计打下坚实的力学基础。
二、关于课程考核的有关说明1．考核对象中央广播电视大学土木工程（专科起点本科）专业的学生。
2．考核方式本课程采用形成性考核与终结性考试相结合的方式。
总成绩为100分，及格为60分。
形成性考核占总成绩的30%；终结性考试占总成绩的70%。
形成性考核由中央电大统一组织编写形成性考核册。
形成性考核册由4次形成性考核作业组成。
学员应按照教案进度及时完成各次计分作业。
每次形成性考核作业满分为100分，由教师按照学员完成作业的情况评定成绩，并按4次作业的平均成绩计算学员的形成性考核成绩。
学员形成性考核完成情况由中央电大和省电大分阶段检查。
终结性考试为半开卷笔试，由中央电大统一命题，统一组织考试。
3．命题依据本考核说明是依据2007年7月审定的土木工程力学（本）课程教案大纲编写的。
本课程所采用的文字教材为贾影主编，中央广播电视大学出版社出版的《土木工程力学（本）》教材。
本考核说明及本课程所采用的文字教材是课程命题的依据。
4．考试要求本课程考试重点是考核学员对结构分析的基本概念，基本理论和基本方法的掌握情况。
本考核说明对各章都规定了考核要求，按了解、理解和掌握三个层次说明学员应达到的考核标准。
了解是最低层次的要求，凡是属于了解的部分内容，要求对它们的概念、理论及计算方法有基本的认识。
理解是较高层次的要求，凡是属于理解的部分内容，要求在理解的基础上，能运用这一部分知识对结构的受力和变形有一正确的分析和判断。
土力学复习资料（整理）
土力学复习资料（整理）土力学复习资料第一章绪论1.土力学的概念是什么？土力学是工程力学的一个分支，利用力学的一般原理及土工试验，研究土体的应力变形、强度、渗流和长期稳定性、物理性质的一门学科。
2.土力学里的"两个理论，一个原理"是什么？强度理论、变形理论和有效应力原理3.土力学中的基本物理性质有哪四个？应力、变形、强度、渗流。
4. 什么是地基和基础？它们的分类是什么？地基:支撑基础的土体或岩体。
分类:天然地基、人工地基基础:结构的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
根据基础埋深分为:深基础、浅基础5.★地基与基础设计必须满足的三个条件★①作用于地基上的荷载效应（基底压应力）不得超过地基容许承载力特征值，挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。
即满足土地稳定性、承载力要求。
②基础沉降不得超过地基变形容许值。
即满足变形要求。
③基础要有足够的强度、刚度、耐久性。
6.若地基软弱、承载力不满足设计要求如何处理？需对地基进行基础加固处理，例如采用换土垫层、深层密实、排水固结、化学加固、加筋土技术等方法进行处理，称为人工地基。
7.深基础和浅基础的区别？通常把埋置深度不大(3~5m)，只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础称为浅基础;反之，若浅层土质不良，须把基础埋置于深处的好地层时，就得借助于特殊的施工方法，建造各种类型的深基础(如桩基、墩基、沉井和地下连续墙等。
)8.为什么基础工程在土木工程中具有很重要的作用？地基与基础是建筑物的根本，统称为基础工程，其勘察、设计、施工质量的好坏直接影响到建筑物的安危、经济和正常使用。
基础工程的特点主要有:①由于基础工程是在地下或水下进行，施工难度大②在一般高层建筑中，占总造价25％，占工期25％~30％③隐蔽工程，一旦出事，损失巨大且补救困难，因此基础工程在土木工程中具有十分重要的作用。
第二章土的性质与工程分类1.土:连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。
土木工程力学
土木工程力学目录前绪第一篇：静力学基础………………………………………………第一章：力与力系的基本概念……………………………第二章：土木工程结构计算简图和受力图………………第三章：平面体系的几何组成分析………………………第四章：平面力系的平衡条件……………………………. 第二篇：静定结构的内力分析…………………………………第三篇：杆件强度、刚度与稳定性的计算……………………第四篇：超静定结构的内力分析………………………………看后记得评分谢谢了(ˇˍˇ) ～前绪一、土木工程力学研究的对象：抽象来说，土木工程力学研究的对象为质点，刚体，质点系和变形固体。
具体来说，土木工程力学研究的对象为土木工程结构和构件。
1、当物体在力的作用下产生变形时，如果这种变形在所研究的问题中可以不考虑或暂时不考虑，则可以把它看做不发生变形的刚体。
2、当物体的变形在研究的问题中不能忽略时，就要将物体看做变形固体，简称变形体。
3、任何物体都可以看做是由若干质点组成的，这种质点的集合称为质点系。
4、土木工程结构是指建筑物能承受荷载，维持平衡，并起骨架作用的整体或部分，简称结构。
5、构件是指构成结构的零部件，亦称杆件。
二、土木工程力学研究的任务：土木工程力学是研究结构的受力分析，几何组成规律，又研究构件的强度，刚度和稳定性条件的一门基础课。
三、土木工程力学的基础研究方法：1、受力分析法：分析力与力的内在联系，画出受力图。
2、平衡条件和剖析法：1)、平衡条件是指物体处于平衡状态时，作用在物体上的力系所应满足的条件。
2)、由物体的剖析原理可知，如果一个物体或物系处于平衡状态，那么它所剖分成的任一部分皆处于平衡状态。
（任取一部分（简单的一部分）为研究对象，画出受力图，利用平衡条件算出未知力，这是求解未知量的一种普遍方法，叫做截面法。
）3、变形连续假设分析法：土木工程力学研究的对象都是假设为均匀连续，各向同性的变形固体4、力与变形的物理关系分析法：变形固体受力作用后要发生变形，根据小变形假设可以证明，力与变形成正比（即力与变形为线性关心）。
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例3-1 试对图示结构，进行组成分析。
Ⅰ
Ⅱ
A
BC
DE
F
解杆CD通E过由直铰接C、观链察杆可D以和看扩到大杆基AB础C相是连简，支由结二构刚，片杆规AB则C，由杆铰A、 链C杆DEB和最和扩后基大杆础基E相F础连和组，链成由杆无二F作多刚为余片二约规元束则体的，，几杆因何AB此不C整和变个基体结础系构组，是成使几无基何多础不余进变约一体束步 的扩系几大且何为无不Ⅱ多变。余体约系束，。从此而例形中成杆扩A大BC基是础结Ⅰ构。的基本部分，其它是结构
要的说明。
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§3-1 结构组成的几何规则
结构体系在荷载作用下，不考虑材料的变形时。 形状和位置都不可能变化的结构体系，称为几何不变体系。
形状和位置可能变化的结构体系，称为几何可变体系。 显然，几何可变体系是不能作为工程结构使用的，工程结构 中只能使用几何不变体系。
FP
FP
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C
Ⅰ
FG
Ⅱ
H
D
A
B
E
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例3-3 试对图示结构，进行组成分析。
解 用链杆DG、FG分别代换曲折杆DHG和FKG，组成二元体， 不影响对结构几何组成的判断，将其拆除，这时链杆EF、FC也组 成二元体，也将其拆除。
H
G
D
E
A
B
K
结构的ADE部分与基础
用三个不共线的铰D和链杆EB
相连，因此整个结构是几何不
第3章 平面体系的几何组成分析
第1节 结构组成的几何规则 第2节 结构组成分析方法 第3节 体系的几何组成与静定性的关系
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第3章 平面体系的几何组成分析
杆系结构（简称结构）是由若干杆件用铰结点和
刚结点连接而成的杆件体系，能承担一定范围的任意载
荷，否则在荷载作用下极有可能发生结构失效，这种失
的附属部分。
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例3-2 试对图示结构，进行组成分析。 解 通过直接观察可以看到AC刚片Ⅰ、BC刚片Ⅱ和基础由 不共线的三个铰，两两相连，组成三铰结构，形成扩大基础，形
成结构的基本部分。
FG杆和DF杆在扩大基础上组成二元体
HE刚片由铰H和不通过铰H的链杆E和扩大基础相连 整个结构是几何不变体系且无多余约束。
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铰接三角形是结构中最简单的几何不变体系。
这是因为组成三角形的三条边一但确定，那么这三条边组成 的三角形是唯一确定的，因此铰接三角形是几何不变体系。
从如维果持在几铰何接不三变角的形角上度任来意看减，少有一的个约部束分是，多如余将的铰（接如三AD角或形AC 等A链BC杆中）拆，开这，些体约系束就称成为了多几余何约可束变。体因系此，在因几此何铰不接变三体角系形中是又几分何 无不多变余体约系束中几最何简不单变的体。系以和上有称多为余铰约接束三几角何形不规变则体。系。
如果在铰接三角形上再增加一根链杆AD，体系ABCD仍然是 几何不变体系。
A
B
C
A
B
C
D
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若将铰接三角形中的杆AB和杆BC均视为刚片，杆AC视为两刚 片间若的对将约结铰束构接，体三于系角是进形铰行中接组的三成三角分根形析杆规是均则不视可考为表虑刚达各片为个，两构则刚件有片的三规变刚则形片：，规因则此：每个 构一件、或二每元个体几规何则不变一体个系点均与可一认个为刚是片刚用体两，根由不于共我线们的研链究杆的相是连平，面 问可题组，成这几些何刚不体变通体常系称，为且刚无片多。余刚约片束的。形状对组成分析无关紧要， 因二此、形两状刚复片杂规的则刚片两均刚可片以间用用形一状个简铰单和的一刚根片不或通杆过件此来铰代的替链。杆相
FP
B
A
C
A'
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第2节 结构组成分析方法
几何不变体系的组成规则是进行结构组成分析的依据。分 析时，一般先从能直接观察出的几何不变部分开始，应用组成 规律，逐步扩大不变部分直至整体。我们在前面学习中遇到的 结构大部分是无多余约束的几何不变的结构体系，如简支结构、 悬臂结构和三铰结构等，很多结构体系中有一部分结构和基础 组成上述结构，这部分结构通常称为结构体系的基本部分，这 是应该首先观察出来的，那么其它部分称为附属部分，可以通 过应用组成规律对其进行判断。对于较复杂的结构体系，为了 便于分析，可先拆除不影响几何不变性的部分（如二元体）； 对于形状复杂的构件，可用直杆等效替代，使问题简化。
A
Ⅱ 1 32
Ⅰ
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两链杆在一条直线上。从约束的布置上就可以看出是不合理 的，因为链杆和链杆都是水平的，因此，对限制A点的水平位移 来说具有多余约束，而在竖向却没有约束，A点可沿竖向移动， 体系是可变的。
当铰A发生微小移动至A'时，两根链杆将不再共线，运动将不 继续发生。这种在某一瞬间可以发生微小位移的体系称为瞬变体 系，有时瞬变体系在受力时会对杆件产生巨大的内力，使构件发 生破坏，因此瞬变体系不能作为结构使用。
效是由于结构组成不合理造成的，与构件强度、刚度和
稳定性失效不一样，它往往发生比较突然，范围较大，
在工程中必需避免，这就需要对结构的几何组成进行分
析，以保证结构有足够、合理的约束，防止结构失效。
过多的约束将使结构成为超静定结构，那么超静定结构
相对静定结构有又什么不同的地方，对防止构件失效和
结构失效又有那些有利和不利的方面也将在本章中作简
F 变体系且无多余约束。
C
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例3-4 试对图示结构，进行组成分析。
解 结构与基础由不共线的一个链 杆和一个铰相连，故此铰和链杆对判别
B ⅠC
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两刚片用两根不平行的链杆相连，两链杆的延长线相交于A点，
两刚片可绕A点作微小的相对转动。这种连接方式相当于在A点有一
个铰把两刚片相连。当然，实际上在A点没有铰，所以把A点叫做
“ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ铰”。
如在刚片Ⅰ、Ⅱ之间加一根不通过A点的链杆3，就组成几何不
变体系，且无多余约束。
如两刚片用两根平 行的链杆相连，则虚铰 在两链杆中线的无穷远 的地方。
在铰接三角形中，将一根杆视为刚片，则铰接三角形就变成一 连，可组成几何不变体系，且无多余约束。 个刚片上用两根不共线的链杆在一端铰接成一个结点，这种结构叫 三、三刚片规则 三刚片间用不在同一直线上的三个铰两两相连， 做二元体结构。 可组成几何不变体系，且无多余约束。
A B 刚片 C
A
Ⅱ
BⅠ C
A
ⅡⅢ