哈工大考研结构力学试题一

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填空

?路基的干湿类型划分为4类,即(干燥,中湿,潮湿,过湿)。

?路基路面整体结构应有足够的承载能力,体现在(强度)和(刚度)两方面。

?路基的最小填土高度,一般应保证路基处于(干燥)或(中湿)状态。

?为避免挖方边坡零星土块下落堆积,保护边沟不致阻塞,可在挖方坡脚处设置(碎落台)。?在重力式挡土墙中,为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生的裂缝,须设置(伸缩缝)。

?衡量土基压实程度的指标是(干容重)。

?普通水泥混凝土路面的抗滑标准以(构造深度)为指标表示。

?对于柔性路面,当采用两层沥青混凝土面层时,为增加层与层间的结合,应在中间设置(粘层)。

?公路自然区划中二级区划得划分主要以(潮湿系数)为依据。

?挡土墙按(极限状态设计的分项系数法)进行设计。

?为防止挡土墙(不均匀沉降)引起强身开裂应设置沉降缝。

?在排水纵坡陡于10%水头高差大于1米的陡坡地段,可以设置(跌水)和(急流槽)排除。?(跌水)和(急水槽)是地面排水沟渠的两种特殊方式,通常设在都坡处。

?常用的坡面防护设施有(植物防护)和(工程防护)。

?路基的典型横断面型式可分为(路堑)(路堤)和(填挖结合)等三种类型。

?土基回弹模量可以采用(查表法)(现场实测法)室内试验法,换算法等方法获得。

?《公路沥青路面设计规范》规定,路面设计以(双轮组单轴轴载100KN)为标准轴载,以(BZZ-100)表示。

?石灰土中,石灰质量应符合(Ⅲ)级以上标准。

?一班沥青混合料具有较高的(抗压)强度。

?水泥混凝土路面以(抗弯拉强度)作为设计控制指标,用(劈裂实验)试验方法确定。

?路基的填筑方法可分为(分层平铺),(竖向填筑)。

?河滩路堤在水位变化时,除了受外力及自重外,还要受到(浮力),(动水压力)作用。?《公路沥青路面设计规范》规定,路面设计应采用(双圆垂直均布荷载)作用下的(多层弹性层状体系)理论,以(设计弯沉值)为路面整体刚度的设计指标。

?沥青混合料的沥青最佳用量,通常以(马歇尔)试验来确定。

?重力式挡土墙可能产生的破坏有滑移,倾覆,(不均匀沉陷)和(墙身断裂)等。

?河滩路堤的稳定性,应假设路堤处于(最不利)的情况进行验算,其破坏一般发生在(最高洪水位)骤然降落的时候。

?(压入承载板)试验室最常用的研究土基应力,应变状态的方法之一。

?水在土中不论是呈液态或者汽态移动,均是由(高温处相低温)处,(高含水量处向低含水量)处,(高水位处向低水位)处移动。

?目前国内外对石灰土强度和稳定性的研究成果人为,石灰加入土中后主要发生以下四个作用,即(离子交换作用),(结晶作用),(火山灰作用),(碳酸化)。

?沥青路面的强度和稳定性很大程度上取决于(土基)和(基层)的性质。

?《公路水泥混凝土路面设计规范》规定,产生最大综合疲劳的临界荷位选用板的(纵向边缘中部)。

?一般沥青混合料均具有较高的(抗压)强度,而(抗剪)和(抗拉)强度较低。

?水泥混凝土路面的横缝可分为:(缩缝)(胀缝)和(施工缝)三种。

?按照施工方法,可将沥青路面分为(层铺法)(路拌法)(厂拌法)三种。

?从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发,可将其分为(柔性路面)(刚性路面)和(半刚性路面)等三种路面结构。

?力学分析法中,常用的公路路基边坡稳定性分析方法,根据滑动面的形状分为(直线法,圆弧法)。

?沥青路面使用沥青材料作为结合料粘结矿料填筑(面层)与各类(基层)和(垫层)所组成的路面结构。

?沥青混合料的抗剪强度主要取决于沥青与矿料相互作用而产生的(粘结力)以及矿料在沥青混合料中相互嵌挤产生的(内摩阻力)。

?挡土墙强背的倾角方向,可分为(仰斜)(垂直)(府斜)三种情况。

?路面的是使用性能包络(功能,结构和安全)。

?我国沥青路面用性能区分中,采用(高温,低温和雨量)作为分区指标。

?“二灰”是指(石灰和粉煤灰)。

?由于作用不同,在传力杆中所用钢筋为(光圆钢筋)在拉压杆中所用钢筋为(螺纹钢筋)?路面宽度根据(设计通行能力)和(交通量)的大小而定,一般每个车道宽度3.5—3.75m ?BZZ-100是指(双轮组单轴轴载100KN),其轮胎内压力为(0.7MPa),轮印圆半径为(0.213cm). 选择

?路基的干湿类型是根据(路基土的分界稠度)确定的。

?填土路基应分层填筑,每层的送铺厚度不宜大于(30cm)

?下列哪条性质,一般不作为路面垫层的设计要求(刚性)

?下列土质,作为路基的填筑材料,效果最好的是(砂性土)

?水泥混凝土拌和料应具有施工和易性急较好的工作性,描述该特性的指标是(丹落度)

?出于排水考虑,等级低的路面与等级高的路面相比应采用(较大的)路拱横坡。

?在西北干旱区与东北潮湿区,对道路冻害起主导作用的自然因素是(水)。

?路基的排水设施分为地面排水设备与地下排水设备,属于地上排水设施的是(跌水)。

?下列均为水泥混凝土路面需布设钢筋的常见情况,那种情况必须不光圆钢筋(传力杆)。?下列无机结合稳定材料中干缩性最大的是(石灰土)。

?水泥混凝土路面通常需要设置横峰和纵缝,其中属于假缝得为(横向所缝)。

?下列水泥稳定累积层中,强度最好的是(水泥稳定碎石)。

?沥青路面主要作用是(抗滑耐磨)。

?按掘进方向分为纵向全宽掘进和横向通道掘进。

?影响路面抗滑性能的因素有路面表面特征,路面潮湿程度和行车速度。

名词解释

?透层:透层是为使沥青面层与非沥青材料基层结合良好,在基层上喷洒液体石油沥青,乳化沥青,煤沥青而形成的透入基层表面一定深度的薄层。

?CBR值:加州承载比是一种评定土基及路面材料承载能力的指标。承载能力以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征,并采用高质量指标碎石为标准,以它们的相对比值表示CBR值。

?临界高度H:不利季节,路床顶面距地下水位与地表积水水位的最小高度。

?回弹模量:应力卸除阶段应力——应变曲线的割线模量。

?设计弯沉值:路面设计弯沉值是根据设计年限内每个车道通过的累积档量轴次,公路等级,面层和基层类型确定的,相当于路面竣工后第一年不利季节,路面在标准轴载100KN作用下,测得的最大回弹弯值。

?压实度:工地实测干容重与室内标准击实试验所测得的最大干容重的相对值。

?应力松弛:应力松弛是变形物体在恒定应变下应力随时间而自动降低的过程。

?石灰稳定类基层:在粉碎的土和原状松散的土中掺入适量的石灰和水,按照一定技术要求,经拌和,在最佳含水量下摊铺,压实及养生,其抗压强度符合规定要求的路面基层称为石灰稳定类基层。

?路基工作区:在路基某一深度Za处当车轮荷载引起的垂直应力σz与路基土自重引起的垂直应力σB相比所占比例很小,仅为1/10-1/5时,该深度Z范围内的路基称为路基工作区。

?可靠度系数:指在规定的设计基准期(设计使用期)内,在规定的交通和环境条件下,路面使用性能满足预定水平要求的概率。

?设计基准期:路面设计基准期是计算路面结构可靠度时,考虑各项基本度量与时间关系所取用的基准时间。

?沥青路面:沥青路面是用沥青材料作结合料粘结矿料修筑面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。

?劲度系数:所谓劲度系数,就是材料在给定的荷载作用时间和温度条件下应力与总应变的比值。

?地基反应模量:压力p与弯沉L之比称为地基反应模量。

?边沟:边沟多设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧,多与路中线平行,用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。

?疲劳破坏:路面材料在低于极限抗拉强度下经受重复拉应力或拉应变而最终导致破坏,称为疲劳破坏。

?温度梯度:单位深度内的平均温度坡度。

?普通混凝土路面:指除接缝区和局部范围(边缘和角隅)外配置钢筋混凝土路面和全部缩缝设传力杆的混凝土路面。

?SMA:沥青玛蹄脂碎石混合料,是以间断级配为骨架,用改性沥青,矿粉及木质纤维素组成的沥青马蹄脂为结合料,经拌和,摊铺,压实而形成的一种构造深度较大的抗滑面层。

?劲度模量:沥青混合料的劲度模量是沥青的劲度模量和混合料中集料数量的函数。

?石灰剂量:是石灰含量占全部土颗粒的干质量的百分率,即石灰剂量=石灰质量/干土质量。?水泥剂量:以水泥质量占全部粗细土颗粒(即砾石,砂粒,粉粒和粘粒)的干质量的百分率表示,即水泥剂量=水泥质量/干土质量

?沉降缝:为避免因地基沉降不均匀沉陷而引起墙身开裂,需根据地质条件的变异和墙高,墙身断面的变化情况设置沉降缝。

?伸缩缝:为了防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化而产生裂缝,应设置伸缩缝。

?蠕变:蠕变是材料在固定的应力作用下,变形随时间而发展的过程。

?封层:是为了封闭便面空隙,防止水分侵入而在沥青表面层或基层上铺筑的有一定厚度的沥青混合料薄层。

?稀浆封层:是适当级配的石屑或砂,填料(水泥,石灰,粉煤灰,石粉等)与乳化沥青,外掺剂和水,按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料,将其均匀的摊铺在路面上形成的沥青封层。

?微表处:是采用适当级配石屑或砂,填料(水泥,石灰,粉煤灰,石粉等)与聚合物改性乳化沥青,外掺剂和水按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层。

?沥青表面处治:是用沥青和矿料按层铺法修筑的厚度不大于3cm的一种薄层。

?车辙:是路面的结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实,以及结构层材料的侧向位移产生的永久变形。

?潮湿系数:潮湿系数K为年降雨量R与年蒸发量之比,既是K=R/Z。

?路面:是在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层状结构物。

?粘层:是为加强路面沥青与沥青层之间,沥青层与水泥混凝土路面之间的粘结而洒布的沥青材料薄层。

简答

?对于土质地基,重力式挡土墙的基础埋置深度应符合哪些要求?

答:①无冲刷时,应在天然地面以下至少1m;②有冲刷时,应在冲刷线下以下至少1m;③受冻胀影响时,应在冻结线以下不少于0.25m。当冻深超过1m时,仍采用1.25m,但基底应夯填一定厚度的砂砾或碎石垫层,垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m。

?沥青路面设计中,确定土基回弹模量有哪些方法?

答:现场实测法,查表法,室内试验法,换算法。

?简述沥青混合料抗剪强度的影响因素。

答:沥青混合料的抗剪强度主要取决于沥青与矿料相互作用而产生的粘结力,以及矿料在沥青混合料中相互嵌挤而产生的内摩阻角。

影响沥青混合料粘结力的因素主要有沥青的粘滞度,沥青含量与矿粉含量的比值以及沥青与矿料相互作用的特性。

矿料的级配,颗粒的形状和表面特性,都对沥青混合料的内摩阻力产生影响。

?简述工业废渣基层的主要特性。

答:水硬性,缓凝性,强度高,稳定性好,成板体,且强度随龄期不断增加,抗水,抗冻,抗裂而且收缩性小,适应各种气候环境和水文地质条件。

?路基排水的任务是什么?路基设计时,如何处理地面和地下水?

答:路基排水的任务,就是将路基范围内的土基湿度降低到一定得范围之内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基,路面具有足够的强度与稳定性。

路基设计时,必须考虑将影响路基稳定性的地面水,排除和拦截于路基用地范围以外,并防止地面水漫流,滞积或下渗;对于影响路基稳定性的地下水,则应予以隔断,疏干,降低,并引导至路基范围以外的适当地点。

?简述路基干湿类型得划分标准。

答:①根据土的平均稠度wc划分,

干燥:wc1H1

中湿:wc2

潮湿:Wc3

过湿:Wc

②根据地下水位离开路床表面的深度H来划分

?简述在同等条件下,干容重随含水量变化的规律,并说明出现规律性的原因?

答:在同等条件下,一定含水量之前,干容重r随含水量w增加而提高,主要原因在于水起润滑作用,土粒间的阻力减小,施加外力后,空隙减少,土粒易于被挤紧,r得以提高。r值至最大值后,w再继续增大,土粒孔隙被水分占据,而水一般不为外力所压缩,因而w增大,r随之降低。如图

?简述混凝土路面与其他路面相比有哪些优点

答:强度高,水泥混凝土路面有较高的抗压强度和抗弯拉强度及抗磨耗能力,稳定性好,水泥混凝土路面的强度和稳定性好,因此经久耐用,一般可使用20-40年。有利于夜间行车,水泥混凝土路面色泽鲜明,能见度好,有利于夜间行车。

?简述我国公路自然区划的原则?

答:道路工程特征相似的原则;地表气候区划差异性的原则;自然气候因素既有综合作用又有主导因素的原则

?混凝土板接缝设计应满足什么要求?设计时要考虑哪些方面?

答:接缝设计应能:控制收缩应力和翘曲应力所引起的裂缝出现的位置;通过接缝提供足够的荷载传递;防止坚硬的杂物落入接缝缝隙内。

主要考虑三个方面:设置位置;接缝构造和荷载传递;缝隙的填封。

?简述石灰土基层的强度形成原理?

答:一般分四个方面:离子交换作用;结晶硬化作用;火山灰作用;碳酸化作用。

?简述普通混凝土路面横向接缝的类型及作用?

答:包括缩缝,胀缝,施工缝

混凝土面层是由一定厚度的混凝土板所组成,它具有热胀冷缩的性质。由于一年四季气温的变化,混凝土板会产生不同程度地地膨胀和收缩。

?公路路基有哪些排水设备?

答:地面排水设备:边沟,截水沟,排水沟,跌水,急流槽,蒸发池,油水分离池,排水泵站。地下排水设备:暗沟,渗沟,渗井,仰斜式排水孔,检查疏通井。

?简述我国现行规范中,沥青路面的设计理论和设计方法?

答:设计理论:弹性层状体系理论:各层是连续的,完全弹性的,均匀的,各向同性的,位移和形变是微小的;最下一层在水平方向和垂直向下方向为无限大,其上各层厚度为有限,水平方向为无限;各层在水平方向无限远处及最下一层向下无限深处,其应力,变形和位移为零;层间接触情况,或者位移完全连续,或者层间仅竖向应力位移连续而无摩阻力;不计自重。

设计方法:一类是以经验或试验为依据的经验法;另一类是以力学分析为基础,考虑环境,交通条件以及材料特征为依据的理论方法。

?简述水泥混凝土面板下设置基层的目的?

答:1、防唧泥2、防冰冻3、减小路基顶面的压应力,并缓和路基不均匀变形对面层的影响4、防水5、为面层施工提供方便6、提高路面结构的承载能力,延长路面的使用寿命。

?简述下列公式中各项参数的意义?

答:Ne:设计年限内一个车道上标准轴载的累计当量轴次(交通量),次;

N1:设计年限的初始年标准轴载平均日当量轴次(交通量),次/日;

Nt:设计年限末年标准轴载平均日当量轴次(交通量),次/日;

r:设计年限内交通量年平均增长率,%;

n:车道轴载分配系数

?简述沥青混合料设计中,以马歇尔试验结果确定的OAC的过程

答:最佳沥青用量,将马歇尔试验的结果,以石油比的坐标,各项指标为纵坐标制成曲线,在确定沥青最佳用量时,应保证沥青用量在容许范围以内,若在选择沥青用量范围时,不考虑沥青饱和度的要求范围OAC1=(a1+a2+a3)/3,若在选择沥青用量范围时,理清饱和度也考虑在内OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4的各项指标均符合要求的沥青用量范围OACmin~~~OACmax的中值为OAC2=(OACmin+OACmax)/2沥青混合料的最佳沥青用量取OAC1和OAC2的平均值。

?车辙根据其形成原因,可分为哪几类?

答:失稳性车辙;结构性车辙;磨耗性车辙

?简述增加挡土墙抗倾覆稳定性的方法?

答:1、展宽墙趾2、改变墙面及墙背坡度3、改变墙身断面类型

?简述沥青路面设计中,确定土基回弹模量的方法有哪些?

答:查表法、室内试验法、换算法、现场实测法。

?公路路基土有哪些分类?根据什么进行分类?

答:1、粒土:粗粒土、细粒土、特殊土

2、根据颗粒组成特征,土的塑性指标和土中有机质存在情况。

?路基的主要病害有哪些?

答:路基沉降,边坡滑塌,碎落和崩塌,路基沿山坡滑塌,不良地质和水文条件造成的路基破坏。

?挡土墙的类型有哪些?

答:重力式挡土墙、锚定式挡土墙、薄壁式挡土墙,加筋式挡土墙。

?对细粒土路基,影响压实度效果的主要因素有哪些?

答:内因:土质和湿度

外因:压实功能(如机械性能,压实时间与速度,土层厚度)及压实时的外界自然条件和人为的其他因素。

?沥青路面如何进行分类?

答:按强度构成分:密实类和嵌挤类

按施工工艺分:层铺法,路拌法,厂拌法

按技术特性分:沥青混凝土,沥青马蹄脂碎石,热拌沥青碎石,乳化沥青碎石混合料,沥青贯入式路面,沥青表面处治路面。

?沥青路面设计包括那些内容?

答:原材料的选择,混合料配合比设计和设计参数的测试与确定,路面结构层组合与厚度计算,

以及路面结构的方案比选等。

?沥青路面结构设计原则有哪些?

答:1、整体考虑,综合设计;2、方案比较,选出最优;3、因地制宜,就地取材;4、方便施工,利于养护;5、积极采用并推广新技术,新材料,新工艺和新设备。

?水泥混凝土路面接缝有哪些?

答:横向接缝是垂直于行车方向的接缝,缩缝,胀缝,和施工缝;纵缝是指平行于混凝土路面行车方向的接缝。

?普通水泥混凝土面板尺寸要求符合哪些要求?

答:普通混凝土,钢筋混凝土,碾压混凝土或钢纤维混凝土面层板一般采用矩形,用纵横接缝分隔,纵向和横向接缝应垂直相交,纵缝两侧的横峰不得互相错位。纵缝间距按路面宽度在3.0~4.5m范围内确定。普通混凝土面板的横缝间距一般为4~6m。面层板的长宽比不宜超过1.30,平面尺寸不宜大于25㎡。

?可以采取哪些措施提高路基稳定性?

答:1)正确设计路基横断面;2)选择良好的路基用土填筑路基,必要时对路基填土作稳定处理;3)适当提高路基,防止水分从侧面渗入或从地下水位上升进入路基工作区范围。4)正确进行排水设计;5)必要时设置隔离层隔绝毛细水上升,设置隔温层减少路基冰冻深度和水分积累,设置砂垫层以疏干土基;6)采取正确的填筑方法,充分压实路基,保证达到规定的压实度。7)采取边坡加固,修筑挡土墙结构物、土体加筋等防护措施,以提高其整体稳定性。

?提高沥青混凝土路面水稳定性的措施有哪些?

答:1)完善路面结构排水系统;2)沥青材料选择应考虑选取粘度大的沥青和表面活性成分含量高的沥青3)集料的选择,在其他各项指标满足的前提下,尽量选择SiO2含量低的碱性集料,若不可能得到碱性集料时,应掺加外掺剂,以改善粘性;4)施工时保持集料干燥,无杂质,拌和充分,摊铺时不产生离析,碾压时保证达到压实要求。

?基层施工应检验哪些项目?

答:1)用于施工的集料配合比例;2)材料松铺系数;3)确定施工方法;4)确定每一作业段的合适长度;5)确定一次铺筑的合适厚度。

?沥青路面对基层的要求?

答:1、基层、底基层应具有足够的强度和稳定性,在冰冻地区还应该具有一定得抗冻性。2、基层、底基层结构设计应贯彻就地取材的原则,认真做好当地取材调查。3、一般公路的基层宽度每侧宜比面层宽出25cm,底基层每侧宜比基层宽15cm。4、新建沥青路面的基层按结构组合设计要求;5、旧沥青路面作基层时,应根据旧路面质量,确定对原有路面修补,加铺罩面层。?边坡稳定性分析方法?

答:1、力学分析法1)数解法2)图解法或表解法;2、工程地质法

?路基除具有足够的外形和尺寸外,还应该具备足够的强度,整体稳定性和水温稳定性。

?对路面的基本要求:1)具有足够的强度和刚度2)具有足够的稳定性3)具有足够的耐久性4)具有足够的表面平整度5)具有足够的表面抗滑性6)具有足够的不透水性。

?路基的湿度来源:大气降水;地面水;地下水;毛细水;水蒸气凝结水;薄膜移动水。

?用于表征土基承载力的参数指标有:回弹模量;地基反应模量;加州承载比。

?一般路基设计内容:选择路基横断面形式,确定路基宽度与路基高度;确定边坡形状与坡度;路基排水系统布置和排水结构设计;坡面防护与加固设计;附属设施设计;选择路堤填料与压实标准

?路基工程的附属设施:取土坑,弃土堆,护坡道,碎落台,堆料坪,错车道。

?边坡稳定性验算方法:1)直线法:适用沙土和砂性土,土的抗力以内摩擦力为主,粘聚力甚小。2)圆弧法:适用于粘性土,土的抗力以粘聚力为主,内摩擦力较小。

? 4.5H法作图步骤:1)由坡脚E向下引竖线,在竖线上截取高度H=h+h0(边坡高度及荷载换算为土柱高度)得F点。2)自F点向右引水平线,在水平线上截取4.5H,得M点。3)连接边坡坡脚E和定点S,求得SE的斜度i0=1/m,根据值查表得β1和β2.由E点做SE成β1角的直线,再由S

点作水平线成β2角的直线,两线相交得I点。4)连接I和M两点既得圆心辅助线。

?防止陡坡路堤滑动的措施:改善基地状况,增加滑动面得摩擦力或减小滑动力;改变填料及断面形式;在坡脚处设置支挡结构物。

?挡土墙各部分名称:靠填土一侧为墙背,外露一侧为墙面,墙面与墙底的交线为墙趾,墙背与墙底的交线为墙踵,墙背与铅垂线的交角为墙背墙角α。

?修建挡土墙的情况:路基位于陡坡地段或岩石风化的路堑边缘地段;为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段;可能产生塌方,滑坡的不良地质路段;水流冲刷严重或长期受水侵泡的沿河路基地段;为节约用地,减少拆迁或少占农田的地段;为保护重要建筑物,生态环境或其他特殊需要地段。

?路基施工的基本方法:人工施工及简易机械化;综合机械化;水力机械化合爆破方法

?路基施工前的准备工作:组织准备工作;技术准备工作;物质准备工作。

?路基压实的目的:在于使土粒重新组合,彼此挤紧,孔隙缩小,土的单位质量提高,形成密实整,最终导致强度增加,稳定性高。

?土质路基的压实试验方法可采用:灌砂法,环刀法,灌水法或核子密度湿度仪法。

?路面地表排水包括路面(含路肩),中央分隔带,路基边坡坡面范围内地表坡面的表面排水,以及有可能进入路面的公路毗邻地带的地表水和由相交道路进入路面内的地表水的排除。?路面基层(底基层)可分为:粒料类,无机结合料稳定类和有机结合料稳定类。

?无机结合料稳定类基层(底基层)分类:水泥稳定类;石灰稳定类;综合稳定类;石灰工业废渣类。

?有机结合料稳定类基层(底基层)分类:热拌沥青混合料;乳化沥青碎石混合料;沥青贯入式碎石;沥青稳定土。

?石灰稳定类基层影响强度因素:土质;灰质;石灰剂量;含水量;密实度;石灰的龄期;养生条件。

?水泥稳定类基层:1)强度形成原理:水泥水化作用;离子交换作用;化学激发作用;碳酸化作用;2)影响因素:土质;水泥成分和剂量;含水量;施工工艺过程。

?沥青路面强度特征:夏季高温时不致因强度过分降低出现拥包,推移等病害;冬季时不致因材料过于脆硬,出现低温裂缝;在车辆的重复作用下,有足够的抗疲劳损坏能力;潮湿季节和地区不致因水的影响出现松散裂缝及沥青从石质上剥落;沥青路面性质不随时间而迅速变化,以致影响到路面的使用寿命。

?各种轴载换算标准轴载的原则:一、换算以达到相同的临界状态为标准,即对同一种路面结构,甲轴载作用N1次后路面达到预应的临界状态,路面弯沉为L1,乙轴载作用使路面达到相同临界状态的作用次数为N2,弯沉为L2,此时甲乙两种轴载作用是等效的,则应按次等效原则建立两种轴载作用次数之间换算关系。二、对某种交通组成,不论以哪种轴载作用的标准进行轴载换算,由换算所得轴载作用次数计算的路面厚度是相同的。

?沥青路面结构组合设计原则:适应行车荷载作用的要求;在各种自然因素作用下稳定性好;考虑结构层的特点。

?沥青路面破坏状态:沉陷,车辙,疲劳开裂,推移,低温缩裂。

?水泥混凝土路面的缺点:同等平整舒适性较低;板体性强,对基层抗冲刷性要求高;刚性大,不适应较大沿降;对超载与脱空相当敏感;维修难度大。

?石灰稳定工业废渣基层特点:水硬性;缓凝性;强度高;稳定好。

哈工大结构力学题库一章

第一章平面体系的几何组成分析 一判断题 1. 图示体系是几何不变体系。() 题1图题2图题3图题4图 2. 图示体系为几何可变体系。() 3. 图示体系是几何不变体系。() 4. 图示体系是几何不变体系。() 5. 图示体系是几何不变体系。() 题5图题6图题19图题20图 6. 图示体系为几何不变有多余约束。() 7. 几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系,因而可以用作工程结 构。() 8. 两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中,不仅指明了必需的约束数目,而且指明了 这些约束必需满足的条件。() 9. 在任意荷载下,仅用静力平衡方程即可确定全不反力和内力的体系是几何不变体系。 () 10. 计算自由度W小于等于零是体系几何不变的充要条件。( ) 11. 几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。( ) 12. 三个刚片由三个铰相联的体系一定是静定结构。( ) 13. 有多余约束的体系一定是超静定结构。( ) 14. 有些体系为几何可变体系但却有多余约束存在。() 15. 平面几何不变体系的三个基本组成规则是可以相互沟通的。() 16. 三刚片由三个单铰或任意六根链杆两两相联,体系必为几何不变。() 17. 两刚片用汇交于一点的三根链杆相联,可组成几何不变体系。() 18. 若体系计算自由度W<0,则它一定是几何可变体系。() 19. 在图示体系中,去掉其中任意两根支座链杆后,所余下都是几何不变的。() 20. 图示体系按三刚片法则分析,三铰共线,故为几何瞬变体系。() 21. 有多余约束的体系一定是几何不变体系。()

22. 几何不变体系的计算自由度一定等于零。() 23. 几何瞬变体系的计算自由度一定等于零。() 24. 图中链杆1和2的交点O可视为虚铰。() 题24图 二选择题 1. 图示体系为:() A.几何不变无多余约束 B.几何不变有多余约束 C.几何常变 D.几何瞬变 题1图题2图题3图 2. 图示体系为:() A.几何不变无多余约束 B.几何不变有多余约束 C.几何常变 D.几何瞬变 3. 图示体系虽有三个多余约束,但为保证其几何不变,哪两根链杆是不能同时去掉的。 A.a和e B. a和b C. a和c D. c和e ()4. 图示体系是() A.无多余联系的几何不变体系 B.有多余联系的几何不变体系 C.几何可变体系 D.瞬变体系 题4图题5图题6图 5. 欲使图示体系成为无多余约束的几何不变体系,则需在A端加入:() A.固定铰支座 B.固定支座 C.滑动铰支座 D.定向支座 6. 图示体系为() A.几何不变无多余约束 B.几何不变有多余约束 C.几何常变 D.几何瞬变 7. 图示体系的几何组成为() A.几何不变无多余约束 B.几何不变有多余约束 C.瞬变体系 D.可变体系

结构动力学大作业

结构动力学作业 姓名: 学号:

目录 1.力插值法 (1) 1.1分段常数插值法 (1) 1.2分段线性插值法 (4) 2.加速度插值法 (7) 2.1常加速度法 (7) 2.2线加速度法 (9) 附录 (12) 分段常数插值法源程序 (12) 分段线性插值法源程序 (12) 常加速度法源程序 (13) 线加速度法源程序 (13)

1.力插值法 力插值法对结构的外荷载进行插值,分为分段常数插值法和分段线性插值法,这两种方法均适用于线性结构的动力反应计算。 1.1分段常数插值法 图1-1为一个单自由度无阻尼系统,结构的刚度为k ,质量为m ,位移为y (t ),施加的外力为P (t )。图1-2为矩形脉冲荷载的示意图,图中t d 表示作用的时间,P 0表示脉冲荷载的大小。 图1-1 单自由度无阻尼系统示意图 图1-2 矩形脉冲荷载示意图 对于一个满足静止初始条件的无阻尼单自由度体系来说,当施加一个t d 时间的矩形脉冲荷载,此时结构在t d 时间内的位移反应可以用杜哈梅积分得到: 0()sin ()2 (1cos )(1cos ) (0) t st st d P y t t d m t y t y t t T ωττω πω=-=-=-≤≤? (1-1) 如果结构本身有初始的位移和速度,那么叠加上结构自由振动的部分,结构的位移反应为: 02()cos sin (1cos ) (0 )st d y t y t y t t y t t T πωωω =+ +-≤≤ (1-2)

图1-3 分段常数插值法微段示意图 对于施加于结构任意大小的力,将其划分为Δt 的微段,每一段的荷载都为一个常数(每段相当于一个矩形的脉冲荷载),如图1-3所示,则将每一段的位移和速度写成增量的形式为: 1cos t sin t (1cos t)i i i i y P y y k ωωωω +=?+ ?+-? (1-3) i+1/sin t cos t sin t i i i y P y y k ωωωωω =-?+ ?+ ? (1-4) 程序流程图如下

哈工大结构力学题库七章

第七章 影响线 第七章影响线 判断题 图示梁AB 与A o B o ,其截面C 与C 0弯矩影响线和剪力影响线完全相同。 (X ) 图示梁K 截面的M K 影响线、Q 影响线形状如图a 、b 所示。 (K) (X) 图示梁的M C 影响线、Q C 影响线形状如图a 、b 所示。 lb ) (I 莎) <丨井1 图示梁的M C 影响线、M B 影响线形状如图a 、b 所示。 1. 2. 图示结构Q E 影响线的AC 段纵标不为零。(X ) 3. 4. 5. ■

6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 4 上f 甘兀丄 f ■ ) ___ ;_、T ■ ■ (b ) L_十=叼 (O> (X ) 图示结构M B影响线的AB段纵标为零。 图示梁跨中C截面弯矩影响线的物理意义是荷载P=1作用在截面C的弯矩图形。 用静力法作静定结构某量值的影响线与用机动法作该结构同一量值的影响线是不等价的。(X 求某量值影响线方程的方法,与恒载作用下计算该量值的方法在原理上是相同的。 影响线是用于解决活载作用下结构的计算问题,它不能用于恒载作用下的计算。 移动荷载是指大小,指向不变,作用位置不断变化的荷载,所以不是静力荷载。 用静力法作影响线,影响线方程中的变量x代表截面位置的横坐标。(X) 表示单位移动荷载作用下某指定截面的内力变化规律的图形称为内力影响线。 简支梁跨中截面弯矩的影响线与跨中有集中力P时的M图相同。(X) 简支梁跨中C截面剪力影响线在C截面处有突变。 绝对最大弯矩是移动荷载下梁的各截面上最大的弯矩。 静定结构及超静定结构的内力影响线都是由直线组成。 图示结构Q影响线的CD段为斜直线。 (X) (V) (X) (X) (V) (V) (V) 19. 图示结构K断面的剪力影响线如图b所示。(V)

2012年哈工大考研结构力学试题一

填空 ?路基的干湿类型划分为4类,即(干燥,中湿,潮湿,过湿)。 ?路基路面整体结构应有足够的承载能力,体现在(强度)和(刚度)两方面。 ?路基的最小填土高度,一般应保证路基处于(干燥)或(中湿)状态。 ?为避免挖方边坡零星土块下落堆积,保护边沟不致阻塞,可在挖方坡脚处设置(碎落台)。?在重力式挡土墙中,为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生的裂缝,须设置(伸缩缝)。 ?衡量土基压实程度的指标是(干容重)。 ?普通水泥混凝土路面的抗滑标准以(构造深度)为指标表示。 ?对于柔性路面,当采用两层沥青混凝土面层时,为增加层与层间的结合,应在中间设置(粘层)。 ?公路自然区划中二级区划得划分主要以(潮湿系数)为依据。 ?挡土墙按(极限状态设计的分项系数法)进行设计。 ?为防止挡土墙(不均匀沉降)引起强身开裂应设置沉降缝。 ?在排水纵坡陡于10%水头高差大于1米的陡坡地段,可以设置(跌水)和(急流槽)排除。?(跌水)和(急水槽)是地面排水沟渠的两种特殊方式,通常设在都坡处。 ?常用的坡面防护设施有(植物防护)和(工程防护)。 ?路基的典型横断面型式可分为(路堑)(路堤)和(填挖结合)等三种类型。 ?土基回弹模量可以采用(查表法)(现场实测法)室内试验法,换算法等方法获得。?《公路沥青路面设计规范》规定,路面设计以(双轮组单轴轴载100KN)为标准轴载,以(BZZ-100)表示。 ?石灰土中,石灰质量应符合(Ⅲ)级以上标准。 ?一班沥青混合料具有较高的(抗压)强度。 ?水泥混凝土路面以(抗弯拉强度)作为设计控制指标,用(劈裂实验)试验方法确定。?路基的填筑方法可分为(分层平铺),(竖向填筑)。 ?河滩路堤在水位变化时,除了受外力及自重外,还要受到(浮力),(动水压力)作用。?《公路沥青路面设计规范》规定,路面设计应采用(双圆垂直均布荷载)作用下的(多层弹性层状体系)理论,以(设计弯沉值)为路面整体刚度的设计指标。 ?沥青混合料的沥青最佳用量,通常以(马歇尔)试验来确定。 ?重力式挡土墙可能产生的破坏有滑移,倾覆,(不均匀沉陷)和(墙身断裂)等。 ?河滩路堤的稳定性,应假设路堤处于(最不利)的情况进行验算,其破坏一般发生在(最高洪水位)骤然降落的时候。 ?(压入承载板)试验室最常用的研究土基应力,应变状态的方法之一。 ?水在土中不论是呈液态或者汽态移动,均是由(高温处相低温)处,(高含水量处向低含水量)处,(高水位处向低水位)处移动。 ?目前国内外对石灰土强度和稳定性的研究成果人为,石灰加入土中后主要发生以下四个作用,即(离子交换作用),(结晶作用),(火山灰作用),(碳酸化)。 ?沥青路面的强度和稳定性很大程度上取决于(土基)和(基层)的性质。 ?《公路水泥混凝土路面设计规范》规定,产生最大综合疲劳的临界荷位选用板的(纵向边缘中部)。 ?一般沥青混合料均具有较高的(抗压)强度,而(抗剪)和(抗拉)强度较低。 ?水泥混凝土路面的横缝可分为:(缩缝)(胀缝)和(施工缝)三种。 ?按照施工方法,可将沥青路面分为(层铺法)(路拌法)(厂拌法)三种。 ?从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发,可将其分为(柔性路面)(刚性路面)和(半刚性路面)等三种路面结构。 ?力学分析法中,常用的公路路基边坡稳定性分析方法,根据滑动面的形状分为(直线法,圆弧法)。

哈工大结构力学题库七篇(I)

第七章影响线 一判断题 1. 图示梁AB与A0B0,其截面C与C0弯矩影响线和剪力影响线完全相同。(X) 题1图题2图 2. 图示结构Q E影响线的AC段纵标不为零。(X) 3. 图示梁K截面的M K影响线、Q K影响线形状如图a、b所示。 4. 图示梁的M C影响线、Q C影响线形状如图a、b所示。 5. 图示梁的M C影响线、M B影响线形状如图a、b所示。 6. 图示结构M B影响线的AB段纵标为零。 7. 图示梁跨中C截面弯矩影响线的物理意义是荷载P=1作用在截面C的弯矩图形。(X) 8. 用静力法作静定结构某量值的影响线与用机动法作该结构同一量值的影响线是不等价 的。(X) 9. 求某量值影响线方程的方法,与恒载作用下计算该量值的方法在原理上是相同的。(√) 10. 影响线是用于解决活载作用下结构的计算问题,它不能用于恒载作用下的计算。(X) 11. 移动荷载是指大小,指向不变,作用位置不断变化的荷载,所以不是静力荷载。(X) 12. 用静力法作影响线,影响线方程中的变量x代表截面位置的横坐标。(X) 13. 表示单位移动荷载作用下某指定截面的内力变化规律的图形称为内力影响线。(√) 14. 简支梁跨中截面弯矩的影响线与跨中有集中力P时的M图相同。(X) 15. 简支梁跨中C截面剪力影响线在C截面处有突变。(√) 16. 绝对最大弯矩是移动荷载下梁的各截面上最大的弯矩。(√) 17. 静定结构及超静定结构的内力影响线都是由直线组成。(X) 18. 图示结构Q C影响线的CD段为斜直线。 19. 图示结构K断面的剪力影响线如图b所示。(√) 题19图 20. 用机动法作得图a所示Q B左结构影响线如图b。 题20图题21图 21. 图示结构a杆的内力影响线如图b所示 22. 荷载处于某一最不利位置时,按梁内各截面得弯矩值竖标画出得图形,称为简支梁的弯

结构动力学哈工大版课后习题集解答

第一章 单自由度系统 1.1 总结求单自由度系统固有频率的方法和步骤。 单自由度系统固有频率求法有:牛顿第二定律法、动量距定理法、拉格朗日方程法和能量守恒定理法。 1、 牛顿第二定律法 适用围:所有的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1) 对系统进行受力分析,得到系统所受的合力; (2) 利用牛顿第二定律∑=F x m ,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 2、 动量距定理法 适用围:绕定轴转动的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1) 对系统进行受力分析和动量距分析; (2) 利用动量距定理J ∑=M θ ,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 3、 拉格朗日方程法: 适用围:所有的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1)设系统的广义坐标为θ,写出系统对于坐标θ的动能T 和势能U 的表达式;进一步写求出拉格朗日函数的表达式:L=T-U ; (2)由格朗日方程 θ θ??-???L L dt )( =0,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 4、 能量守恒定理法 适用围:所有无阻尼的单自由度保守系统的振动。

解题步骤:(1)对系统进行运动分析、选广义坐标、写出在该坐标下系统的动能T 和势能U 的表达式;进一步写出机械能守恒定理的表达式 T+U=Const (2)将能量守恒定理T+U=Const 对时间求导得零,即0) (=+dt U T d ,进一步得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 1.2 叙述用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法和步骤。 用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法有两个:衰减曲线法和共振法。 方法一:衰减曲线法。 求解步骤:(1)利用试验测得单自由度系统的衰减振动曲线,并测得周期和相邻波峰和波谷的幅值i A 、1+i A 。 (2)由对数衰减率定义 )ln( 1 +=i i A A δ, 进一步推导有 2 12ζ πζδ-= , 因为ζ较小, 所以有 π δζ2= 。 方法二:共振法求单自由度系统的阻尼比。 (1)通过实验,绘出系统的幅频曲线, 如下图:

结构动力学

结构动力学试题 2016年4月 重庆交通大学结构工程硕士研究生考试 1.试述结构动力问题和静力问题的主要区别(10分) 答:结构静力学相比,动力学的复杂性表现在: (1)动力问题具有随时间而变化的性质; (2)数学解答不是单一的数值,而是时间的函数; (3)惯性力是结构内部弹性力所平衡的全部荷载的一个重要部分; (4)引入惯性力后涉及到二阶微分方程的求解; (5)需考虑结构本身的动力特性:刚度分布、质量分布、阻尼特性分布的影响。 2.什么是结构动力系统的阻尼?一般结构系统的阻尼有何特性?在结构分析中 阻尼问题的处理方法有哪些?(20分) 答:(1)结构在震动过程中的能量耗散作用称为阻尼; (2)阻尼的特性:a、阻尼耗能与质量(反映附属部分大小)和刚度(反映位移大小)有关。b、难以采用精确的理论分析方法; (3)对于多自由度体系:在结构动力分析中,通常从系统响应这个角度来考虑阻尼,而且能量的损耗是由外界激励来平衡的。一个振动系统可能存在多种不同类型的阻尼,一般来说,要用数学的方法来精确描述阻尼目前是比较困难的。因此,人们根据经验提出了一些简化模型,常用的阻尼模型有黏性阻尼和结构阻尼。黏性阻尼系统:黏性阻尼的特点是阻尼力和运动速度成真封闭。 在用振型叠加法进行分析时,能否将联立的运动方程化为解耦的一系列单自由度运动方程,将取决于阻尼矩阵的性质,即结构的振型是否关于阻尼阵满足正交条件。如果满足阻尼阵的正交条件,则采用振型叠加法分析时,就可以把多自由度体系的动力反应问题化为一系列单自由度问题求解;如果不满足阻尼阵的正交条件,则对位移向量用振型展开后,关于振型坐标的运动方程成为耦联的,必须联立求解,与解耦方程相比,增加了难度和计算量。 3.试述多自由度体系振型矩阵关于质量矩阵和刚度矩阵的正交性的意义,并写出广义正交性的表达式且加以证明。(20分) 答:(1)由振型关于质量、刚度正交性公式可知,i振型上的惯性力在j振型上作的虚功为0。由此可知,既然每一主振型相应的惯性力在其他主振型上不做功,那么它的振动能量就不会转移到别的主振型上去。换句话说,当一个体系只按某一主振型振动时,不会激起其他主振型的振动。这说明各个主振型都能单独出现,彼此线性无关。这就是振型正交的物理意义。一是可用于校核振型的正确性;二是在已知振型的条件下,可以通过折算质量与折算刚度计算对应的频率。而更主要的是任一同阶向量均可用振型的线性组合来表示,在受迫振动分析中,利用振型的正交性,在阻尼矩阵正交的假设下可使运动方程解藕. (2)振型正交性的证明在Clough书中应用的是Betti互易定理,就像D’Alember 原理一样考虑了惯性力,是运动学中功的互等定理。实际振型正交性的证明可

哈工大结构动力学作业_威尔逊_θ法

结构动力学大作业(威尔逊- 法) : 学号: 班级: 专业:

威尔逊-θ法原理及应用 【摘要】在求解单自由度体系振动方程时我们用了常加速度法及线加速度法等数值分析方法。在多自由度体系中,也有类似求解方法,即中心差分法及威尔逊-θ法。实际上后两种方法也能求解单自由度体系振动方程。对于数值方法,有三个重要要求:收敛性、稳定性及精度。本文推导了威尔逊-θ法的公式,并利用MATLAB 编程来研究单自由度体系的动力特性。 【关键词】威尔逊-θ法 冲击荷载 阻尼比 【正文】威尔逊-θ法可以很方便的求解任意荷载作用下单自由度体系振动问题。实际上,当 1.37θ>时,威尔逊-θ法是无条件收敛的。 一、威尔逊-θ法的原理 威尔逊-θ法是线性加速度法的一种拓展(当1θ=时,两者相同),其基本思路和实现方法是求出在时间段[],t t t θ+?时刻的运动,其中1θ≥,然后通过插得到i t t +?时刻的运动(见图 1.1)。 图 1.1 1、公式推导 推导由t 时刻的状态求t t θ+?时刻的状态的递推公式: 对τ积分

{}{}{}{}{}{})(623 2 t t t t t t t y y t y y y y &&&&&&&-?+++=?++θτ θτττ {}{}{}{}{})2(6)(2t t t t t t t y y t y t y y &&&&&+?+?+=?+?+θθθθ {}{}{}{}{}t t t t t t t y y t y y t y &&&&&26 )()(62-?--?=?+?+θθθθ []{}{} {}[]{}{}{}[]{}{}{})223()26)(6( )(2t t t t t t t t t t y t y y t c y y t y t m P P P R &&&&&&?++?++?+?+-+=?+θθθθθ 2、MA TLAB 源程序: clc;clear; K=input('请输入结构刚度k(N/m)'); M=input('请输入质量(kg)'); C=input('请输入阻尼(N*s/m)'); t=sym('t');%产生符号对象t Pt=input('请输入荷载); Tp=input('请输入荷载加载时长(s)'); Tu=input('请输入需要计算的时间长度(s) '); dt=input('请输入积分步长(s)'); Sita=input('请输入θ'); uds=0:dt:Tu;%确定各积分步时刻 pds=0:dt:Tp; Lu=length(uds); Lp=length(pds); if isa(Pt,'sym')%荷载为函数 P=subs(Pt,t,uds); %将荷载在各时间步离散 if Lu>Lp P(Lp+1:Lu)=0; end elseif isnumeric(Pt)%荷载为散点 if Lu<=Lp

哈工大结构力学题库三章

第三章 虚功原理和结构的位移 一 判 断 题 1. 已知P M ,Mk 图,用图乘法 求位移的结果为:(ω1у1+ω2у2)/(EI )。( ) (X ) 题1图 题2图 题3图 2. 图示结构中B 点挠度不等于零。( )(√) 3. 图示桁架中腹杆截面的大小对C 点的竖向位移影响。( )(X ) 4. 求图示A 点竖向位移可用图乘法。( ) (X ) 题4图 题5图 5. 图示梁的跨中挠度为零。( )(√) 6. 在位移互等定理中,可以建立线位移和角位移的互等关系:12δ=21?。这里12δ,21?与只是数值相等而量纲不同。( )(X ) 7. 三个刚片用不在同一直线上的三个虚铰两两相联,则所组成的体系是无多余约束的几何不变体系。( )(√) 8. 几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系,因而可以用作工程结构。( )(X ) 9. 在任意荷载下,仅用静力平衡方程即可确定全部反力和内力的体系是几何不变体系。( )(√) 10. 两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中,不仅指明了必需的约束数目,而且指明了 这些约束必须满足的条件。( )(√) 11. 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。( )(X ) 12. 虚功中的力状态和位移状态是彼此独立无关的,这两个状态中的任一个都可看作是虚设 的。( )(√) 13. 温度改变,支座位移,材料收缩和制造误差不会使静定结构产生内力,因而也不产生位 移。( )(X ) 14. 计算自由度W 小于等于零是体系几何不变的充要条件。( )(X ) 15.若体系计算自由度W<0,则它一定是几何可变体系。( )(X )

(完整版)哈工大结构力学题库四章

第四章 力 法 一 判 断 题 1. 图示结构,据平衡条件求出B 点约束力,进而得图示弯矩图,即最后弯矩图。( ) (X ) 题1图 题2图 2. 图示结构用力法求解时,可选切断杆件2,4后的体系作为基本结构。( )(X ) 3. 图a 结构,支座B 下沉a 。取图b 中力法基本结构,典型方程中1C a ?=-。( ) (X ) 题3图 题4图 4. 图a 所示桁架结构可选用图b 所示的体系作为力法基本体系。( )(√) 5. 图a 结构,取图为力法基本结构,1C l θ?=。( ) (X ) 题5图 题6图 6. 图a 结构的力法基本体系如图b ,主系数3311/(3)/()l EI l EA δ=+。( )(X ) 7. 图示结构用力法解时,可选切断1,2,3,4杆中任一杆件后的体系作为基本结构.( )

(X ) 题7图 题9图 8. 图示结构受温度变化作用,已知α,h ,选解除支杆B 为力法基本体系(设B X 向上为正), 典型方程中自由项2121()/(4)t a t t l h ?=--。( )(X ) 9. 图a 结构,力法基本体系如图b ,自由项412/(8)P ql EI ?=-。( ) (X ) 题10图 题11图 10.图示超静定梁在支座转动1A ?=时的杆端弯矩26.310AB M KN m =??, 22( 6.310)EI KN m =??。( )(√) 11. 图a 结构,取图b 为力法基本结构,h 为截面高度,α为线胀系数,典型方程中 2121()/(2)t a t t l h ?=--。( ) (X ) 题12图 题13图 12. 图a 结构,取力法基本体系如图b 所示,则1/C l ?=?( )。 (X ) 13. 超静定结构在荷载作用下的反力和内力,只与各杆件刚度的相对数值有关。( )(√) 14. 图示结构的超静定次数为4。( ) (X )

哈工大结构力学期末试卷.

哈工大 2001 年春季学期 结构力学试卷 (请考生注意:本试卷共5页 一.是非题(将判断结果填入括弧:以O 表示正确,X 表示错误(本大题分4小题,共11分 1 . (本小题 3分 图示结构中DE 杆的轴力F NDE =F P /3。( . 2 . (本小题 4分 用力法解超静定结构时,只能采用多余约束力作为基本未知量。 ( 3 . (本小题 2分 力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比,它与外因无关。( 4 . (本小题 2分 用位移法解超静定结构时,基本结构超静定次数一定比原结构高。 ( 二.选择题(将选中答案的字母填入括弧内(本大题分5小题,共 21分

1 (本小题6分 图示结构EI=常数,截面A 右侧的弯矩为:( A .2/M ; B .M ; C .0; D. 2/(EI M 。 2. (本小题4分 2 图示桁架下弦承载,下面画出的杆件内力影响线,此杆件是:( A .ch ; B.ci; C.dj; D .cj . 3. (本小题 4分 图a 结构的最后弯矩图为:

A. 图b; B. 图c; C. 图d; D.都不对。( ( a (b (c (d 4. (本小题 4分用图乘法求位移的必要条件之一是: A.单位荷载下的弯矩图为一直线; B.结构可分为等截面直杆段; C.所有杆件EI 为常数且相同; D.结构必须是静定的。 ( 5. (本小题3分 图示梁A 点的竖向位移为(向下为正:( A.F P l 3/(24EI ; B . F P l 3/(!6EI ; C . 5F P l 3/(96EI ; D. 5F P l 3/(48EI . 三(本大题 5分对图示体系进行几何组成分析。

结构力学(王焕定第三版)教材习题第三章答案全解——哈工大老师提供

结构力学(王焕定第三版)教材习题第三章答案全解——哈工大老师 提供 https://www.360docs.net/doc/d617123272.html,work Information Technology Company.2020YEAR

结构力学(王焕定第三版)教材习题答案全解 第三章习题答案 3-1 (a) 答: 由图(a)、(b)可知结构对称(水平反力为零)荷载对称,因此内力对称。所以可只对一半进行积分然后乘以2 来得到位移。如图示 F P R(1?cos θ) M P = θ∈[0,π/2];M=R sin θθ∈[0,π/2] 2 代入位移计算公式可 得 M P M 1 π2 M P M 2 π2 F P R(1?cos θ) ?Bx = ∑∫ EI d s = 2?EI ∫0 EI R dθ= EI ∫0 2 R sin θR dθ= F P R3 = (→) 2EI 3-1 (b) 答:如图(a)、(b)可建立如下荷载及单位弯矩方程

p R ?Bx =∑∫ MEIM d s =∫0π2 MEI P M R d θ= q EI 4 ∫0π2 (1?2cos θ +cos 2 θ)R d θ qR 4 ? θ 1 ? 3π ? qR 4 = EI ×?θ?2sin θ+ 2 + 4sin2θ??0 =?? 4 ? 2?? 2EI (→) 2 ? 3-2 答:作M P 图和单位力弯矩图如下图: 由此可得内力方程 1 l x 0 6 2 0 6 q l A B A q R B α θ 1 θ ( b )

5 8 3 8 根据题意 EI (x ) = EI (l + x ) 2l 代入位移公式并积分(查积分表)可得 M P M l 2 q 0x 4 ?Bx =∑∫ EI d x =∫0 6EI (l + x ) d x 7 q 0l 4 0.07 ql 4 = (ln 2? )× = (→) 12 3EI EI 3-3 答:分别作出荷载引起的轴力和单位力引起的轴力如下图所示: 由此可得 C 点的竖向为移为: F NP F N1 F NP F N1 ?Cy =∑∫ EA d s =∑ EA l = 6 5 112.5 kN × ×6 m +2×(62.5 kN × ×5 m +125 kN × ×5 m +75 kN × ×6 m) = 8 8 EA =8.485×10?4 m

结构动力学论文

《结构动力学》 课程论文 任课老师:许凌云 专业:水利水电工程姓名: 班级: 学号:

结构动力学在房屋建筑抗震减震隔振中的作用 姓名 专业 中文摘要:结构动力学是一门研究结构在荷载作用下的响应规律的学科。虽然在短短的几周时间内学习这门课程,但还是了解到结构动力学在水利工程方面的一些应用,在这里浅谈结构动力学在房屋抗震减震隔振中的作用。 关键词:结构动力学,房屋建筑,抗震,减震,隔振 正文: 结构动力学着重研究结构对于动荷载的响应(如位移、内力、速度、加速度等时间的历程),以便确定结构的承载能力和动力学特性,或为改善结构的性能提供依据。然而,在房屋抗震减震方面,结构动力学既是抗震设计的基础,又是减震隔振的理论依据。 对于动荷载,如果荷载的大小、方向、和作用点随时间变化,使得质量运动加速度所以起得惯性力与荷载相比大到不可忽视时,则称为动荷载。如引起基础震动的地震作用,而地震作用引起地面运动通过基础传给上部结构,使之产生惯性力,而此惯性力往往可以达到较高的水平。地震力是典型的动力作用,在此对结构动力学在房屋建筑抗震、减震、隔振方面的作用做简单分析。从房屋结构抗震设计的角度对房屋建筑的抗震设计进行了分析探讨,对于进一步提高我国房屋建筑的结构抗震设计水平及其应用水平具有一定借鉴意义.

一、建筑结构抗震的前景 目前房屋建筑抗震设计中存在的问题:我国房屋建筑的结构材料一直以钢筋混凝土为主。随着设计思想的不断更新,结构体系日趋多样化,房屋建筑平面布置与竖向体型也越来越复杂,出现了许多超高超限钢筋混凝土建筑,这就给房屋建筑的结构分析与设计提出了更高的要求。尤其是在抗震设防地区,如何准确地对这些复杂结构体系进行抗震分析以及抗震设计,已成为房屋建筑研究领域的主要课题之一。 近年来,许多科研和软件设计人员对房屋建筑结构进行的大量的分析与研究,目前我国已有多种房屋建筑结构分析设计软件,如中国建筑科学研究院结构所研制的TBSA、TAT、SATWE,清华大学建筑设计研究院研制的TUS,广东省建筑设计研究院研制的广厦CAD等,为房屋建筑的结构分析与抗震设计提供了方便、高效的计算分析手段。但是,在房屋建筑功能等要求复杂多样化的今天,工程设计中经常会遇到一些问题,如果简单地直接应用设计软件计算设计,可能会出现不必要的浪费,有的甚至造成工程事故,这就要求结构工程师不断积累经验,运用概念设计的原则,结合理论分析与试验数据对具体工程一些特殊问题具体分析、具体处理。 二、房屋建筑结构抗震的设计 2 . 1 设计阶段的结构动力特性分析 房屋建筑进入初步设计阶段后,首先按方案阶段确定的

哈工大结构力学题库六章 2

第六章力矩分配法 一判断题 1. 传递系数C与杆件刚度和远端的支承情况有关.( √) 2.力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比,它与外因无关.( √) 3.力矩分配法所得结果是否正确,仅需校核交于各结点的杆端弯矩是否平衡.(×) 4.力矩分配法经一个循环计算后,分配过程中的不平衡力矩(约束力矩)是传递弯矩的代数 和.( √) 5.用力矩分配法计算结构时,汇交与每一结点各杆端力矩分配系数总和为1,则表明力矩分 配系数的计算绝对无错误.( ×) 6.在力矩分配法中,分配与同一结点的杆端弯矩之和与结点不平衡力矩大小相等,方向相 同.( ×) 7.力矩分配法是以位移法为基础的渐进法,这种计算方法不但可以获得近似解,也可获得精 确解.( √) 8.在任何情况下,力矩分配法的计算结构都是近似的.( ×) 9.力矩分配系数是杆件两端弯矩的比值.( ×) 10.图示刚架用力矩分配法,求得杆端弯矩M CB=-16 /2 ql( × ) 题10图题11图题12图 11.图示连续梁,用力矩分配法求得杆端弯矩M BC=—M/2.( ×) 12.图示刚架可利用力矩分配法求解.( √) 13.力矩分配法就是按分配系数分配结点不平衡力矩到各杆端的一种方法.(×) 14.在力矩分配法中,同一刚性结点处各杆端的力矩分配系数之和等于1.( √) 15.转动刚度(杆端劲度)S只与杆件线刚度和其远端的支承情况有关.( √) 16.单结点结构的力矩分配法计算结果是精确的.( √) 17.力矩分配法仅适用于解无线位移结构.( √) 18.用力矩分配法计算图示结构时,杆端AC的分配系数29 / 18 = AC μ.(√) 148

哈工大结构动力学考试题

习题 2.1 一个重型工作台由扁钢支柱支撑(图P2.1),其侧向振动固有周期为0.5秒。当一个50磅力的平板固定在其表面时,侧向振动固有周期延长到0.75秒。工作台的重量和侧向刚度为多少? 图P2.1 2.2 一个重400磅力的电磁铁悬挂在刚度为100磅力/英寸的弹簧下端(图P2.2a ),吸起200磅力的废铁(图P2.2b )。试确定电流切断废铁掉落时(图P2.2c )的运动方程。 图P2.2 2.3 质量为m 的块体被弹簧和挡块共同支撑处于静止状态(P2.3)。在图示位置,弹簧中的力为m g /2。t = 0时,挡块旋转,突然释放质量块。试确定质量块的运动。 图P2.3 2.4 如图P2.4示的木块重量为10磅力,弹簧刚度为100磅力/英寸。一个重0.5磅力的子弹以60英尺/秒的速度射入木块,并嵌在里面。试确定因而发生的木块运动u (t )。 图P2.4 2.5 质量为1m 的块体1悬挂于刚度为k 的弹簧上,处于静力平衡。另一个质量为2m 的块体2从高度h 处落下粘在块体1上并无回弹(P2.5)。试确定从m 和k 的静平衡位置算起的后续运动u (t )。

图P2.5 2.6 一个仪器的包装可如图P2.6所示模拟。在图中,质量为m 由总刚度为k 的弹簧约束的仪器被置于一箱子内。m =10磅力/g ,k =50磅力/英寸。箱子意外地从离地3英尺的高处掉下。假定接触没有弹跳,试确定箱子内部包装的最大位移和仪器的最大加速度。 图P2.6 2.7 考虑一个重200磅力的跳水者站在悬出3英尺的跳板端部。跳水者以2赫兹的频率振荡,跳板的弯曲刚度EI 为多少? 2.8 试证明:由初位移(0)u 和初速度(0)u 引起的临界阻尼体系的运动为 2.9 试证明:由初位移(0)u 和初速度(0)u 引起的过阻尼体系的运动为 式中,D ωω'= 2.10 试推导粘滞阻尼单自由度体系由初速度()0u 引起的,在如下三种情况下的位移反应方程:(a) 欠阻尼体系; (b) 临界阻尼体系; (c) 过阻尼体系。画出()()0n u t u ω÷随n t T 变化在0.1,1ζ=和2情况下的图形。 2.11 阻尼比为ζ的体系作自由振动,试确定初速度为零,位移幅值减少到初始幅值的10%时所需的周期数。 2.12 若粘滞阻尼比为(a)0.01ζ=,(b)0.05ζ=,(c)0.25ζ=时,相邻振幅的比值为多少? 2.14 一个汽车的竖向悬挂体系被理想化为粘滞阻尼单自由度体系。在汽车为3000磅力的重量作用下,悬挂体系有2英寸的变形。悬挂体系被设计成为临界阻尼体系。 (a) 计算悬挂体系的阻尼系数和刚度系数。

哈工大结构力学题库七章

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第七章影响线 一判断题 1. 图示梁AB与A0B0,其截面C与C0弯矩影响线和剪力影响线完全相同。

6. 图示结构MB影响线的AB段纵标为零。 7. 图示梁跨中C截面弯矩影响线的物理意义是荷载P=1作用在截面C的弯矩图形。

18. 图示结构QC影响线的CD段为斜直线。 19. 图示结构K断面的剪力影响线如图b所示。<√) 题19图 20. 用机动法作得图a所示QB左结构影响线如图b。 题20图题21图 21. 图示结构a杆的内力影响线如图b所示 22. 荷载处于某一最不利位置时,按梁内各截面得弯矩值竖标画出 得图形,称为简支梁的弯矩包络图。

(完整版)哈工大结构力学题库四章.docx

第四章力法 一判断题 1.图示结构,据平衡条件求出 B 点约束力,进而得图示弯矩图,即最后弯矩图。() (X) 题1图题2图 2.图示结构用力法求解时,可选切断杆件2, 4 后的体系作为基本结构。()( X) 3.图a结构,支座 B 下沉 a。取图 b 中力法基本结构,典型方程中 a 。() 1C ( X) 题 3 图题 4 图 4.图 a 所示桁架结构可选用图 b 所示的体系作为力法基本体系。()(√) 5.图 a 结构,取图为力法基本结构,1C l 。() ( X) 题 5 图题 6 图 6.图 a 结构的力法基本体系如图b,主系数11l 3 /(3 EI ) l 3 /( EA) 。()(X) 7.图示结构用力法解时,可选切断1,2, 3,4杆中任一杆件后的体系作为基本结构. ()

( X) 题 7 图题 9 图 8.图示结构受温度变化作用,已知,h,选解除支杆 B 为力法基本体系 ( 设X B向上为正 ) , 典型方程中自由项1t a(t2t1 )l 2 /(4 h) 。()( X) 9.图 a 结构,力法基本体系如图b,自由项 1 P ql 4 /(8 EI 2 ) 。() ( X) 题10图题 11图 10.图示超静定梁在支座转动A1时的杆端弯矩 M AB 6.3 10 2 KN m , ( EI 6.3 102 KN m2 ) 。()(√) 11.图 a 结构,取图 b 为力法基本结构,h 为截面高度,为线胀系数,典型方程中 a(t2 t1)l 2/(2 h) 。() 1t ( X) 题12图题13图 12.图 a 结构,取力法基本体系如图 b 所示,则1C/ l ()。( X) 13.超静定结构在荷载作用下的反力和内力,只与各杆件刚度的相对数值有关。()(√) 14.图示结构的超静定次数为 4。() (X)

(完整版)哈工大结构力学题库五章

第五章位移法 判断题 1. 图 a 为对称结构,用位移法求解时可取半边结构如图 b 所示。答:(×) 2. 图示结构,用位移法求解,有三个结点角位移和二个结点线位移未知数。(×)。 题3图 3. 以下两个单跨梁左端产生 1 所施加的弯矩相同。(×) 4. 用位移法计算刚架,常引入轴向刚度条件,即“受弯直杆在变形后两端距离保持不变”。此结论是由下述假定导出的:(D) A 忽略受弯直杆的轴向变形和剪切变形; B 弯曲变形是微小的; C 变形后杆件截面仍与变形曲线相垂直; D 假定 A 与 B 同时成立。 5. 用位移法计算图示结构时,独立的基本未知数数目是 4 。(×) 题5图题6图 6. 图示结构用位移法计算时,其基本未知量的数目为 3 个(√)。 7. 在位移法典型方程的系数和自由项中,数值范围可为正、负实数的有:(D) A 主系数; B 主系数和副系数; C 主系数和自由项 D 负系数和自由项。 8. 用位移法计算超静定结构时考虑了到的条件是:(A)A物理条件、几何条件、和平衡条件; B平衡条件 题1图 题 2 图

C平衡条件与物理条件 D平衡条件与几何条件 题15 图题16 图图示结构EI =常数,用位移法求解时有一个基本未知量。(√)。位移法中固端弯矩是当其基本未知量为零时由外界因数所产生的杆端弯矩(√)位移法的典型方程与力法的典型方程一样,都是变形协调方程。 (×)用位移法可以计算超静定结构,也可以计算静定结构(√)位移法中角位移未知量的数目恒等于刚结点数。(×)超静定结构中杆端弯矩只取决于杆端位移。(×) 22. 图示结构B点的竖向位移为pl3 /(5 EI )。(×) 9. 规定位移法的杆端弯矩正负时,对杆端而言,以顺时针为正,对结点则以逆时针为正,这一规定也适合于杆端剪力的符号规定。(×) 10. 11. 12. 基本未知量个数是相同的(√) 图示结构用位移法求解时, 图示结构用位移法求解时,只有一个未知数 (√) 13. 14. 15. 题12 图图示结构横梁无弯曲变形,故其上无弯 矩。图a对称结构可简化为图b来计算,EI 均为常数。 (×)图示结构用位移法求解的基本未知量数目最少为 3。 16. 17. 18. 19. 20. 21. 图 a 对称结构可简化为 图 题14 图

哈工大高等结构动力学实验报告

高等结构动力学实验报告 学院:航天学院 专业:固体力学 姓名:沈延臣 学号:12S118003 2012年11月11日

悬臂桁架结构模态分析实验报告 一、试验目的: 1、通过对较复杂的悬臂桁架结构的模态试验,掌握模态试验的方法; 2、了解模态试验的全过程及注意事项,初步熟悉模态参数识别的基本方法; 3、通过模态试验,获得悬臂桁架结构的模态频率; 4、初步了解传感器优化布置在结构动态测试中的重要性。 5、让同学们在实验室里所做的模型试验更接近于工程结构实测。 二、实验内容: 1、测试悬臂桁架结构的固有频率; 2、将实测固有频率和振型与计算固有频率进行比较,分析讨论二者之间的差别及原因。 三、模态识别方法——特征系统实现方法(ERA ): 特征系统实现方法是一种在直接模型识别之后,根据多输入数据对系统极点、模态参欲因子和复模态振型进行整体估计的多自由度时域法。 对于状态—空间方程: {}{}{}{}{}{}()[]()[]()()[]()[]()x t A x t B u t y t C x t D u t ?=+??=+?? (1) 其中:x(t)状态向量;y(t) 输出向量;u(t) 输入向量;[A]状态转移矩阵;[B] 输入矩阵;[C]输出矩阵;[D]直接输入输出传输矩阵。对(1)用于时间间隔△t 恒定不变的离散信号,具有如下形式: (2) 假定系统的初始状态为零,并且每个输入点上零瞬时的输入都是脉冲,那么这些输入就构成一个单位矩阵:[u(0)]=[I]。于是在后继瞬时k 的那些输出便构成所谓Markov 参数矩阵: [][][][][][][][][][][]1 (t)(2t)(k t),k y C B y C A B y C A B -?=?=?= (3) 这些参数矩阵又可以集中起来构成一个广义Hankel 矩阵: [][][][][]1q-11111q-1p-1p-11p-1q-1(k t)(k+j )t (k+j )t (k+i )t (k+i +j )t (k+i +j )t (t),(k+i )t (k+i j )t (k+i j )t pq y y y y y y h k y y y ?? ??????? ? ???????????=?????? ???????+?+??????? ???? (4) 其中, 1p-11p-1 i ,i j , j 和为任意整数,根据Markov 参数的定义,可以把上式写成 {}[]{}[]{}{}[]{}x(k+1)t x(k t)u(k t), y(k t)x(k t).0,1,2 A B C k ?=?+??=? =其中

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