中南大学力学竞赛样题
题二图
第四届大学生力学竞赛样体
试题类型 理论力学
材料力学
题号
-一一
-二二 -三
四
总分
得分
评卷人
试题类型中加粗选项为该生的参赛类型，两项均加粗代表参加综合竞赛; 请将答案写在相应横线上，答案正确给全分，答案不正确给零分。
理论力学部分
一、如图所示，边长为a ，b ，c 的长方体，顶点A 和C 处分别作用有大 小均为P 的力F ,和F 2，
⑴力F 2对AD 轴的力矩大小为 ___________________________ ， (2)力F 1
和F 2所构成的力螺旋中的力偶矩矢大小为 _______________ o
题一图
二、如图所示，半径为r的圆轮和边长为2r的方块用一根轻质杆OQ2铰接圆心和方块中心，两者重量均为G,方块置于水平倾角为45°的斜面上，圆轮置于水平面上，在圆轮上作用一个力偶矩为M，顺时针转向的力偶，已知杆与水平面夹角为30°，两接触面的滑动摩擦系数均为，试求该系统可能出现的临界平衡状态，并求出每一状态摩擦因数满足的条件以及相应力偶矩M的大小。（本题20分）
材料力学部分
三、如图所示矩形截面简支梁，跨长为I，横截面宽为b，高为h.
现将其沿水平面剖成高为h 6、h 3、h 2的三层，并光滑地叠合在一起，
跨中作用集中力P，已知材料的弹性模量为E，拉、压许用应力均为[],
则叠合梁的最大允许载荷
P max ______________________________________________________ .试求第二层梁的跨中弯矩
M 2 ____________________________ 。
四、如图所示A、B两点之间原来水平地拉着一根直径d 1mm的钢丝, 若在钢丝中点C施加一竖直载荷P，并已知钢丝由此而产生的线应变为
0.002
题四图
中南大学结构力学试卷及答案
中南大学《结构力学》下试题 一选择题（每小题4分，共24分） 1 图示结构中，不能直接用力矩分配法计算的结构是() A. C. B. D. EI= 2 根据影响线，使跨中截面K产生最大弯矩的均布活荷载最不利分布是( ) (A) K K (B) (C) K K (D) 3 不考虑轴向变形，图示结构用先处理法建立的结构刚度矩阵阶数是( ) (A) 3×3 (B) 4×4 (C) 5×5 (D) 6×6 (E) 7×7 (F) 8×8 题一.3图题一.4图 4 不计杆件质量和轴向变形，图示体系的振动自由度数为( ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 5 设ω为结构自振频率，θ为动力荷载频率，关于动力系数β的下列论述中正 确的是( ) (A)ω越大、β也越大(B)θ越大、β也越大(C)θ/ω越接近1、β越大
6 图示三单跨梁的自振频率分别为ωa ，ωb ，ωc ， 它们之间的关系是( ) (a) (b) (c) (A)c b a ωωω>> (B) b c a ωωω>> (C) b a c ωωω>> (D) c a b ωωω>> 二 用力矩分配法计算图示连续梁，并作其M 图（25分） 三 简述根据定位向量、用直接刚度法形成结构整体刚度矩阵的规则和步骤（15分） 四 用矩阵位移法计算连续梁（计算至建立起结构刚度方程），忽略轴向变形（20 分） 20 kN/m 50kN 6m 2m 2m 2 E I EI A B x y M , θ 五 图示体系各柱柱高均为h ，EI=常数，3 18mh EI = θ，求最大动弯矩图（16分） m sin θP t o o m l/2 l/2 l/2 l/2 m m l/2 l/2 t F P θsin
中南大学基础力学实验答案
中南大学基础力学实验答案 基础力学实验绪论 1.基础力学实验一般分为材料的力学性质测定，实验静态应力测试实验，振动和动应力测试实验，综合性测试实验。 2.在力学实验测量中，对于载荷不对称或试件几何性质不对称时，为提高测量精度，常采用对称测量法。 3.若载荷与其对应的响应值是线性关系，则载荷增量与其对应的响应值增量也是线性关系。（正确） 4.对于任何测量实验，加载方案均可采用增量法。（错误） 5.载荷与变形的关系为ΔL=FL/EA 简支梁各阶固有频率的测量实验 1.简支梁横向振动固有频率若为f1=20HZ ，则f3=180HZ 。(f1:f3=1:9) 2.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体振动位移信号的李萨如图是正椭圆。 3.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体速度信号的李萨如图是斜线。 4.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体加速度信号的李萨如图是正椭圆。 5.物体的固有频率只有一个。（错误） 6.物体的共振频率就是物体的固有频率。（错误） 压杆稳定测试实验 1.关于长度因数μ，正确说法是：其它条件相同时约束越强，μ越小 2.关于柔度λ，正确的说法是：其它条件相同时压杆越长，λ越大 3.关于压杆稳定性，正确的说法是：要让欧拉理论可用，应使压杆的柔度进尽可能大 4.在以下所列的仪器设备中，压杆稳定实验所需要的是：压杆稳定试验台 数字测力仪 计算机 5.两端球形铰支的压杆，其横截面如下图所示，该压杆失稳时，横截面对中性轴的惯性半径i=0.577mm （i=h/sqrt(12)=2/sqrt(12)=0.577mm) 6.已知某理想中心压杆的长度为l ，横截面的惯性矩为l ，长度因数为μ，材料的弹性模量为 为E ，则其欧拉临界力Fcr=22) (l EI μπ 7.已知某理想中心压杆的长度为l ，横截面的惯性半径为i ，长度因数为μ，则该压杆的柔度λ=μl/i 8.两端铰支的细长压杆，若在其中点加一个铰支座，以约束该截面的水平位移，则增加该约束后压杆的欧拉临界力是原来的4倍。 弯扭组合变形实验 1.在弯扭组合实验中，圆轴下表面测点处包含横截面 和径向截面的应力状态为
中南大学土木考研录取情况分析
2015年中南大学土木考研录取情况分析 中南土木学院上线考生549人，参加本次复试总人数429人（推免生120人不参加本次复试）。拟录取184人，其中优先录取74人（综合选拔70人，单独考试2人，骨干计划2人） 总评成绩=初试成绩+复试成绩（专业综合课笔试成绩+英语听说能力测试成绩+综合素质及能力测试成绩） 土木工程复试：混凝土结构设计原理，土力学，专业课考试（Z），英语听说能力测试成绩(T)，综合面试成绩(N) 土木工程复试155人，录取46人（最低309，但是复试成绩好，总排名44名，擦边录取，其次最低是354人，最高分434，6人上400分录取人平均分374分，拟淘汰的最低分300分，最高分397分，复试成绩比较不理想，总排名53名，擦边被刷，从上面两个极端的例子，初试分数高和初试分数低，一个被刷一个录取，可以看出复试还是很重要的，是逆袭的机会，初试高分也不能大意，但是去年中南第一批被刷很多人，又补录了很多，公布数据不代表最终录取情况，今年暂时还不知道学院如何安排的），建筑与土木工程复试29人，录取9人，综合选拔录取土木工程52人（初
试最低305其次是306，最高415其实是407），建筑与土木工程录取7人， 从去年专业课选择来看，结构力学的考生受到材料力学的考生欢迎一些，虽然这样，但是结构力学使用我们土建宝典复习资料的，考上140多分的很多，但是考材料力学的也是使用我们土建宝典的全院最高也只有130多，其他的基本都是120多，这就是差别，这个就是我们常说的，结构力学难学，学通了但是容易拿高分，材料力学容易学，但是题型很不稳定，一旦出难了，很难拿到理想的分数 其他专业都是录取几个人，就没单独分析了
中南大学理工科大学物理练习册答案
\练习一 1．j i 6+，j i 26+，j 24 2．3/2)2/3(k s ，2/121-kt ，2/303 2 kt x x += 3．[2] 4．[3] 5．（1）由???-==2 2192t y t x 得)0(21192 ≥-=x x y ，此乃轨道方程 （2）j i r 1142+=，j i r 1721+=，∴j i v 62-=，s m v /33.6= （3）i t i dt r d v 42-==，j dt v d a 4-== ∴s t 2=时，j i v 82-=，j a 4-= （4）由v r ⊥，有0=?v r ∴? ??==?=--s t t t t t 300)219(442或 当0=t 时???==190y x 当s t 3=时? ??==16 y x 6．（1）a dt dv = 2/1kv dt dv -=∴ 有 ? ?-=-?-= -v v t kt v v kdt dv v 2 /10 2 /12 /122 当0=v 时，有k v t 02= （2）由（1）有2 021??? ? ? -=kt v v k v kt v k vdt x t k v 3221322 /30 00 /2300=? ? ? ??--==?? 练习二 1． 2 220 2t g v t g +， 2 220 0t g v g v + 2．2/8.4s m 2/4.230s m r a d 15.3
3．[2] 4．[3] 5．由约束方程 222h x l += 有：dt dx x dt dl l 22= 即：xv lv 220=-……（1） ∴02 20v x x h v x l v +- =-= 对（1）两边求导，有： dt dv x dt dx v dt dl v +=-0 203222 0v x h x v v dt dv a -=-==∴ 6．（1）s rad R v /25==ω （2）22/8.392s rad ==θωβ （3）s t 628.02==ω θ 练习三 1．k g m 222 2．J 882 3．[1] 4．[4] 5．（1）2 202 08 321221mv mv v m E W k f -=-??? ??=?= （2）r mg W f πμ2?-= rg v πμ163 2 =∴ （3）3 4 ) 2 1 0(2 0= ?-=k E mv N （圈） 6．先用隔离体法画出物体的受力图 建立坐标，根据ma F =的分量式 x x ma f =∑ y y ma f =∑有 x ma f F =-μθcos 0sin =-+Mg F N θ 依题意有0≥x a ，N f μμ= θμθμsin cos +≥ Mg F 令 0)sin (cos =+θμθθ d d ?=∴21.8 θ 4.36≥F
中南大学结构力学在线作业一
结构力学_在线作业一 总共30题共100分 一. 单选题（共20题,共80分） 9abfbc21-be3e-single 1. 图示桁架结构中内力为零的杆件的数目（包括支座连杆）为（）。 f1da2953-4a3e-single 2. 已知图a中A端转角,则图b中中梁的B端弯矩及A端转角为（）。 （4分）A. B.
C. D. c089ab97-01fe-single 3. 图示桁架结构中杆1的轴力为（）。 （4分） e5dd4767-7704-single 4. 图示结构杆1的轴力（以拉为正）为（）。 （4分）
B. C. D. 6ea25cfc-3512-single 5. 图示梁受外力偶作用，其正确的弯矩图形状应为（）。 （4分） 86a896b8-54b6-single 6. 图示桁架结点A处水平位移不等于零的有（）。
2f588308-9b2b-single 7. 图示各体系中，几何不变且无多余约束的体系是（）。 （4分） 20f2d1b2-d659-single 8. 图示结构中K截面的剪力为（）。 （4分）
4d7190c6-1bd8-single 9. C点水平位移为（）。（4 A.（） B.（） C.（） 8808e255-17b6-single 10. 图示体系的几何组成是 （）。（4分）
158b67e8-1d1a-single 11. 对比图（a）、（b）所示同一结构两种外因作用情况下C点的挠 度和弯矩，下面结论成立的是（）。（4分） A.相等，相等。 B.相等，不相等。 C.不相等，相等。 D.，均不相等。 71c20cf5-787e-single 12. 图中各杆E值相同，三铰刚架D点的角位移为(顺时针为正)（）。 （4分） A. B. C. D. 刚体系与变形系虚位移原理的虚功方程两者的区别在于（）。（4分）
高考力学实验运动学试验
力学实验专题复习 实验1、研究匀变速直线运动 1、在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出．打点计时器接频率为f=50Hz 的交流电源． （1）每两个相邻的计数点的时间间隔为 s ，打点计时器使用的是 （选填“交流”或“直流”）电源． （2）打下E 点时纸带的速度v E = （用题中给定字母表示）； （3）若测得d 6=65.00cm ，d 3=19.00cm ，物体的加速度a= m/s 2； （4）如果当时电网中交变电流的频率f ＞50Hz ，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）． 【参考答案】（1）0.1，交流； （2） 53 10 d d - f ； （3）3.0； （4）偏小． 【名师解析】（1）使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，打点计时器使用的是交流电源，若电源频率为50HZ ，则打点计时器打相邻两点的时间间隔是 0.02s ． 每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为T=5×1/f=0.1s ． （2）利用匀变速直线运动的推论得：v E = 532d d T -=53 10 d d -f 。 （3）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT 2可得a=63329d d d T --=2 0.650.190.1990.1 --? m/s 2=3.0m/s 2 ； （4）如果在某次实验中，交流电的频率f ＞50Hz ，那么实际打点周期变小， 根据运动学公式△x=at 2 得：真实的加速度值就会偏大，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小． 2、如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带 (1)已知打点计时器电源频率为50 Hz ，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________； (2)选取ABCD 纸带上四个点，从图中读出A 、B 两点间距s ＝________ cm ；C 点对应的速度是________ m/s ，匀变速直线运动的加速度为________ m/s 2 (计算结果保留两位有效数字)
中南大学大学物理双语版答案Problem 1-22
Problem 1. Answers: 1. 216v i j =+ ; 8a j = ; 7.13?.(cos a v av θ?= ) 2. 1/3(3/)f t v k = 3. a-e, b-d, c-f. 4. [d]: 222x y L +=, 0dx dy x y dt dt += dx v dt =, B dy v dt =, 0B xv yv +=, cot B x v v v y θ== 5. (a)32(102)3 t r i t t j =+- , (Answer) (b) 912r i j =+ , (3)(0)343 avg r r v i j -= =+ , (Answer) (3)(0)343 avg v v a i j -==- (Answer) (c) 92v i j =- 2tan 9 y x v v θ==-, 12.5θ=- (Answer) 6. Solution: From the definition of acceleration for a straight line motion dv a dt =, and the given condition a =- dv dt -= . Apply chain rule to d v /d t , the equation can be rewritten as d v d x d v v d x d t d x -= = Separating the variables gives v k d x =- Take definite integration for both sides of the equation with initial conditions, we have x v d v k d x =-? ?, or 3/2 023x v k = (Answer)
(整理)中南大学网络教育-结构力学-在线练习3答案.
(一) 单选题 1. 图示结构在移动荷载载作用下，Ｄ支座的最大弯矩为（）。 (A) (B) (C) (D) 参考答案： (B) 2. 图示结构，受集中荷载系作用，则对应于的最不利荷载是（）。 (A) 集中荷载中10kN力位于C截面； (B) 集中荷载中6kN力位于C截面； (C) 集中荷载中4kN力位于C截面； (D) 集中荷载中6kN力与10kN力对称布置C截面两侧； 参考答案： (B)
3. 图（a ）所示结构，下列影响线不正确的是（）。 (A) A (B) B (C) C (D) D 参考答案： (A) 4. 当单位集中力偶 在ＡＢ之间移动时，图示简支梁Ｋ截面的弯矩影响线正确的是（）。 (A) A (B) B (C) C (D) D 参考答案： (D) 5. 单元在图示两种坐标系中的劲度矩阵相比（）。
完全相同 (A) 第2、4行（列）等值异号 (B) (C) 第3、4行（列）等值异号 (D) 第2、3、4、6行（列）等值异号 参考答案： (A) 6. 图示跨度为60m的简支梁，承受均布荷载，可动均布活荷载以及集中 荷载。则距左支座为15m处的Ｃ截面上的最大及最小剪力是（）。 (A) (B) (C) (D) 参考答案： (B) 7. 图（a）所示伸臂梁，Ｂ支座左侧的影响线正确的是（）。
(A) A (B) B (C) C (D) D 参考答案： (A) 8. 图示外伸梁，当单位荷载在AB之间移动时，则下列影响线完全正确的是（）。 (A) A (B) B (C) C (D) D 参考答案： (A) 9. 考虑各杆件轴向变形，图示结构若用边界条件先处理法，结构劲度矩阵（全存储）的容量 为（）。
材料力学实验报告答案
材料力学实验报告答案 Prepared on 22 November 2020
材料力学实验报告 评分标准 拉伸实验报告 一、实验目的（1分） 1. 测定低碳钢的强度指标（σs、σb）和塑性指标（δ、ψ）。 2. 测定铸铁的强度极限σb。 3. 观察拉伸实验过程中的各种现象，绘制拉伸曲线（P－ΔL曲线）。 4. 比较低碳钢与铸铁的力学特性。 二、实验设备（1分） 机器型号名称电子万能试验机 测量尺寸的量具名称游标卡尺精度0.02 mm 三、实验数据（2分）
四、实验结果处理 （4分） 0A P s s = σ ＝300MPa 左右 0 A P b b = σ ＝420MPa 左右 ％10000 1?-= L L L δ ＝20～30％左右 ％＝ 1000 1 0?-A A A ψ ＝60～75％左右 五、回答下列问题（2分，每题分） 1、画出（两种材料）试件破坏后的简图。 略 2、画出拉伸曲线图。 3、试比较低碳钢和铸铁拉伸时的力学性质。 低碳钢在拉伸时有明显的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，而铸铁没有明显的这四个阶段。 4、材料和直径相同而长短不同的试件，其延伸率是否相同为什么 相同 延伸率是衡量材料塑性的指标，与构件的尺寸无关。 压缩实验报告 一、实验目的（1分）
1. 测定压缩时铸铁的强度极限σb 。 2. 观察铸铁在压缩时的变形和破坏现象，并分析原因。 二、实验设备 （1分） 机器型号名称电子万能试验机 （分） 测量尺寸的量具名称 游标卡尺 精度 0.02 mm （分） 三、实验数据（1分） 四、实验结果处理 （2分） A P b b = σ =740MPa 左右 五、回答下列思考题（3分） 1.画出（两种材料）实验前后的试件形状。 略 2. 绘出两种材料的压缩曲线。 略 3. 为什么在压缩实验时要加球形承垫
中南大学结构力学2
结构力学_在线作业二_试卷 交卷时间：2019-05-08 10:21:31 一、单选题 1. (8分)图示超静定结构及其M图，要校核其正确性可采用下述哪种做法（）。 ? A. 计算E点位移 ? B. 计算D点水平位移及E点竖向位移 ? C. 计算E点位移 ? D. 计算C点位移 得分： 8 知识点：在线作业二 收起解析 答案B 解析 2.
(8分)图示结构，在给定荷载作用下，支座反力(向右为正)和(向上为正)， 轴力(以拉为正)分别为（）。 ? A. ? B. ? C. ? D. 得分： 8 知识点：在线作业二 收起解析 答案C 解析 3.
(8分)图A图D所示结构均可作为图（a）所示结构的力法基本结构，使得力法计算最为简便的基本结构是（）。 ? A. A ? B. B ? C. C ? D. D 得分： 8 知识点：在线作业二 收起解析 答案C 解析 4. (8分)图示（a）、（b）两结构，当A支座顺时钟发生单位角位移时，（a）、（b）两图中,与的关系为（）。 ? A.
? B. ? C. ? D. 得分： 8 知识点：在线作业二 收起解析 答案C 解析 5. (8分)图示对称超静定结构，力法计算时基本未知值最少为（）。 ? A. 12 ? B. 9 ? C. 8 ? D. 3 得分： 8 知识点：在线作业二 收起解析 答案D
解析 6. (8分)图示对称结构，力法求解时，未知量最少为（）。? A. 12 ? B. 8 ? C. 4 ? D. 2 得分： 8 知识点：在线作业二 收起解析 答案D 解析 7.
(8分)图示对称结构受反对称荷载，其超静定次数为N，力法求解时的未知量个数最 少为n，则正确答案为（）。 ? A. 超静定次数为5，力法求解时的未知量个数最少为2； ? B. 超静定次数为5，力法求解时的未知量个数最少为1； ? C. 超静定次数为4，力法求解时的未知量个数最少为1； ? D. 超静定次数为4，力法求解时的未知量个数最少为2； 得分： 8 知识点：在线作业二 收起解析 答案A 解析 8. (8分)图(a)所示结构，EI常数，取图(b)为力法基本系，（）。
【免费下载】中南大学土力学与地基基础参考试题
一、填空题：（每空1分，共计15分）1 成土矿物分为原生矿物和次生矿物两大类，其中次生矿物主要是粘土矿物。常见的粘土矿物有高岭石 、伊利石 和 蒙脱石三类。2.粘性土所受的应力历史不同，其压缩特性也不同。根据粘性土所受的应力历史不同，可以将粘性土分为超固结土、正常固结土和欠固结土。3.土体中的应力，按土骨架和土中孔隙的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应（压）力。4. 对A 、B 、C 三种土样进行颗粒分析试验，其粒径分布曲线如图1-3所示， 从图中看出级配良好的是 B 土样。 5.按照渗透水流所引起的局部破坏特征，土体的渗透变形可分为 流土 和管涌两种基本形式。6．挡土墙的土压力按墙背位移情况可分为 静止土压力 、 主动土压力 、 被动土压力 三种。7. 三轴试验根据试样的固结和排水条件不同，可分为 不固结不排水剪（UU ）、固结不排水剪（CU ）和 固结排水剪（CD ） 三种试验方法。8．地基破坏的型式有整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏。 二、名词解释题（每题4分，共计20分）1. 塑性指数答：液限和塑限之差的百分数（去掉百分数）称为塑限指数，用Ip 表示，取整数，即：Ip=w L －W p 。塑性指数是表示处在可塑状态的土的含水率变化的幅度。2、超固结比答:把土在历史上曾经受到的最大有效应力称为前期固结应力，以pc 表示；而把前期固结应力与现有应力po ＇之比称为超固结比OCR ，对天然土，OCR>1时，该土是超固结土，当OCR ＝1时，则为正常固结土。 3、被动土压力 答:当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。4. 流土 答：流土是指在渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒同时启动而流失的现象。到位决高进行调整套来确料试卷
中南大学大学物理(上)试卷及答案7套
《大学物理（上）》课程试卷1 一、填空题 (每格2分，共30分) 1.沿半径为R 的圆周运动, 在t = 0时经过P 点, 此后它的速率v 按v A Bt =+ (A 、B 为正的已知常量)变化, 则质点沿圆周运动一周再经过P 点时的切向加速度 t a = , 法向加速度n a = 。 2.牛顿力学的质点动力学方程为________ ，它表示了合外力与加速度间的_____________关系；当质点在平面上作曲线运动时，在自然坐标系中，它可以写成____________ 。 3. 如图所示，两小球质量分别为m 和3m ，用 一轻的刚性细杆相连，杆长l ，对于通过细杆 并与之垂直O 轴来说，物体系统对该轴的转动 惯量J =_________ _，若将物体系从水平位置静止释放，开始时杆的角加速度 α=_________ _，杆转到竖直时的加速度ω=_________ _。 4.如图所示，AB CD 、是绝热过程DEA 是等温过程，BEC 是任意过程 组成一循环过程。若ECD 所包围的面积为70J ，EAB 所包围的面积为 30J ，DEA 的过程中系统放热100J 则： (1)整个循环过程（ABCDEA ）系统对外做功 W =_____，内能改变E ?=_______； (2)BEC 过程中系统从外界吸热Q =_______。 5. 有一振动系统，按π 0.5cos(8π3 x t =+cm 的规律作简谐运动，初相为 ______ t =1s 时的位移为______ _, 速度为_________ _，加速度为______ _。 二、选择题(每小题3分，共18分) 1. 速度为v 的子弹，打穿一块不动的木板后速度变为零，设木板对子弹的阻力是恒定的．那么，当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时，子弹的速度是( )
土力学实验教案
《土力学与基础工程》实验教案 绪论 一、土工试验的对象和作用 土工试验是对土的工程性质进行测试，并获得土的物理性指标（如密度、含水率、土粒比重等）和力学性指标（如压缩模量、抗剪强度指标等）的实验工作，从而为工程设计和施工提供可靠的参数，它是正确评价工程地质条件不可缺少的前提和依据。 土是自然界的产物，其形成过程、物质成分以及工程特性是极为复杂的，并且随其受力状态、应力历史、加载速率和排水条件等的不同而变得更加复杂。、所以，在进行各类工程项目设计和施工之前，必须对工程项目所在场地的土体进行土工试验，以充分了解和掌握土的各种物理和力学性质，从而为场地岩土工程地质条件的正确评价提供必要的依据。因此，土工试验是各类工程建设项目中首先必须解决的何题。 从土力学的发展历史及过程来看，从某种意义上也可以说土力学是土的实验力学，如库仑(Coulomb)定律、达西(Darcy)定律、普洛特(Practor))压实理论以及描述土的应力一应变关系的双曲线模型等，无一不是通过对、土的各种试验而建立起来的。因此，土工试验又为土力学理论的发展提供依据，即使在计算机及计算技术高度发达的今天，可以把土的复杂的弹塑性应力一应变关系纳人到岩土工程的变形与稳定计算中去，但是土的工程性质的正确测定对于这些计算模型的建立以及模型中参数的确定仍然是一个关键伺题。所以，土工试验在土力学的发展过程中占有相当重要的地位。 采用原位测试方法对土的工程性质进行测定，较之室内土工试验具有不少优点，原位测试方法可以避免钻孔取土时对土的扰动和取土卸荷时土样回弹等对试验结果的影响，试验结果可以直接反映原位土层的物理状态，某些不易采取原状土样的土层（如深层的砂），只能采用原位测试的方法。但在进行原位测试时，其边界条件较为复杂。在计算分析时，有时还需作不少假定方能进行，如十字板剪切试验结果整理中的竖向和水平向抗剪强度相等的假定等，并且有些指标还不能用原位测试直接测定，如应为路径、时间效应及应变孩率等对主的性状的影响。室内土工试验由于能进行各种模拟控制试验以及进行全过程和全方位的量测和观察，在某种程度上反而能满足土的计算或研究的要求。因此，室内土工试验又是原位测试所代替不了的。 任何试验都有其一定的局限性，土工试验一样也有其局限性。其实，当土样从钻孔中取出时，就已产生两种效应使该土样偏离了实际情况，一是取土、搬运及试验切土时的机械作用扰动了土的结构，降低了土的强度；二是改变了土的应力条件，土样产生回弹膨胀。这两种效应统称为扰动，扰动使试验指标不符合原位土体的工程性状。除此以外，试样的数量也是非常有限的，一层土一般只能取几个或十几个试样，试样总体积与其所代表的土层体积相比，相差悬殊；同时，土还是各向异性的，在垂直方向上与在水平方向上，其性质指标是不相同的。而室内土工试验的应力条件是相对理想和单一化的，如固结试验是在完全侧限条件 下进行的，三轴压缩试验也仅是轴对称的，这些条件均与实际土层的受力条件不尽相符。因此，土工试验有一定的局限性，另外，土工试验成果因试验方法和试验技巧熟练程度的不同，也可能会有较大差别，这种差别在某种程度上甚至大于计算方法所引起的误差。 二、土工试验项目 （1）土的含水率试验 （2）土的密度试验 （3）土的液限塑限试验 （4）土的击实试验 （5）土的渗透试验 （6）土的压缩固结试验 （7）土的直剪试验
南京林业大学土力学考研试卷
南京林业大学 2004年攻读硕士学位研究生入学考试 土力学试题 一、填空（35分）1、表征无粘性土松密程度的基本物理指标是，粘性土的塑性指数I p =,I p 表征土处在,I p 值越大,含量越多。液性指数I L =,I L 反映土的。2．流砂现象是 ,其临界水头梯度Icr=。 3．饱和土的有效应力原理为：①，②而土的 只随有效应力而变。地下水位下降，地表将。 4．根据现场的静载荷试验，地基的破坏型式有、____和_____三种,其中时基础下地基土形成3个区，P ～S 曲线对应有个临界荷载。临塑荷载是指。5．常用来评定土压缩性大小的指标有个，其中由现场试验确定，土的压缩系数α=。6．达西定律为，成层土水流方向与土层垂直时，平均渗透系数受 控制。 7．集中力作用下,地基中附加应力分布沿深度逐渐，在同一平面上附加应力大。8．均质粘性土的土坡失稳破坏可近似假定为、、 三种圆弧滑动面，对均质土坡稳定分析可用法而对非均质土坡稳定分析应用法。 9．砂土液化是指。10．主动土压力随墙背面倾角ε↑而，随填土内摩擦角φ↑而。 二、已知土的天然容重为18KN/m 3，土粒的容重γs =26.8KN/m 3（或土粒密度γso =2.68t/m 3）,含水量W=16%，试按三相草图由指标定义计算孔隙比e 、饱和度S r 及饱和容重γsat （要求画出三相比例草图）(17分)。 三、已知，甲、乙两条形基础如图1所示，d 1=d 2，b 2=b 1，F 2=F 1，，问两基础沉降 量是否相同？为什么？为了使两基础沉降量接近，设计基础时可采用哪些调整方案及评价？（12分）
四、本题（28分） 1．试述三轴试验优点及三 种三轴试验的试验方法?并 举例说明按三种条件进行 试验的工程实例。（16分） 2．粘性土样做二个固结不 排水三轴试验，同时测定孔 隙水压力，结果如下：试件1试件2 三轴室压力（KN/m 2）100200 破坏时的偏应力（KN/m 2）120201 破坏时的空隙水压力u 1+u 2（KN/m 2）5592 试确定土的总应力和有效应力抗剪强度参数？空隙水压力参数A、B？（12分） 五、在一软粘土地基上修筑土堤，堤高l0m，若连续快速施工一次筑成时，很可能导致地基土破坏。若改为分期填筑，每次填筑2m，然后停歇一段时间(例如2～3个月)则土堤可顺利建成。试用土力学原理对上述现象加以解释，并在p′～q 图上用有效应力路径表示出两种情况下地基土中的应力变化情况(分析地基内某点在施加荷载前的应力状态时可假设K。＝ 1)(12分) 六（28分） 1.已知γ1<γ2<γ3,Φ1>Φ2>Φ3,C 1 公式一使用的测量方法比较简单，测量的都是长度单位。在本次实验中，除x需要测量外，其余均全部给出，极大地简化了实验的过程，缺点是公式很复杂，代入计算比较麻烦；公式二采用了一个电学量v来求得磁感应强度，公式简单，有利于后期的数据处理，缺点是测量电学量会带来一定的误差，给结果造成不利影响。 由测量数据得出的结论如下： 一、用两种方法测量的数据差别很小，都达到了实验的精度要求； 二、发现结论，在误差允许的范围内，B（x=0）/B（x=L）=2。 根据V—I曲线，可以得知： 一、V和I近似满足线性关系，且I越大，V越大； 二、V—I图回归直线的斜率的大小跟外界交流电频率有关，频率f越大，斜率越大； 三、存在一个电流I0，当螺线管电流I 中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 结构力学 一、判断题： 1.图示三种结构中，ABC杆的内力是相同的。 [ ] （a）（b）（c） 2.图(a)是从某结构中取出的一段杆AB的隔离体受力图,则图(b)为该段杆的弯矩图,这是可能的。[ ] （a） (b) 3.图所示梁的支反力F Ay=0。 [ ] 4.某刚架的弯矩图如图所示，则由此可以判断出此刚架在E处必作用了一个水平向右的集中荷载， 其大小为10kN。 [ ] M图（） 5.线性变形体受荷载、支座移动和温度变化作用的状态都满足功的互等定理。 [ ] 6.图示结构，当支座A发生转动时，各杆均产生内力。 [ ] 7.图中图a、b所示两结构的变形相同。 [ ] 8.图所示体系中各杆EA 相同，则两图中C 点的水平位移相等。 [ ] 9.按照合理拱轴制成的三铰拱，在任意竖向荷载作用下，拱各截面的弯矩均为零。 [ ] 10.位移法基本未知量的个数与结构的超静定次数无关。 [ ] 11.如图所示梁的弯矩M BA =2F P a 。 [ ] 12.荷载F P =1沿图所示桁架的上弦或下弦移动，杆件AC 的轴力影响线在结点B 或D 以左部分的竖 标均为零。 [ ] 二、选择题： 1.图示体系的几何组成是 [ ] A. 无多余约束的几何不变体系 B.几何可变体系 C.有多余约束的几何不变体系 D.瞬变体系 2.图示体系的几何组成是 [ ] A. 无多余约束的几何不变体系 B.几何可变体系 C.有多余约束的几何不变体系 D.瞬变体系 3.图示为结构及其力法基本系，则力法典型方程的自由项为： [ ] A., B., C., D., 4.图A-图D所示结构均可作为图(a)所示结构的力法基本结构,使得力法计算最为简便的基本结构是[ ] 5.图示超静定结构，列出其力法计算典型方程，下述四个表述中不正确的是 [ ] A． B B. C. D. 中南大学试卷(一) 一、名词解释（本题10分，每小题2分） 1.热效应 2.塑脆转变现象 3.动态再结晶 4.冷变形 5.附加应力 二.填空题（本题10分，每小题2分） 1.主变形图取决于______，与_______无关。 2.第二类再结晶图是_____，_______与__________的关系图。 3.第二类硬化曲线是金属变形过程中__________与__________之间的关系曲线。 4.保证液体润滑剂良好润滑性能的条件是_______，__________。 5.出现细晶超塑性的条件是_______，__________，__________。 三、判断题（本题10分，每小题2分） 1.金属材料冷变形的变形机构有滑移（），非晶机构（），孪生（），晶间滑动（）。 2.塑性变形时，静水压力愈大，则金属的塑性愈高（），变形抗力愈低（）。 3.金属的塑性是指金属变形的难易程度（错）。 4.为了获得平整的板材，冷轧时用凸辊型，热轧时用凹辊型（对）。 5.从金相照片上观察到的冷变形纤维组织，就是变形织构（）。 四、问答题（本题40 分，每小题10 分） 1.分别画出挤压、平辊轧制、模锻这三种加工方法的变形力学图，并说明在生产中对于低塑性材料的开坯采用哪种方法为佳？为什么？ 2.已知材料的真实应变曲线，A 为材料常数，n 为硬化指数。试问简单拉伸时材料出现细颈时的应变量为多少？ 3.试比较金属材料在冷，热变形后所产生的纤维组织异同及消除措施？ 4.以下两轧件在变形时轧件宽度方向哪一个均匀？随着加工的进行会出现什么现象？为什么？（箭头表示轧制方向） 五、证明题（本题10 分） 证明Mises 塑性条件可表达成： 六、综合推导题（本题20 分） 试用工程法推导粗糙砧面压缩矩形块（Z 向不变形）的变形力P 表达式，这里接触摩擦 中南大学试卷(二) 中南大学土力学教学安排 二、课程的基本要求 学完“土力学”后，应达到以下基本要求： ①认识土为松散体这一特点，并以此解释土的变形规律、渗透性质、强度特性； ②掌握土的物理性质及其基本指标，土的分类，确定土的物理状态和土的定名，以及土的物理性质指标和土的强度和变形的关系； ③掌握土中应力分布，地基变形，一维渗透固结理论，库仑——莫尔强度理论； ④要求掌握库仑、朗金土压力计算理论及适用范围，以及几种常见情况的土压力计算； ⑤掌握土坡稳定的一些基本概念和土坡稳定计算的条分法，了解摩擦圆法和增加土坡稳定的一些措施。 三、课程的基本内容以及重点难点 绪论 介绍“土力学”的主要内容、任务和工程应用成就。 第一章土的物理力学性质 讲授内容：土的生成，土的粒径组成和矿物成分，土中的水和气体，土的三相含量指标，土的物理状态及指标，土的工程分类。 自学内容：土的结构及其联结，土的膨胀、收缩及冻胀。 重点：土的组成，三相含量指标和物理状态指标的计算，土的分类。上述实验方法和资料整理。 难点：认识土的物理指标和状态指标的变化对土性质的影响。 第二章土的渗透性及水的渗流、第三章土中应力和地基应力 分布 讲授内容：土中一点的应力状态和应力平衡方程，土的渗透性，饱和土的有效压力和孔隙水压力，在简单受力条件下地基中应力分布，基底的接触应力，刚性基础基底压力简化算法，弹性半无限体内的应力分布。 自学内容：部分饱和土的孔隙压力及有效压力，孔隙压力系数。 重点：土的渗透性和有效压力的概念，饱和土的有效压力和孔隙水压力计算，弹性半无限体内的应力分布计算。 难点：在渗透条件下，土的有效压力和孔隙水压力计算。 第四章土的变形性质及地基沉降计算 讲授内容：土的弹性变形性质，土的压缩性，饱和粘土的渗透固结和太沙基一维固结理论，试验方法测定土的变形模量，地基沉降计算，沉降差与倾斜，饱和粘土的沉降过程。 自学内容：太沙基一维固结方程的详细推导和固结度公式的推导。 重点：土的压缩性和压缩性指标，土的固结概念，地基沉降的计算。 难点：基底非均匀压力时地基沉降的计算，各种荷载应力图形下固度的计算。 作业量：计算题4-5道，概念题2-3道 第五章土的抗剪强度 讲授内容：摩尔——库仑强度理论，土中一点应力平衡和应力平衡条件议程，抗剪强度实验，砂土和粘土的抗剪强度。 岩土工程土力学试题 一、名词解释（每小题4分，共20分） １．土的回弹曲线２．次固结沉降３．地基的短期承载力4. 柱侧负摩阻力 5.灵敏度二、简答题（每小题13分，共40分） １．简述K0线所具有的三方面含义。 ２．《建筑地基基础设计规范》推荐的地基最终沉降量计算方法与分层总和法相比主要有哪些不同之处？ ３．将地基极限承载力pu除以安全系数K，即可得到设计所需的地基承载力。试说明K的选择与哪些主要因素有关。 三、（20分）某土层剖面为：1.5m厚的粉砂表土层，γ=18kN/m3；其下是3m厚的粘土层， γsat=20kN/m3；再下面是4m厚的砾砂层，γsat=18.5kN/m3。地下水位在粘土层顶面处。 试计算并绘出： （1）总应力σ、孔隙水压力u和有效应力σ＇沿深度的分布图； （2）若在地面上快速施加了80 kPa的大面积荷载，试作出加载后瞬时的上述各图。 四、（25分）某饱和粘性土试样的土粒相对密度为2.68，试样的初始高度为2 cm，面积为 30 cm2。在压缩仪上做完试验后，取出试样称重为109.44 g，烘干后重88.44 g。试求： （1）试样的压缩量是多少? （2）压缩前后试样的孔隙比改变了多少？ （3）压缩前后试样的重度改变了多少？ 五、（20分）某饱和软土地基，γsat=16 kN/m3，cu=10 kPa，φu=0°，c＇=2 kPa，φ＇=20°， 地下水位在地基表面处。今在地基上大面积堆载50kPa，试求地基中距地面5m深处、与水平面成55°角的平面上且当土的固结度达到90％时，土的抗剪强度是多少？强度的净增长值为多少？ 六、（25分）高度为8m的挡土墙，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，填土面上有均布荷 载q＝20kPa。填土分为两层，地表下3.5 m范围内土层γ1＝18.5 kN/m3，c1＝15kPa，φ1＝22°；3.5～8 m内土层γsat＝20.0kN/m3，c2＝10kPa，φ2＝25°，地下水位在土层分界面处。试求： （1）为测量作用在墙背上的主动土压力，土压力盒的最小埋置深度应是多少？ （2）作用在墙背上的总侧压力及作用点位置。 中南大学考试试题纸（本纸不作答题用）（B卷） 2006~2007学年第二学期土力学课程 考试时间：120分钟考试日期：2007年1月24日 一、单选题（每题2分，共30分） 1、稍湿状态的砂能垂直堆高几十厘米而不塌落，因为存在（） A、毛细水压力 B、浮力 C、拉力 2、粘性土软硬状态的划分依据是（） A、含水量 B、液限 C、塑性指数 D、液性指数 3、指出下列哪种土不以塑性指数I p来定名（） A、粘土 B、粉质粘土 C、粉土 D、砂土 4、天然状态砂土的密实度一般用（）来测定 A、载荷试验 B、现场十字板剪切试验 C、标准贯入试验 5、已知土体G s=2.7，e=1，则该土的临界水力梯度为（） A、1.8 B、0.85 C、1.35 6、设地基土（完全饱和）中某点的附加应力为100kPa，荷载作用一段时间后，测得该点的孔隙水压力为30kPa，则此时由附加应力引起的有效应力为（） A、30kPa B、70kPa C、50kPa D、100kPa 7、矩形分布荷载作用下，当z＝0时，中点下的附加应力σ中与角点下的附加应力σ角的关系是（） A、σ中＝4σ角 B、σ中＝2σ角 C、σ中＝σ角 D、σ中＝0.5σ角 8、土的压缩性指标中（） A、压缩系数a v与压缩模量E s成正比 B、压缩系数a v与压缩模量E s成反比 C、压缩系数a v越大，土的压缩性越低 D、压缩模量E s越小，土的压缩性越低 9、土的一维固结微分方程表示了（） A、土的压缩性大小与固结快慢 B、固结度与时间和深度的关系 C、孔隙水压力与时间和深度的关系 D、孔隙水压力与时间的关系 10、在e~p压缩曲线中，压力p为（） A、自重应力 B、有效应力 C、总应力 D、孔隙水压力 11、土的压缩变形中，主要是（） A、弹性变形 B、残余变形 C、固结变形 D、蠕动变形 12、某房屋地基为厚粘土层，施工速度快，则在工程上地基土抗剪强度指标宜用下面哪种试验确定（） A、固结快剪 B、快剪 C、慢剪 13、某砂土内摩擦角φ=34°，若σ3=100kPa时，则达到极限平衡时的σ1为（） A、353.7kPa B、402.7kPa C、291.6kPa D、376.9kPa 14、到目前为止，浅基础的地基极限承载力的计算理论仅限于按（）推导出来 A、整体剪切破坏 B、局部剪切破坏 C、冲切破坏中南大学物理仿真实验简答题答案
结构力学复习题及参考答案
(中南大学)塑性加工试卷及重点概要
中南大学土力学内容总结
考研题土力学
中南大学土力学试卷B