高等土力学第二版答案

土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案

第一章 土的物理性质指标与工程分类

1-1 解：

(1) A试样

d10?0.083mm d30?0.317mm d60?0.928mm

d600.928(d30)20.3172 Cu???11.18 Cc???1.61

d100.083d10d600.083?0.928 (1) B试样

d10?0.0015mm d30?0.003mm d60?0.0066mm

d600.0066(d30)20.0032 Cu???4.4 Cc???0.91

d100.0015d10d600.0015?0.00661-2 解：

已知：m =15.3g mS=10.6g GS=2.70

S=1

又知：m?m?m? 15.3-10.6=4.7g

? 饱和 ?

wrS (1) 含水量 ?? (2) 孔隙比 e? (3) 孔隙率

e1.2?

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第一章 土的物理性质指标与工程分类

1-1 解：

(1) A试样

d10?0.083mm d30?0.317mm d60?0.928mm

d600.928(d30)20.3172 Cu???11.18 Cc???1.61

d100.083d10d600.083?0.928 (1) B试样

d10?0.0015mm d30?0.003mm d60?0.0066mm

d600.0066(d30)20.0032 Cu???4.4 Cc???0.91

d100.0015d10d600.0015?0.00661-2 解：

已知：m =15.3g mS=10.6g GS=2.70

S=1

又知：m?m?m? 15.3-10.6=4.7g

? 饱和 ?

wrS (1) 含水量 ?? (2) 孔隙比 e? (3) 孔隙率

e1.2?

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第一章 土的物理性质指标与工程分类

1-1 解：

(1) A试样

d10?0.083mm d30?0.317mm d60?0.928mm

d600.928(d30)20.3172 Cu???11.18 Cc???1.61

d100.083d10d600.083?0.928 (1) B试样

d10?0.0015mm d30?0.003mm d60?0.0066mm

d600.0066(d30)20.0032 Cu???4.4 Cc???0.91

d100.0015d10d600.0015?0.00661-2 解：

已知：m =15.3g mS=10.6g GS=2.70

S=1

又知：m?m?m? 15.3-10.6=4.7g

? 饱和 ?

wrS (1) 含水量 ?? (2) 孔隙比 e? (3) 孔隙率

e1.2?

第二章 习题与思考题

（?1-?3）17、在邓肯-张的非线性双曲线模型中，参数a、b、Ei、Et、ult以及Rf各

代表什么意思？

答：参数Ei代表三轴试验中的起始变形模量，a代表Ei的倒数；(?1??3)ult代表双曲线的渐近线对应的极限偏差应力，b代表(?1??3)ult的倒数；Et为切线变形模量；Rf为破坏比。

18、饱和粘土的常规三轴固结不排水实验的应力应变关系可以用双曲线模拟，是否可以用这种实验确定邓肯-张模型的参数？这时泊松比?为多少？这种模型用于什么情况的土工数值分析？

答：可以，这时?=0.49，,用以确定总应力分析时候的邓肯-张模型的参数。 19、是否可以用饱和粘土的常规三轴固结不排水试验来直接确定用有效应力表示的邓肯-张模型的参数？对于有效应力，上述的d(?1??3)/d?1是否就是土的切线模量Et？用有效应力的广义胡克定律来推导d(?1??3)/d?1的表达式。

答：不能用饱和粘土的常规三轴固结不排水试验来直接确定用有效应力表示的邓肯-张模型的参数；在有效应力分析时，邓肯-张模型中的d(?1??3)/d?1不再是土的切线模量，而需做以下修正：

d(?1??3)/d?1=Et

1-A(1-2?t)具体推导如下：

d?

《高等土力学》

1 什么是材料的本构关系？土的强度和应力-应变有什么联系？

材料的本构关系是反映材料的力学性质的数学表达式，表现形式一般为应力-应变-强度-时间的关系，也成为本构定律，本构方程。

土的强度是土受力变形发展的一个阶段，即在微小的应力增量作用下，土单元会发生无限大或不可控制的应变增量，它实际上是土的本构关系的一个组成部分。

2 土与金属材料的应力应变关系有什么主要区别？

金属材料符合弹性力学中的五个假定：连续性、线弹性、均匀性、各向同性和小变形。而土体应力应变与金属材料完全不同，具体表现在：

（1）土体应力应变的非线性

金属材料的应力应变在各个阶段呈线性；而由于土体是由碎散的固体颗粒组成，其变形主要是由于颗粒间的错位引起，颗粒本身的变形不是主要因素，因此在不同应力水平下由相同的应力增量引起的变形增量不同，表现出应力应变关系的非线性。

（2）土体应力应变的弹塑性

金属材料的应力应变在屈服强度以内呈线弹性特征；而土体在加载后再卸载到原有的应力状态时，其变形一般不会恢复到原来的应变状态，其中有部分应变是可恢复的，部分应变是不可恢复的塑性应变，并且后者往往占很大比例，因此体现出土体变形的弹塑性。

（3）土体应力应变的各向异性

一般认为金属

《高等土力学》

1 什么是材料的本构关系？土的强度和应力-应变有什么联系？

材料的本构关系是反映材料的力学性质的数学表达式，表现形式一般为应力-应变-强度-时间的关系，也成为本构定律，本构方程。

土的强度是土受力变形发展的一个阶段，即在微小的应力增量作用下，土单元会发生无限大或不可控制的应变增量，它实际上是土的本构关系的一个组成部分。

2 土与金属材料的应力应变关系有什么主要区别？

金属材料符合弹性力学中的五个假定：连续性、线弹性、均匀性、各向同性和小变形。而土体应力应变与金属材料完全不同，具体表现在：

（1）土体应力应变的非线性

金属材料的应力应变在各个阶段呈线性；而由于土体是由碎散的固体颗粒组成，其变形主要是由于颗粒间的错位引起，颗粒本身的变形不是主要因素，因此在不同应力水平下由相同的应力增量引起的变形增量不同，表现出应力应变关系的非线性。

（2）土体应力应变的弹塑性

金属材料的应力应变在屈服强度以内呈线弹性特征；而土体在加载后再卸载到原有的应力状态时，其变形一般不会恢复到原来的应变状态，其中有部分应变是可恢复的，部分应变是不可恢复的塑性应变，并且后者往往占很大比例，因此体现出土体变形的弹塑性。

（3）土体应力应变的各向异性

一般认为金属

第1章 绪言

一、是否题

1. 封闭体系的体积为一常数。（错） 2. 封闭体系中有两个相?,?。在尚未达到平衡时，?,?两个相都是均相敞开体系；

达到平衡时，则?,?两个相都等价于均相封闭体系。（对）

3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（对） 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。（错。还与压力或摩尔体积有关。） 5. 封闭体系的1mol气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积

T2相等，初态和终态的温度分别为T1和T2，则该过程的?U?CVdT；同样，对于初、

T1T2?终态压力相等的过程有?H?CPdT。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径

T1?无关。） 二、填空题

1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。

2. 封闭体系中，温度是T的1mol理想气体从(Pi，Vi)等温可逆地膨胀到(Pf，Vf)，则所做的

功为Wrev?RTlnViVf(以V表示)或Wrev?RTlnPfPi (以P表示)。

ig3. 封闭体系中的1mol理想气体(已知CP)，按下列途径由T1、P1和V1可逆地变化至P2，则

?????P2??P2?igig???A 等容过程的 W= 0 ，Q=CPU=，

《土力学》（第二版）卢廷浩 主编 河海大学出版社

第一章 土的物理性质与工程分类

[1-1]：有A、B两个土样，通过室内试验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如表所示，试绘制出它们的粒径分布曲线并求出Cu和Cc值。 解： 120A土样 100B土样 )%(量80 含粒土的60 径粒某40 于小20 01010.10.010.001

土粒粒径d(mm)对A土样：d10＝0.085mm；d30＝0. 38 mm；d60＝0.96 mm，则

C600.u?dd?96085?11.29 100.C??d230?0.382cd10d?0.085?0.96?1.77 60对B土样：d10＝0.0012 mm；d30＝0.0028 mm；d60＝0.005 mm，则C600.u?dd?0050012?4.17 100.C??d230?0.00282cd10d?0.0012?0.005?1.31 60

- 1 -

《土力学》（第二版）卢廷浩 主编 河海大学出版社

[1-2]从地下水位以下某粘土层中取出一土样做试验，测得其质量为15.3g，烘干后质量为10.6g，土粒比重为2.70。求试样的含水量、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度、及其相应的重度

答案 ：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

第八章 弹性体的应力和应变

力学（第二版）漆安慎习题解答

第8章弹性体的应力和应变习题解答 力学（第二版）漆安慎课后答案

第八章 一、基本知识小结

⒈弹性体力学研究力与形变的规律；弹性体的基本形变有拉伸压缩形变和剪切形变，弯曲形变是由程度不同的拉伸压缩形变组成，扭转形变是由程度不同的剪切形变组成。

⒉应力就是单位面积上作用的内力；如果内力与面元垂直就叫正应力，用σ表示；如果内力方向在面元内，就叫切应力，用τ表示。

⒊应变就是相对形变；在拉压形变中的应变就是线应变，如果l0表示原长，Δl表示绝对伸长或绝对压缩，则线应变ε= Δl/l0；在剪切形变中的应变就是切应变，用切变角ψ表示。

⒋力与形变的基本规律是胡克定律，即应力与应变成正比。

在拉压形变中表示为 σ= Yε，Y是由材料性质决定的杨氏模量，在剪切形变中表示为 τ= Nψ，N是由材料性质决定的切变模量。

⒌发生形变的弹性体具有形变势能：

2拉压形变的形变势能密度 Ep?1， Y?22剪切形变的形变势能密度 Ep?1。 2N?00

⒍梁弯曲的曲率与力偶矩的关系 k?

⒎杆的扭转角与力偶矩的关系 ??C?,C?12? 3Ybh?NR42l

2