高中力学问题的解题心得总结及分析

高中力学问题的解题心得总结及分析

高中力学问题的解题心得总结及分析

发表时间:2019-10-12T09:45:41.780Z 来源:《教育学》2019年10月总第192期作者:唐华

[导读] 力学知识在高中物理中属于一个重点,同时也是一个难点,是整个物理体系构成的关键所在。

四川省都江堰市青城山高级中学611843

摘要:力学知识在高中物理中属于一个重点,同时也是一个难点,是整个物理体系构成的关键所在。在对高中时期的物理问题加以解答时,都会用到力学知识。高中生对力学知识的掌握程度以及运用熟练程度会直接影响其解题效率以及准确率。本文旨在对解答高中物理中部分力学问题的解题思路分析方法进行总结及分析,希望可以给高中生提供一定的参考。

关键词:高中物理力学问题解题思路

一、现在高中生解力学题存在的问题

分析总结一下,发现现在高中生解题时存在着下面几个问题:第一,因基础知识掌握不牢而使解题出现障碍;第二,缺乏良好的解题习惯及思维习惯;第三,部分学生对解物理题存在畏惧心理。

二、解力学题的基本思路

解一道物理题目可以分为三个基本环节:审题→分析→解答。只有把这三个环节都做好了,才能准确地解答。

1.认真审题,明确出题意图。

认真审题是解题过程第一个环节,也是正确解答一道物理题的基础。每道题出题人都是有一定意图的,有他想要考查的考点,同时也会在题目中有意无意地设置一些陷阱,在解读过程中一旦出现偏差,就会给解题过程造成困扰。认真审题的第一步是仔细读题,读题过程中可以适当地把重点词句下面划线,避免字面条件的理解错误。认真审题的第二步是针对题目中如“匀速、静止、恰好、缓慢、最大”等等关键词要着重理解,充分挖掘其隐含条件。

2.冷静分析,寻求解题思路。

完整审题后,接下来就是对题目进行分析得出解题思路。不同类型的力学题目在分析方法上略有差异,这里以力学题中常见的几种类型——常规模型题、联系生活实际题、图像题为例来谈谈对于不同题型如何应对。

(1)常规模型题——走常规路线,按序分析。

对于力学题中比较常规的模型题可采用常规的设问法来分析。力学题总是以力和运动为中心,分析时主要就是解决好四个问题,什么物体→受什么力→做什么运动→用什么规律。认真审题后,依次回答这四个问题,解题方法自然就出来了。对于复杂的模型题,往往是物理过程多一些,研究对象由一个变成多个,但都不会改变模型题的分析方法。那么,对于多质点,多过程的模型题,除了弄清刚才那四个问题,还应注重作图画出运动情景图、各阶段受力分析图等。图既形象又直观,大大减少了脑力思考时间,同时可以让自己更加迅速地找到各物理量间的联系,使某些问题变得一目了然,起到了事半功倍的作用。

(2)联系生活实际题——构建物理模型。

高中物理力学题有一部分题目是以生活中的实际例子为提纲,学生虽然学习了力学概念公式及规律,但对这些以现实取材的题目往往是无从下手。此类题目,往往给人高大上的感觉,很多学生从心理上就怕这类题。实际上,这类看起来起点高的题目,落点往往比较低。这类题应静下心来仔细读题,不遗漏任何有用的信息,对于干扰信息也要懂得舍弃。读完题以后,将实际问题转化为理想化的物理模型,然后再按各模型特点找出解题钥匙。

(3)图像题——重视图像,寻求联系。

此类题题干中的已知条件往往不多,其条件来自于图像,这就要求充分挖掘图像中的信息,找出隐含条件及它与题目中研究对象的关系。如果是高中生熟悉的图像就简单了,如果遇到陌生图像,按照识图顺序(一看轴,二看点,三看线四、看斜率截距),再充分挖掘图像中的表面条件和隐含条件帮助解题。此类图像题的条件还往往隐藏在截距、斜率、面积中。

(4)以力学基础知识为切入点——综合分析。

还有一小部分题目,学生在读完题后不完全懂或者完全不懂,体会不了题意,分析就更是不知该从何做起。这部分题通常是高中生在考试时直接放弃的题目。面对这类题目心态最重要,从心理上不要害怕也不要轻易放弃。要牢记,再复杂的物理题也是脱离不了我们的基础知识点的,这时就要求高中生冷静下来,以力学基础知识为切入点。尽量想它涉及了哪些力学知识,跟平常训练时哪些题目或模型类似,考点是什么,可能会用到哪些公式、规律、定理等等,从各个方面综合地进行思考,从而找到问题的突破口。有时即便不能把整道题完整地解出来,但是通过这种综合分析的方法往往能解决一至两个问题。

3.规范解答。

过了审题关和分析关,已经有了明确的解题思路,最后就是规范作答了。规范作答过程,就是把各物理量的关系利用公式、定理、几何关系等以数学方程的形式展示出来,并解出结果。这个过程其实是考查学生的基本功了。老师在阅卷或批改作业的时候不难发现很多同学解题思路是一样的,也就是选用了相同的物理规律,却列出了完全不同的方程,得出了不一样的结果。要想做好这一步,还真的是”万丈高楼平地起“,得重视基础,平常多做训练,直到掌握每个规律的用法。

参考文献

[1]赵烨程高中物理力学解题思路与整体法的运用研究[J].文理导航(中旬),2017,(10):34+38。

[2]赵明新等效替代思想在高中物理力学解题中的应用[J].数理化解题研究,2017,(04):58-59。

工程力学材料力学_知识点_及典型例题

作出图中AB杆的受力图。 A处固定铰支座 B处可动铰支座 作出图中AB、AC杆及整体的受力图。 B、C光滑面约束 A处铰链约束 DE柔性约束 作图示物系中各物体及整体的受力图。 AB杆:二力杆 E处固定端 C处铰链约束

(1)运动效应:力使物体的机械运动状态发生变化的效应。 (2)变形效应:力使物体的形状发生和尺寸改变的效应。 3、力的三要素:力的大小、方向、作用点。 4、力的表示方法: (1)力是矢量,在图示力时,常用一带箭头的线段来表示力;(注意表明力的方向和力的作用点!) (2)在书写力时,力矢量用加黑的字母或大写字母上打一横线表示,如F、G、F1等等。 5、约束的概念:对物体的运动起限制作用的装置。 6、约束力(约束反力):约束作用于被约束物体上的力。 约束力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。 约束力的作用点,在约束与被约束物体的接处 7、主动力:使物体产生运动或运动趋势的力。作用于被约束物体上的除约束力以外的其它力。 8、柔性约束:如绳索、链条、胶带等。 (1)约束的特点:只能限制物体原柔索伸长方向的运动。 (2)约束反力的特点:约束反力沿柔索的中心线作用,离开被约束物体。() 9、光滑接触面:物体放置在光滑的地面或搁置在光滑的槽体内。 (1)约束的特点:两物体的接触表面上的摩擦力忽略不计,视为光滑接触面约束。被约束的物体可以沿接触面滑动,但不能沿接触面的公法线方向压入接触面。 (2)约束反力的特点:光滑接触面的约束反力沿接触面的公法线,通过接触点,指向被约束物体。() 10、铰链约束:两个带有圆孔的物体,用光滑的圆柱型销钉相连接。 约束反力的特点:是方向未定的一个力;一般用一对正交的力来表示,指向假定。()11、固定铰支座 (1)约束的构造特点:把中间铰约束中的某一个构件换成支座,并与基础固定在一起,则构成了固定铰支座约束。

工程力学知识点总结(良心出品必属精品)

工程力学知识点总结 第0章 1.力学:研究物体宏观机械运动的学科。机械运动:运动效应,变形效应。 2.工程力学任务:A.分析结构的受力状态。B.研究构件的失效或破坏规律。C.分研究物体运动的几何规律D.研究力与运动的关系。 3.失效:构件在外力作用下丧失正常功能的现象称为失效。三种失效模式:强度失效、刚度失效、稳定性失效。 第1章 1.静力学:研究作用于物体上的力及其平衡的一般规律。 2.力系:是指作用于物体上的一组力。 分类:共线力系,汇交力系,平行力系,任意力系。 等效力系:如果作用在物体上的两个力系作用效果相同,则互为等效力系。 3.投影:在直角坐标系中:投影的绝对值 = 分力的大小;分力的方向与坐标轴一致时投影 为正;反之,为负。 4.分力的方位角:力与x 轴所夹的锐角α: 方向:由 Fx 、Fy 符号定。 5.刚体:是指在力的作用下,其内部任意两点之间的距离始终保持不变。(刚体是理想化模型,实际不存在) 6.力矩:度量力使物体在平面内绕一点转动的效果。 方向: 力使物体绕矩心作逆时针转动时,力矩为正;反之,为负 力矩等于0的两种情况: (1) 力等于零。(2) 力作用线过矩心。 力沿作用线移动时,力矩不会发生改变。力可以对任意点取矩。 7.力偶:由大小相等、方向相反且不共线的两个平行力组成的力系,称为力偶。(例:不能单手握方向盘,不能单手攻丝) 特点: 1.力偶不能合成为一个合力,也不能用一个力来平衡,力偶只能有力偶来平衡。 2.力偶中两个力在任一坐标轴上的投影的代数和恒为零。 3.力偶对其作用面内任一点的矩恒等于力偶矩。即:力偶对物体转动效应与矩心无关。 三要素:大小,转向,作用面。 力偶的等效:同平面内的两个力偶,如果力偶矩相等,则两力偶彼此等效。 推论1:力偶可以在作用面内任意转动和移动,而不影响它对刚体的作用。(只能在作用面内而不能脱离。) 推论2:只要保持力偶矩的大小和转向不变的条件下,可以同时改变力偶中力 和力偶臂的大小,而不改变对刚体的作用。 8.静力学四大公理 A.力的平行四边形规则(矢量合成法则):适用范围:物体。 B.二力平衡公理:适用范围:刚体 (对刚体充分必要,对变形体不充分。) 注:二力构件受力方向:沿两受力点连线。 C.加减平衡力系公理:适用范围:刚体 D.作用和反作用公理:适用范围:物体 特点:同时存在,大小相等,方向相反。 注:作用力与反作用力分别作用在两个物体上,因此,不能相互平衡。(即:作用力反作用力不是平衡力) ()O M F Fd =±

最新土力学与地基基础知识点整理

地基基础部分 1.土由哪几部分组成? 土是由岩石风化生成的松散沉积物,一般而言,土是由固体颗粒、液态水和空隙中的气体等三部分组成。 2.什么是粒径级配?粒径级配的分析方法主要有哪些? 土中土粒组成,通常以土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总质量的百分数)来表示,称为土的粒径级配。 对于粒径小于或等于60mm、大于0.075的土可用筛分法,而对于粒径小于0.075的土可用密度计法或移液管法分析。 3.什么是自由水、重力水和毛细水? 自由水是存在于土粒表面电场范围以外的水,它可以分为重力水和毛细水。 重力水存在于地下水位一下的土骨架空隙中,受重力作用而移动,传递水压力并产生浮力。毛细水则存在于地下水位以上的孔隙中,土粒之间形成环状弯液面,弯液面与土粒接触处的表面张力反作用于土粒,成为毛细压力,这种力使土粒挤紧,因而具有微弱的粘聚力或称为毛细粘聚力。 4.什么是土的结构?土的主要结构型式有哪些? 土的结构主要是指土体中土粒的排列和联结形式,它主要分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。 5.土的物理性质指标有哪些?哪些是基本物理性质指标?哪些是换算指标? P6 6.熟练掌握土的各个物理性质指标的概念,并能够进行相互换算。 P7-8 7.无粘性土和粘性土的物理特征是什么? 无粘性土一般指具有单粒结构的碎石土和砂土。天然状态下无粘性土具有不同的密实度。密实状态时,压缩小,强度高。疏松状态时,透水性高,强度低。 粘性土粒之间存在粘聚力而使土具有粘性。随含水率的变化可分别划分为固态、半固态、可塑及流动状态。 8.什么是相对密度? P9 9.什么是界限含水量?什么是液限、塑限含水量? 界限含水率:粘性土由一种状态转换到另一种状态的分界含水率; 液限:由流动状态转为可塑状态的界限含水率; 塑限:有可塑状态转为半固态的界限含水率; 缩限:由半固态转为固态的界限含水率。 10.什么是塑性指数和液性指数?他们各反映粘性土的什么性质? P10 11.粗粒土和细粒土各采用什么指标进行定名? 粗粒土:粒径级配 细粒土:塑性指数

工程力学基础知识

工程力学基础知识 第1篇 静力学 1、平面汇交力系平衡的充要条件是该力系的合力等于零。即: ∑∑==0,0y x F F 2、平面汇交力系简化的依据是平行四边形法则。 3、平面汇交力系可列2个独立方程,求解2个未知量。 4、在平面问题中力对点之矩不仅与力的大小有关而且与矩心位置有关。(方向:绕矩心逆正顺负) 5、合力矩定理:平面汇交力系的合力对于平面内任一点之矩等于所有分力对于该点之矩的代数和。 6、力和力偶是静力学的两个基本要素。 7、平面力偶系的合成结果是一个力偶,汇交力系的合成结果是一个力。(注:力只能与力平衡;力偶只能与力偶平衡) 8、平面力偶系平衡的充要条件是:力偶系中各力偶矩的代数和为零。即 :∑=0i M 9、平面任意力系简化的依据是力线平移定理。 10、力线平移定理揭示了力与力偶的关系。 11、平面任意力系可列3个独立方程,求解3个未知量。 第2篇 材料力学 1、杆件的四种基本变形:轴向拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲 2、为使杆件能正常工作应满足(三个考虑因素):强度要求、刚度要求、稳定性要求。

3、材料力学对变形固体所做的四个基本假设:连续性假设、均匀性假设、各向同性假设、小变形假设。 4、求内力的方法为截面法。 轴向拉压部分 5、轴向拉压的受力特点:外力合力的作用线与杆的轴线重合。 轴向拉压的变形特点:杆件产生沿轴线方向的拉伸或压缩。 6、轴向拉压杆横截面上的内力为轴力(符号N F ),该力产生正应 力σ,公式为:A F N =σ,其中A 为横截面面积。 7、圣维南原理:应力分布只在力系作用区域附近有明显差别,在离开力系作用区域较远处,应力分布几乎均匀。 8、低碳钢拉伸的四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形(颈缩)阶段。 9、衡量材料塑性的指标:伸长率和断面收缩率。 10、拉压杆强度计算的三类问题: (1)校核: []σσ≤??? ??=max max A F N (2)设计截面尺寸:A F A N ≥ (3)确定许可荷载:[]A F ?≤σ 11、拉压杆变形:EA Fl l =? 扭转部分 12、扭转时外力偶矩的计算公式:n P M k e 9549 =,其中k P 单位为kw ,n 单位为min r 。 13、扭矩正负号判断:右手定则(具体见教材145页)。

工程力学试题及答案-(1)汇总

工程力学试题及答案 一、填空题 1.物体的平衡是指物体相对于地面__________或作________运动的状态 2.平面汇交力系平衡的必要与充分条件是:_____。该力系中各力构成的力多边形____ 3.一物块重600N,放在不光滑的平面上,摩擦系数f=0.3, 在左侧有一推力150N,物块有向右滑动的趋势 F max=__________,所以此物块处于静止状态,而其 F=__________。 4.刚体在作平动过程中,其上各点的__________相同,每一 瞬时,各点具有__________的速度和加速度。 5.AB杆质量为m,长为L,曲柄O1A、O2B质量不计,且 O1A=O2B=R,O1O2=L,当φ=60°时,O1A杆绕O1轴转 动,角速度ω为常量,则该瞬时AB杆应加的惯性力大 小为__________,方向为__________ 6.使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力。工程上一 般把__________作为塑性材料的极限应力;对于脆性材 料,则把________作为极限应力。 7.__________面称为主平面。主平面上的正应力称为______________。 8.当圆环匀速转动时,环内的动应力只与材料的密度ρ和_____________有关,而与 __________无关。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在 题干的括号内。每小题3分,共18分) 1.某简支梁AB受载荷如图所示,现分别用R A、R B表示支座A、B处的约束反力,则它们的 关系为( )。 A.R AR B C.R A=R B D.无法比较 2.材料不同的两物块A和B叠放在水平面上,已知物块A重0.5kN,物块B重0.2kN,物块 A、B间的摩擦系数f1=0.25,物块B与地面间的摩擦系数f2=0.2,拉动B物块所需要的最 小力为( ) A.0.14kN B.0.265kN C.0.213kN D.0.237kN 3.在无阻共振曲线中,当激振力频率等于系统的固有频率时,振幅B趋近于( )。 A.零 B.静变形 C.无穷大 D.一个定值 4.虎克定律应用的条件是( )。 A.只适用于塑性材料 B.只适用于轴向拉伸 C.应力不超过比例极限 D.应力不超过屈服极限 5.梁的截面为T字型,Z轴通过横截面的形心,弯矩图如图所示,则有( )。 A.最大拉应力和最大压应力位于同一截面C

土力学复习知识点整理

土力学复习知识点整理 第一章土的物理性质及其工程分类 1.土: 岩石经过风化作用后在不同条件下形成的自然历史的产物。 物理风化原生矿物(量变)无粘性土 风化作用化学风化次生矿物(质变)粘性土 生物风化有机质 2.土具有三大特点:碎散性、三相体系、自然变异性。 3.三相体系:固相(固体颗粒)、液相(土中水)、气相(气体)三部分组成。 4.固相:土的固体颗粒,构成土的骨架,其大小形状、矿物成分及组成情况是决定土物理性质的重要因素。 (1)土的矿物成分:土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。 颗粒矿物成分有两大类:原生矿物、次生矿物。 原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母。 次生矿物:原生矿物经化学风化作用的新的矿物,如黏土矿物。 粘土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石(吸水能力逐渐变小) (2)土的粒组: 粒度:土粒的大小。粒组:大小、性质相近的土粒合并为一组。

(3)土的颗粒级配:土中所含各颗粒的相对含量,以及土粒总重的百分数表示。 ①△颗粒级配表示方法:曲线纵坐标表示小于某土粒的累计百分比,横坐标则是用对数值表示的土的粒径。曲线平缓则表示粒径大小相差很大,颗粒不均匀,级配良好;反之,则颗粒均匀,级配不良。 ②反映土颗粒级配的不均匀程度的指标:不均匀系数Cu和曲率系数Cc,用来定量说明天然土颗粒的组成情况。 公式: 不均匀系数Cu= d60/d10 曲率系数Cc=(d30)2/(d60×d10) d60 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量60%的粒径,称限定粒径; d10 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径,称有效粒径; d30 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量30%的粒径,称中值粒径。 级配是否良好的判断: a.级配连续的土:Cu>5,级配良好;Cu<5级配不良。 b.级配不连续的土,级配曲线呈台阶状,同时满Cu>5和Cc=1~3两个条件时,才为级配良好;反之则级配不良。 ③颗粒分析实验:确定各个粒组相对含量的方法。 筛分法:(粒径大于0.075mm的粗粒土) 水分法:(沉降分析法、密度计法)(粒径小于0.075mm的细粒土) 5.液相:土中水按存在形态分为液态水、固态水、气态水。 土中液态水分为结合水和自由水两大类。 粘土粒表面吸附水(表面带负电荷) 结合水是指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面 成薄膜状的水。 分类: 强结合水和弱结合水。 自由水是指存在于土粒表面电场影响范围以外的土中水。

工程力学复习汇总重点教材

工程力学复习资料 一、填空题(每空1分,共16分) 1.物体的平衡是指物体相对于地面__________或作________运动的状态。 2.平面汇交力系平衡的必要与充分条件是:_____。该力系中各力构成的力多边形____。 3.一物块重600N,放在不光滑的平面上,摩擦系数f=0.3, 在左侧有一推力150N,物块有向右滑动的趋势。 F max=__________,所以此物块处于静止状态,而其 F=__________。 4.刚体在作平动过程中,其上各点的__________相同,每一 瞬时,各点具有__________的速度和加速度。 5.AB杆质量为m,长为L,曲柄O1A、O2B质量不计,且 O1A=O2B=R,O1O2=L,当φ=60°时,O1A杆绕O1轴转 动,角速度ω为常量,则该瞬时AB杆应加的惯性力大 小为__________,方向为__________ 。 6.使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力。工程上一 般把__________作为塑性材料的极限应力;对于脆性材 料,则把________作为极限应力。 7.__________面称为主平面。主平面上的正应力称为______________。 8.当圆环匀速转动时,环内的动应力只与材料的密度ρ和_____________有关,而与 __________无关。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在 题干的括号内。每小题3分,共18分) 1.某简支梁AB受载荷如图所示,现分别用R A、R B表示支座A、B处的约束反力,则它们的 关系为( )。 A.R AR B C.R A=R B D.无法比较 2.材料不同的两物块A和B叠放在水平面上,已知物块A重0.5kN,物块B重0.2kN,物块 A、B间的摩擦系数f1=0.25,物块B与地面间的摩擦系数f2=0.2,拉动B物块所需要的最 小力为( )。 A.0.14kN B.0.265kN C.0.213kN D.0.237kN 3.在无阻共振曲线中,当激振力频率等于系统的固有频率时,振幅B趋近于( )。 A.零 B.静变形 C.无穷大 D.一个定值 4.虎克定律应用的条件是( )。 A.只适用于塑性材料 B.只适用于轴向拉伸 C.应力不超过比例极限 D.应力不超过屈服极限 5.梁的截面为T字型,Z轴通过横截面的形心,弯矩图如图所示,则有( )。 A.最大拉应力和最大压应力位于同一截面C

工程力学复习要点

一、填空题 1.力是物体间相互的相互机械作用,这种作用能使物体的运动状态和形状发生改变。 2.力的基本计量单位是牛顿(N )或千牛顿()。 3.力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点(作用线)三要素。 4.若力F r 对某刚体的作用效果与一个力系对该刚体的作用效果相同,则称F r 为该力系的合力,力系中的每个力都是F r 的分力。 5.平衡力系是合力(主矢和主矩)为零的力系,物体在平衡力系作用下,总是保持静止或作匀速直线运动。 6.力是既有大小,又有方向的矢量,常用带有箭头的线段画出。 7.刚体是理想化的力学模型,指受力后大小和形状始终保持不变的物体。 8.若刚体受二力作用而平衡,此二力必然大小相等、方向相反、作用线重合。 9.作用力和反作用力是两物体间的相互作用,它们必然大小相等、方向相反、作用线重合,分别作用在两个不同的物体上。 10.约束力的方向总是与该约束所能限制运动的方向相反。 11.受力物体上的外力一般可分为主动力和约束力两大类。 12.柔性约束限制物体绳索伸长方向的运动,而背离被约束物体,恒为拉力。 13.光滑接触面对物体的约束力,通过接触点,沿接触面公法线方向,指向被约束 的物体,恒为压力。 14.活动铰链支座的约束力垂直于支座支承面,且通过铰链中心,其指向待定。 15.将单独表示物体简单轮廓并在其上画有全部外力的图形称为物体的受力图。在受力图上只画受力,不画施力;在画多个物体组成的系统受力图时,只画外力,不画内力。 16.合力在某坐标轴上的投影,等于其各分力在 同一轴 上投影的 代数 和,这就是合力投影定理。若有一平面汇交力系已求得x F ∑和y F ∑,则合力大小R F 。 17.画力多边形时,各分力矢量 首尾 相接,而合力矢量是从第一个分力矢量的 起点 指向最后一个分力矢量的 终点 。 18.如果平面汇交力系的合力为零,则物体在该力系作用下一定处于 平衡 状态。 19.平面汇交力系平衡时,力系中所有各力在两垂直坐标轴上投影的代数和分别等于零。 20.平面力系包括平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系和平面力偶系等类型。 21.力矩是力使物体绕定点转动效应的度量,它等于力的大小与力臂的乘积,其常用单位为N m ?或kN m ?。 22.力矩使物体绕定点转动的效果取决于力的大小和力臂长度两个方面。 23.力矩等于零的条件是力的大小为零或者力臂为零(即力的作用线通过矩心)。 24.力偶不能合成为一个力,力偶向任何坐标轴投影的结果均为零。 25.力偶对其作用内任一点的矩恒等于力偶矩与矩心位置无关。 26.同平面内几个力偶可以合成为一个合力偶,合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。 27.力偶是由大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力组成的特殊力系,它只对物体产生 转动 效果,不产生 移动 效果。 28.力偶没有 合力,也不能用一个力来平衡,力偶矩是转动效应的唯一度量; 29.力偶对物体的作用效应取决于力偶矩的大小、力偶的转向和作用面三个要素。 30.平面任意力系向作用面内任一点简化的结果是一个力和一个力偶。这个力称为原力系的主矢,它作用在简化中心,且等于原力系中各力的矢量和;这个力偶称为原力系对简化中心的主矩,它等于原力系中各力对简化中心的力矩的代数和。 31.平面任意力系的平衡条件是:力系的主矢和力系对任何一点的主矩分别等于零;应用平面任意力系的平衡方程,选择一个研究对象最多可以求解三个未知量。

土力学与基础工程知识点考点整理汇总

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。 6030 u d C d =()2 301060c 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。 确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析试验 ① 筛分法(对于粒径大于0.075mm 的粗粒土)

工程力学

《工程力学》综合复习资料 1.已知:梁AB 与BC ,在B 处用铰链连接,A 端为固定端,C 端为可动铰链支座。 试画: 梁的分离体受力图。 2.已知:结构如图所示,受力P 。DE 为二力杆,B 为固定铰链支座,A 为可动铰链支座,C 为中间铰链连接。 试分别画出ADC 杆和BEC 杆的受力图。 3.试画出左端外伸梁的剪力图和弯矩图。(反力已求出) D E C B A P

4.已知:悬臂梁受力如图所示,横截面为矩形,高、宽关系为h=2b ,材料的许用应力〔σ〕=160MPa 。 试求:横截面的宽度b=? 5.已知:静不定结构如图所示。直杆AB 为刚性,A 处为固定铰链支座,C 、 D 处悬挂于拉杆①和②上,两杆抗拉刚度均为EA ,拉杆①长为L ,拉杆②倾斜角为α,B 处受力为P 。 试求:拉杆①和②的轴力N1 , N2 。 提示:必须先画出变形图、受力图,再写出几何条件、物理方程、补充方程和静力方程。可以不求出最后结果。 q M e =qa 2 =(11/6)qa

6.已知:一次静不定梁AB ,EI 、L 为已知,受均布力q 作用。 试求:支反座B 的反力。 提示:先画出相当系统和变形图,再写出几何条件和物理条件。 7.已知:①、②、③杆的抗拉刚度均为EA ,长L ,相距为a ,A 处受力P 。 试求:各杆轴力。 提示:此为静不定结构,先画出变形协调关系示意图及受力图,再写出几何条件、物理条件、补充方程,静立方程。 A L B q

8.已知:传动轴如图所示,C轮外力矩M c=1.2 kN m ,E轮上的紧边皮带拉力为T1,松边拉力为T2,已知 T1=2 T2,E轮直径D=40 cm ,轴的直径d=8cm,许用应力[σ]=120 Mpa 。 求:试用第三强度理论校核该轴的强度。 9.已知:梁ABC受均布力q作用,钢质压杆BD为圆截面,直径d=4 0 mm, BD杆长 L=800 mm , 两端铰链连接,稳定安全系数nst=3 , 临界应力的欧拉公式为 σcr=π2 E / λ2 ,经验公式为σcr= 304–1.12 λ, E = 2 0 0 GPa , σp=2 0 0 MPa ,σs=2 3 5 MPa 。

工程力学公式总结

刚体 力的三要素:大小、方向、作用点 静力学公理:1力的平行四边形法则2二力平衡条件3加减平衡力系原理(1)力的可传性原理(2)三力平衡汇交定理4作用与反作用定律 约束:柔索约束;光滑面约束;光滑圆柱(圆柱、固定铰链、向心轴承、辊轴支座);链杆约束(二力杆) 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是:力系的合力等于零。 平面汇交力系平衡几何条件:力多边形自行封闭 合力投影定理合力在任一轴上的投影,等于各分力在同一轴上投影的代数和。它表明了合力与分力在同一坐标轴投影时投影量之间的关系。 平面汇交力系平衡条件:∑F ix =0;∑F iy =0。2个独立平衡方程 第三章 力矩 平面力偶系 力矩M 0(F)=±Fh(逆时针为正) 合力矩定理:平面汇交力系的合力对平面上任一点力矩,等于力系中各分力对与同一点力矩的代数和。 Mo(F )=Mo(F1)+Mo(F 2)+...+Mo(F n)=∑Mo(F ) 力偶;由大小相等,方向相反,而作用线不重合的两个平行力组成的力系称为力偶 力偶矩M =±Fd(逆时针为正) 力偶的性质:性质1 力偶既无合力,也不能和一个力平衡,力偶只能用力偶来平衡。性质2 力偶对其作用面内任一点之矩恒为常数,且等于力偶矩,与矩心的位置无关。性质3 力偶可在其作用面内任意转移,而不改变它对刚体的作用效果。性质4 只要保持力偶矩的大小和转向不变,可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短, 而不改变其对刚体的作用效果。 平面力偶系平衡条件是合力偶矩等于零。 第四章 平面任意力系 力的平移定理:将力从物体上的一个作用点,移动到另外一点上,额外加上一个力偶矩,其大小等于这个力乘以2点距离,方向为移动后的力与移动前力的反向力形成的力偶的反方向 平面力向力系一点简化可得到一个作用在简化中心的主矢量和一个作用于原平面内的主矩,主矢量等于原力系中各力的矢量和,而主矩等于原力系中各力对点之矩的代数和。 平面任意力系平衡条件:∑F ix =0;∑F iy =0,∑M 0(Fi)=0。3个独立方程 平面平行力系平衡条件:∑F iy =0,∑M 0(Fi)=02个独立方程 摩擦,阻止两物体接触表面发生切向相互滑动或滚动的现象。静摩擦力,若两相互接触且相互挤压,而又相对静止的物体,在外力作用下如只具有相对滑动趋势,而又未发生相对滑动,则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力,谓之“静摩擦力”。动摩擦力,两物体相对运动时的摩擦力。 重心是在重力场中,物体处于任何方位时所有各组成质点的重力的合力都通过的那一点。 第五章 空间力系 P53 空间力系平衡条件:6个方程。空间平行力系:3个方程 影响构件持久极限的主要因素:构件尺寸外形和表面质量。 质点的运动:点的速度dt ds v = ,加速度:切向加速度dt dv a = τ,速度大小变化;法向加速度ρ 2 v a n = , 速度方向变化,加速度2 2n a a a +=τ 刚体的基本运动角速度dt d ?ω= ,角加速度dt d ωα= ,角速度n πω2=(n 是转速,r/s) 转动刚体内各点的速度ωR v =,加速度2ωατR a R a n ==, 质心运动定理:e F ma ∑= 转动定理z z M J ∑=α,转动惯量:圆环2mR J z =;圆盘2/2 mR J z =:

工程力学(一)知识要点

《工程力学(一)》串讲讲义 (主讲:王建省工程力学教授,Copyright 2010-2012 Prof. Wang Jianxing) 课程介绍 一、课程的设置、性质及特点 《工程力学(一)》课程,是全国高等教育自学考试机械等专业必考的一门专业课,要求掌握各种基本概念、基本理论、基本方法,包括主要的各种公式。在考试中出现的考题不难,但基本概念涉及比较广泛,学员在学习的过程中要熟练掌握各章的基本概念、公式、例题。 本课程的性质及特点: 1.一门专业基础课,且部分专科、本科专业都共同学习本课程; 2.工程力学(一)课程依据《理论力学》、《材料力学》基本内容而编写,全面介绍静力学、运动学、动力学以及材料力学。按重要性以及出题分值分布,这几部分的重要性排序依次是:材料力学、静力学、运动学、动力学。 二、教材的选用 工程力学(一)课程所选用教材是全国高等教育自学考试指定教材(机械类专业),该书由蔡怀崇、张克猛主编,机械工业出版社出版(2008年版)。 三、章节体系 依据《理论力学》、《材料力学》基本体系进行,依次是 第1篇理论力学 第1章静力学的基本概念和公理受力图 第2章平面汇交力系 第3章力矩平面力偶系 第4章平面任意力系 第5章空间力系重心 第6章点的运动 第7章刚体基本运动 第8章质点动力学基础 第9章刚体动力学基础 第10章动能定理 第2篇材料力学 第11章材料力学的基本概念 第12章轴向拉伸与压缩 第13章剪切 第14章扭转 第15章弯曲内力 第16章弯曲应力 第17章弯曲变形 第18章组合变形 第19章压杆的稳定性 第20章动载荷 第21章交变应力

考情分析 一、历年真题的分布情况 结论:在全面学习教材的基础上,掌握重点章节内容,基本概念和基本计算,根据各个章节的分数总值, 请自行给出排序结果。 二、真题结构分析 全国2010年1月自学考试工程力学(一)试题 课程代码:02159 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

工程力学重点知识总结

工程力学 第一章 在该刚体内前后任意移动, 而不改 变它对该刚体的作用。 I 白比味 在空间的位移不受任何限 H 曰*的制的物体称为自由体。 2. 非自由体:位移受到限制的物体称为非自由体。 3?约束 由周围物体所构成的、限制非自由体位移的釦生 、、亠" 注意: 物体向约束所限制的方向有运动趋势时,就会有约束力? 另外,有约束,不一定有约束力 4:讨论约束主要是分析,有哪些约束力?约束力的方向是?最终要确定约 束力的大小和方向。 5:柔性约束,约束力的数目为 1方向离开约束物体。光滑接触面约束,约 束数目1。 注意:□接触面为两个面时,约束力为分布的同向平行力系, 可用其合理表示。②若一物体以尖点与另一个物体接触,可将尖点是为小圆 弧。再者,一般考虑物体的自重,忽略杆的自重,除非题目要求考虑。 光滑圆柱铰链约束:01固定铰支座(直杆是被约束物体),约束力数目为2; 推论 (力在刚体上的可传性) 作用于刚体的力, 其作用点可以沿作用线 或对非自曲体的某些位移起限制作用

Q中间铰约束按合力讨论,有一个约束力,方向未知:安分力讨论,有 两个约束力,方向可以假设(正交) 注意:销钉和杆直接接触传递力,杆 和杆之间不直接传递力。O3可动铰支座仅限制物体在垂直与接触面方向的移动。约束力数目为1 向心推力轴承,约束力数目为2;止推轴承有三个约束力 强调:无约束的方向一定没有约束力! 平面约束: (1)柔性约束:有一个约束力,离开物体; (2)光滑接触面(线、点)约束: 有一个约束力,指向物体; (3)光滑BI柱较链约束 扎固定餃支座约束:有两个正交约束力, 方向可以假设; B.中间较约束:有两个正交约束力,方向可以假设; G可动较支座或辗轴约束: 有一个约束力,方向可以假设; 空间约束: (1)空间球较约束:有三个正交约束力, 方向可以假设; (2)向心轴承约束:有两个正交约束力, 方向可以假设; (3)向心推力轴承约束:有三个正交约束力, 方向可以假设; 第二章 矢量表达式:R = F i+F2+F. + F4= ^Y i i-↑结论:力在某轴上的投影,等于力的模乘以力与该轴正向间夹角

土力学知识点总结

土力学知识点总结 1、土力学是利用力学一般原理,研究土的物理化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。 2、任何建筑都建造在一定的地层上。通常把支撑基础的土体或岩体成为地基(天然地基、人工地基)。 3、基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分,一般应埋入地下一定深度,进入较好的地基。 4、地基和基础设计必须满足的三个基本条件:①作用与地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值;②基础沉降不得超过地基变形容许值;③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。 5、地基和基础是建筑物的根本,统称为基础工程。 6、土是连续、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,在各种自然坏境中生成的沉积物。 7、土的三相组成:固相(固体颗粒)、液相(水)、气相(气体)。 8、土的矿物成分:原生矿物、次生矿物。 9、黏土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体。可分为:蒙脱石、伊利石和高岭石。

10、土力的大小称为粒度。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组,称为粒组。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组分为巨粒、粗粒和细粒。 11、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。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。 12、颗粒分析实验:筛分法和沉降分析法。 13、土中水按存在形态分为液态水、固态水和气态水。固态水又称矿物内部结晶水或内部结合水。液态水分为结合水和自由水。自由水分为重力水和毛细水。 14、重力水是存在于地下水位以下、土颗粒电分子引力范围以外的水,因为在本身重力作用下运动,故称为重力水。 15、毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以下的透水层中自由水。土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下,沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。 16、影响冻胀的因素:土的因素、水的因素、温度的因素。 17、土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式及他们之间的连接特征,而构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征,亦称宏观结构。 18、结构的类型:单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构。

土力学知识点总结归纳

不均匀系数:反映土颗粒粒径分布均匀性的系数定义为限制粒径d60与有效粒径d10之比 塑限:可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限。 液限:指粘性土从流塑状态过度到可塑状态时的界限含水量。 基底压力:建筑物荷载由基础传递给地基,基础底面传递给地基表面的压力。 基底附加应力:由于建筑物产生的基底压力与基础底面处原来的自重应力之差 称为附加应力,也就是在原有的自重应力的基础上新增的应力。 渗透固结:饱和土在受到外荷载作用时,孔隙水从空隙中排除,同时土体中的 孔隙水压减小,有效应力增大,土体发生压缩变形,这一时间过程称为渗透固结。 固结:饱和黏质土在压力作用下,孔隙水逐渐排出,土体积逐渐减小的过程。 固结度:指地基在外荷载作用下,经历时间t产生的沉降量St与基础的最终沉降 量S的比值。 库伦定律:在一般的荷载范围内,土的抗剪强度与法向应力之间呈直线关系,即 τf=c+tanυ式中c,υ分别为土的粘聚力和内摩擦角。 粒径级配:各粒组的质量占土粒总质量的百分数。 静止土压力:当挡土结构物在土压力作用下无任何移动或转动,墙后土体由于墙背 的侧限作用而处于弹性平衡状态时,墙背所受的土压力称为静止土压力。 主动土压力:若挡土墙受墙后填土作用离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时 ,作用在墙背上的土压力称为主动土压力。 被动土压力:挡土墙在外力作用下向后移动或转动,达到一定位移时,墙后土体处于 极限平衡状态,此时作用在墙背上的土压力。 土的颗粒级配:土中各粒组相对含量百分数。 土体抗剪强度:土体抵抗剪切破坏的极限能力。 液性指数:是粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比,用符号IL表示。 基础埋深:指从室外设计地坪至基础底面的垂直距离。 角点法:角点法的实质是利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理推求地基中任意 点的附加应力的方法 压缩系数:表示土的压缩性大小的主要指标,压缩系数大,表明在某压力变化范围内 孔隙比减少得越多,压缩性就越高。 土的极限状态:土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称之为土的极限平衡状态。 软弱下卧层:地基受力层范围内存在有承载力低于持力层的土层。 持力层:直接承受基础荷载的一定厚度的地基土层。 1.土的三相实测指标是什么?其余指标的导出思路主要是什么? 答案:三相实测指标是土的密度、土粒密度和含水量。 换算指标包括土的干密度(干重度)、饱和密度(饱和重度)、有效重度、孔隙比、孔隙率和饱和度。换算指标可以从其基本定义出发通过三相组成的体积、重量关系导出。 2.地基中自重应力的分布有什么特点? 答案:自重应力沿深度方向为线性分布(三角形分布)在土层的分层界面和地下水位处有转折。 集中荷载作用下地基中附加应力的分布规律? 答案:1)在集中荷载作用线上(r=0),附加应力随深度的增加而减小;2)在r>0的竖直线上, 附加应力随深度的增加而先增加后减小;3)在同一水平面上(z=常数),竖直向集中力作用线 上的附加应力最大,向两边则逐渐减小。 简述均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律? 答案:①附加应力σz自基底起算,随深度呈曲线衰减;②σz具有一定的扩散性。它不仅分布在 基底范围内,而且分布在基底荷载面积以外相当大的范围之下;③基底下任意深度水平面上的σz ,在基底中轴线上最大,随距中轴线距离越远而越小。 3. 朗肯土压力理论和库仑土压力理论的异同点是什么? 答案:相同点:两种土压力理论都是极限平衡状态下作用在挡土墙是的土压力,都属于极限平衡理论。不同点:朗肯是从一点的应力状态出发,先求出土压力强度,再求总土压力,属于极限应力法;库 仑考虑整个滑动楔体静力平衡,直接求出总土压力,需要时在求解土压力强度,属于滑动楔体法。 4. 土压力计算中,朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同? 答:朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑,墙后填土表面水平且延伸到无限远处,适用于粘性土 和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面,滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面 所夹的土体所组成,墙后填土为砂土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙,应用面较广,但只适 用于填土为无粘性土的情况 5. 分层总和法计算地基最终沉降量时进行了哪些假设? ①计算土中应力时,地基土是均质、各向同性的半无限体;②地基土在压缩变形时不允许侧向膨胀 ,计算时采用完全侧限条件下的压缩性指标;③采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形量。 6. 简述变形模量与压缩模量的关系。 答:试验条件不同:土的变形模量E0是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值;而土的压缩模量Es是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。二者同为土的压缩性指标,在理论上是完全可以 相互换算的。 7. 地基最终沉降量通常是由哪三部分组成? 答:瞬时沉降;次固结沉降;固结沉降。 8. 请问确定基础埋置深度应考虑哪些因素? 答:确定基础埋置深度应综合考虑以下因素:(1)上部结构情况:如建筑物的用途、结构类型及荷载的大小和性质;(2)工程地质和水文地质条件:如地基土的分布情况和物理力学性质;(3)当地冻结深度及河流的冲刷深度;(4)建筑场地的环境条件。 9. 固结沉降是指什么? 答:地基受荷后产生的附加应力,使土体的孔隙减小而产生的沉降称为固结沉降,通常这部分沉降是地基沉降的主要部分。 10. . 三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为哪几种试验方法?工程应用时,如何根据地基土排水条件的不同,选择土的抗剪强度指标? 答:三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时,当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时,可选用不固结不排水剪 切试验指标;当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时,可选用固结排水剪切试验指 标;当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时,可选用固结不排水剪切试验指标。11.地基破坏形式有那几种?各自发生在何种土类地基? 有整体剪切破坏,局部剪切破坏和冲剪破坏 第一章 1.三相比例指标:土的三相物质在体积和质量上的比例关系。 试验指标:通过试验测得的指标有土的密度,土粒密度和含水量。换算指标:包括土的干密度,饱和密度,有效重度,空隙比,空隙率,饱和度。 2.颗粒级配:土粒的大小组成通常以土中各个粒组的相对含量来表示称为土的颗粒级配。 不均匀系数C u反应了不同粒组的分布情况,Cu<5的土称为匀粒土,级配不良。Cu>10的土级配良 好且C s=1~3 3.土结构的三种类型:单粒结构,蜂窝结构,絮状结构。 4.界限含水量:从一种状态到另一种状态的分界点称为分界含水量,流动状态与可塑状态间的分界 含水量称为液限ωL可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限ωP 塑性指标I P=ωL-ωP 液性指标I L = 5.砂土密度判别方法:根据砂土的相对密实度可以将砂土划分为密实,中密,松散三种密实度。 但由于测定砂土的最大空隙率和最小空隙比试验方法的缺陷,实验结果有很大的出入,同时由于 很难在地下水位以下的砂层中取得原状砂样,砂土的天然空隙比很难准确的测定,相对密实度的 应用受到限制。因此在工程实践中通常用标准贯入击数来划分砂土的密实度。 6.地基分类原则: 第三章 1.自重应力:由土体重力引起的应力。附加应力:外荷载作用下,在土中产生的应力增量。 基底压力:建筑物荷载通过基础传递给地基的压力。基底附加应力:上部结构和基础传递到基底 的地基反力与基底处原先存在于土中的自重应力之差。 2.自重应力对地基变形的影响: 第四章 1.土压缩性:我们把这种在外力作用下土的体积缩小的特性称为土的压缩性。原因: 2.分层综合假定(p82) 3.固结:饱和黏质土在压力作用下,孔隙水逐渐排出,土体积逐渐减小的过程。包括主固结或 次固结。 固结度:饱和土层或试样在固结过程中,某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始 孔隙水压力(或最终压缩量)比值,以百分率表示。 第五章 1.土的抗剪强度:土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。 2.土的抗剪强度指标试验方法 按排水条件:直剪p109,三轴剪切使用条件p111 压缩系数a:表示土体压缩性大小的指标,是压缩试验所得e-p曲线上某一压力段割线的斜率;一般 采用压力间隔P1=100kPa至P2=200kPa时对应的压缩系数a1-2来评价土的压缩性。 压缩模量Es: 土的压缩模量指在侧限条件下土的垂直向应力与应变之比,是通过室内压缩试验得到 的,是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标之一。 变形模量E0:通过现场载荷试验求得的压缩性指标,即在部分侧限条件下,其应力增量与相应的应 变增量的比值。能较真实地反映天然土层的变形特性。 2、固结:饱和黏质土在压力作用下,孔隙水逐渐排出,土体积逐渐减小的过程。包括主固结或次固结。 固结度:饱和土层或试样在固结过程中,某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始孔 隙水压力(或最终压缩量)比值,以百分率表示。 3、分层法假定,Zn的确定;规范法假定,Zn的确定;固结度计算。 分层总和法是指将地基沉降计算深度内的土层按土质和应力变化情况划分为若干分层,分别计 算各分层的压缩量,然后求其总和得出地基最终沉降量。这是计算地基最终沉降量的基本且常用的方法。 第五章土的抗剪强度 1、土抗剪强度:是指土体抵抗剪切破坏的极限强度,包括内摩擦力和内聚力。抗剪强度可通过剪切试 验测定。 土抗剪强度构成:由土的抗剪强度表达式可以看出,砂土的抗剪强度是由内摩阻力构成,而粘性土 的抗剪强度则由内摩阻力和粘聚力两个部分所构成。 内摩阻力包括土粒之间的表面摩擦力和由于土粒之间的连锁作用而产生的咬合力。咬合力是指当土体相对滑动时,将嵌在其它颗粒之间的土粒拔出所需的力,土越密实。连锁作用则越强。 粘聚力包括原始粘聚力、固化粘聚力和毛细粘聚力。 2、土的极限平衡条件——由莫尔圆抗剪强度相切几何关系确定。当土体达到极限平衡状态,土的抗剪强 度指标C、&与土的应力1,3的关系。 第六章土压力计算 1、静止土压力:挡土结构在土压力作用下,其本身不发生变形和任何位移,土体处于弹性平衡状态,此 时作用在挡土结构上的土压力称为静止土压力。 主动土压力:挡土结构物向离开土体的方向移动,致使侧压力逐渐减小至极限平衡状态时的土压力,它 是侧压力的最小值。 被动土压力:挡土结构物向土体推移,致使侧压力逐渐增大至被动极限平衡状态时的土压力,它是侧压 力的最大值。 三者辨析:挡土墙上的土压力按照墙的位移情况可分为静止、主动和被动三种。静止土压力是指挡土墙 不发生任何方向的位移,墙后土体施于墙背上的土压力;主动土压力是指挡土墙在墙后土体作用下向前发 生移动,致使墙后填土的应力达到极限平衡状态时,墙后土体施于墙背上的土压力;被动土压力是指挡土 墙在某种外力作用下向后发生移动而推挤填土,致使墙后土体的应力达到极限平衡状态时,填土施于墙背 上的土压力。这里应该注意是三种土压力在量值上的关系为Pa

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