土力学中国建筑工业出版社第四版课后答案

土力学第三版课后习题答案

2-8单元

2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3的环刀内，称得总质量为72.49g，经105℃烘干至恒重为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土粒比重为2.74，试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比（要求汇出土的三相比例示意图，按三相比例指标的定义求解）。

m72.49 32.54

1.84g/cm3 解：

V21.7

mW72.49 61.28

39% mS61.28 32.54

mS61.28 32.54

1.32g/cm3 V21.7

d e

VV11.21 1.069 VS10.49

2-3、某原状土样的密度为1.85g/cm3，含水量为34%，土粒相对密度为2.71，试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（先推导公式然后求解）。 解：（1） sat

ms VV W

V

m mS mW

mW1

设mS 1 V

mS

dS

mSmS1

VS

VS WdS WdS W

1 11 dS W

1

1 1 W 1 W d d 1 W

S S

1 1

有 sat

dS 1 1.85 2.71 1 W 1

土力学第三版课后习题答案

2-8单元

2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3的环刀内，称得总质量为72.49g，经105℃烘干至恒重为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土粒比重为2.74，试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比（要求汇出土的三相比例示意图，按三相比例指标的定义求解）。

m72.49 32.54

1.84g/cm3 解：

V21.7

mW72.49 61.28

39% mS61.28 32.54

mS61.28 32.54

1.32g/cm3 V21.7

d e

VV11.21 1.069 VS10.49

2-3、某原状土样的密度为1.85g/cm3，含水量为34%，土粒相对密度为2.71，试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（先推导公式然后求解）。 解：（1） sat

ms VV W

V

m mS mW

mW1

设mS 1 V

mS

dS

mSmS1

VS

VS WdS WdS W

1 11 dS W

1

1 1 W 1 W d d 1 W

S S

1 1

有 sat

dS 1 1.85 2.71 1 W 1

第一章 高层建筑构造

一、高层建筑概况

（一）P6 1.1.2高层建筑的分类

1．高层建筑按照层数高度分类

（1）联合国的 高层建筑高度 分类： ①9~16层 最高50m ②17~25层 最高75m ③26~40层 最高100m

④40层以上 即超高层建筑 （2）我国对高层建筑的规定：

①10层及以上居住建筑 和 建筑高度超过24m（消防车可到达）的公共建筑 为高层建筑。

②对于民用建筑：10层及以上或超过28m ③不论民用过公共：超过100m时即为超高层建筑

④建筑高度：室外地面到檐口或屋面面层高度，屋顶水箱、电梯机房、楼梯出口小间不计入建筑高度。

2．按功能要求分类 （1）办公楼 （2）住宅 （3）旅馆 （4）商住楼 （5）综合楼 （6）科研楼 （7）档案楼

（8）电力调度楼 3．按体形分类 （1）板式 （2）塔式 4．按防火要求

（1）一类：19层及以上住宅 （2）二类：10~18层住宅 二、高层建筑结构与造型 （一）按材料划分

1．砌体结构

2．钢筋混凝土结构 3．钢结构

4．钢-混凝土混合结构 （二）结构体系

1．结构受力特征 2．结构体系分类 （1）纯框架体系 （2）纯剪力墙体系 （3）筒体体系 （4）体系组合

①框支剪力墙：上部

第一章 导热理论基础

1. 按20℃时，铜、碳钢（1.5%C）、铝和黄铜导热系数的大小，排列它们的顺序；隔热保温材料导热系数的数值最大为多少？列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。 答：铜>铝>黄铜>碳钢；

隔热保温材料导热系数最大值为0.12W/（m?K）

膨胀珍珠岩散料：25℃ 60-300Kg/m3 0.021-0.062 W/（m?K） 矿渣棉： 30℃ 207 Kg/m3 0.058 W/（m?K）

软泡沫塑料： 30℃ 41-162 Kg/m3 0.043-0.056 W/（m?K） 2. 推导导热微分方程式的已知前提条件是什么？ 答：导热物体为各向同性材料。 3．(1)

?t52

?2000k/m , q=-2×10(w/m). ?x (2)

?t52

??2000k/m, q=2×10(w/m). ?x4. (1)qx?0?0, qx???9?103w/m2 (2) q??1.8?105 w/m3

5. 已知物体的热物性参数是λ、ρ和c，无内热源，试推导圆柱坐标系的导热微分方程式。

?t1??t1?2t?2t?a[(r)??] 答：??r?r?rr2??2?z26. 已

第一章习题答案

选择题（单选题）

1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d）

（a）流体的分子；（b）流体内的固体颗粒；（c）几何的点；（d）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 1.2 作用于流体的质量力包括：（c）

（a）压力；（b）摩擦阻力；（c）重力；（d）表面张力。 1.3 单位质量力的国际单位是：（d）

（a）N；（b）Pa；（c）N/kg；（d）m/s2。 1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b）

（a）剪应力和压强；（b）剪应力和剪应变率；（c）剪应力和剪应变；（d）剪应力和流速。

1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b）

（a）增大；（b）减小；（c）不变；（d）不定。 1.6 流体运动黏度 的国际单位是：（a）

（a）m/s2；（b）N/m2；（c）kg/m；（d）N s/m2。 1.7 无黏性流体的特征是：（c）

（a）黏度是常数；（b）不可压缩；（c）无黏性；（d）符合

p

RT。

1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a）

（a）1/20000；（b）1/10000；（c）1/4000；（d）1/2000。 1.9 水的密度为1000kg/m，2L水的质量和重量是多少？ 解： m V 1

2-1a求图示各杆指截面的轴力，并作轴力图。

(e')

(d')

(c')

45

(f')

5

20

N(kN)

5

解：方法一：截面法

（1）用假想截面将整根杆切开，取截面的右边为研究对象，受力如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。列平衡方程求轴力： (b) 图：(c) 图：(d) 图：(e) 图：

X 0 20 N

1

0 N1 20kN(拉)

2

X 0 20 25 N

0 N2 20 25 5kN(压)

3

X 0 20 25 50 N

0 N3 20 25 50 45kN(拉)

4

X 0 20 25 50 40 N

0 N4 20 25 50 40 5kN(拉)

（2）杆的轴力图如图（f）所示。

方法二：简便方法。（为方便理解起见，才画出可以不用画的 (b‘)、(c‘)、(d‘)、(e‘) 图，作题的时候可用手蒙住丢弃的部份，并把手处视为固定端）

（1）因为轴力等于截面一侧所有外力的代数和：N

F

一侧

。故：

N1 20kN(拉)

N2 20 25 5kN(压)

N3 20 25 50 45kN(拉)

N4 20 25 50 40 5kN(拉)

（2）杆的轴力图如图（f‘）所示。

2-2b作图示杆的轴力图。

解：（1）用1-1截面将整个杆切开，取左边部分为研究对象；再用x-

2-1a求图示各杆指截面的轴力，并作轴力图。

440kN(a)4321350kN225kN120kN(a)420kN32440kN350kN25kN120kN2120kN(b)N11(b')1N2(c)2350kN34(e)40kN40kN50kN25kN20kN(e')50kN25kN20kN25kN20kN(d')50kN25kN20kN225kN20kN(c')20kN25kN(d)N3N44454520(f)N(kN)(f')5520N(kN)5题2-1a5

解：方法一：截面法

（1）用假想截面将整根杆切开，取截面的右边为研究对象，受力如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。列平衡方程求轴力： (b) 图：(c) 图：(d) 图：(e) 图：

?X?0?20?N1?0?N1?20kN(拉)

2?X?0?20?25?N?0?N2?20?25??5kN(压)

3?X?0?20?25?50?N?0?N3?20?25?50?45kN(拉)

4?X?0?20?25?50?40?N?0?N4?20?25?50?40?5kN(拉)

（2）杆的轴力图如图（f）所示。

方法二：简便方法。（为方便理解起见，才画出可以不用画的 (b‘)、(c‘)、(d‘)

建筑物理第三版(柳孝图)中国建筑工业出版社课后习题答案1.4章

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建筑物理第三版（柳孝图）课后习题答案 1.4 章

1. 建筑防热的途径主要有哪些？

答：建筑防热的途径有：

(1) 减弱室外的热作用。

(2) 窗口遮阳。

(3) 围护结构的隔热与散热。

(4) 合理地组织自然通风。

(5) 尽量减少室内余热。

2. 何谓室外综合温度？其物理意义是什么？它受哪些因素的影响？答：（1) 室外综合温度的定义

室外综合温度是指以温度值表示室外气温、太阳辐射和大气长波辐射对给定外表而的热作用。

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建筑物理第三版(柳孝图)中国建筑工业出版社课后习题答案1.4章

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(2) 室外综合温度的物理意义一般用室外综合温度计算出建筑外围护

结构的热性能、建筑冷负荷和热负荷。

(3) 室外综合温度受影响的因素

主要受到室外空气温度、围护结构外表面对太阳辐射的吸收率、太阳

辐射照度、围护结构外表面与环境的长波辐射换热量、围护结构外

表面的对流换热系数等的影响。

3. 由【例 1. 4-2 】可知，该种构造不能满足《规范》规定的隔热要

求。拟采取的改善措施是：（a) 在钢筋混凝土外侧增加20mm厚的苯板（即聚苯乙烯泡沫塑料，下同）；(b) 在钢筋混凝土内侧增加20mm 厚的苯板。试分别计算

建筑物理 第三版（柳孝图）中国建筑工业出版社 课后习题答案 1.2章

1.传热有哪几种方式？各自的机理是什么？

答：传热的基本方式分为导热、对流和辐射三种，其传热机理分别是： (1)导热是由温度不同的质点（分子、原子、自由电子）在热运动中引起的热能传递现象。固体导热是由

于相邻分子发生的碰撞和自由电子迁移所引起的热能传递；液体导热是通过平衡位置间歇着的分子振动引起；气 体导热是通过分子无规则运动时互相碰撞而导热。

(2) 对流是由于温度不同的各部分流体之间发生相对运动、互相掺合而传递热能。

(3) 辐射传热以电磁波传递热能。凡是温度髙于绝对零度的物体，由于物体原子中的电子振动或激动，就 会从表而向外界空间辐射出电磁波。

2.材料导热系数的物理意义是什么？其值受哪些因素的影响与制约？试列举一些建筑材料的例子说明。 答：（1)物理意义

材料导热系数是在稳定传热条件下，lm厚的材料，两侧表而的温差为1°C,在1秒钟内通过1平方米面积 传递的热量。它反映了壁体材料的导热能力。 (2)影响因素

材料导热系数的取值受到多种因素的制约与影响，大致包括以下几个方而：

①材质的影响。不同材料的组成成分或结构的不同，导热性能各不相同。矿棉、泡沫塑料等材料的导

建筑物理 第三版（柳孝图）课后习题答案 1.4章

1.建筑防热的途径主要有哪些？

答：建筑防热的途径有：

(1)减弱室外的热作用。

(2)窗口遮阳。

(3)围护结构的隔热与散热。

(4)合理地组织自然通风。

(5)尽量减少室内余热。

2.何谓室外综合温度？其物理意义是什么？它受哪些因素的影响？

答：（1)室外综合温度的定义

室外综合温度是指以温度值表示室外气温、太阳辐射和大气长波辐射对给定外表而的热作用。

(2)室外综合温度的物理意义一般用室外综合温度计算出建筑外围护结构的热性能、建筑冷负荷和热负荷。

(3)室外综合温度受影响的因素

主要受到室外空气温度、围护结构外表面对太阳辐射的吸收率、太阳辐射照度、围护结构外表面与环境的长 波辐射换热量、围护结构外表面的对流换热系数等的影响。

3.由【例1. 4-2】可知，该种构造不能满足《规范》规定的隔热要求。拟采取的改善措施是：（a)在钢筋 混凝土外侧增加20mm厚的苯板（即聚苯乙烯泡沫塑料，下同）；(b)在钢筋混凝土内侧增加20mm厚的苯板。试 分别计算这两种构造方案的内表面温度是否能满足要求？哪种构造方案的效果更好？

己知：苯板的热工指标为：干密度P o=30kg /