2017武汉科技大学考研真题821 土力学-2017(B卷答案).pdf
12017年 招 收 硕 士 研 究 生 入 学 考 试 试 题 答 案 及 评 分 标 准( 821土 力 学 B)一 、 选 择 题 (共 10 小 题 , 每 小 题 3 分 , 共 30 分 )15 CBBBC 610 CABCC二 、 名 词 解 释 题 (共 4 小 题 , 每 小 题 5 分 , 共 20 分 )1.塑 限 : 土 体 由 半 固 态 变 化 到 可 塑 状 态 的 界 限 含 水 量 。2.主 动 土 压 力 : 挡 土 结 构 在 土 压 力 作 用 下 向 离 开 土 体 的 方 向 位 移 , 当 土 体 达 到 主 动 极 限平 衡 状 态 时 , 作 用 在 挡 土 结 构 上 的 土 压 力 。3.土 体 液 化 : 指 饱 和 状 态 砂 土 或 粉 土 在 一 定 强 度 动 荷 载 作 用 下 表 现 出 类 似 液 体 性 质 而 完全 丧 失 承 载 力 的 现 象4.压 缩 模 量 : 土 体 在 完 全 侧 限 条 件 下 , 竖 向 附 加 应 力 与 相 应 的 应 变 增 量 之 比 。四 、 简 答 题 (共 3 小 题 , 每 小 题 10 分 , 共 30 分 )1. 简 述 如 何 用 角 点 法 计 算 附 加 应 力 ?答 :应 用 角 点 法 时 有 如 下 几 种 情 况 :( 1) 点 在 荷 载 面 内 ( 如 下 图 ( a) )0)( pccccz (2分 )( 2) 点 在 荷 载 面 边 缘 ( 如 下 图 ( b) ) 0)( pccz (1分 )( 3) 点 在 荷 载 面 边 缘 外 侧 ( 如 下 图 ( c) ) 0)( pgcecMhdecMhafcMgbfcMz (2 分 )( 4) 点 在 荷 载 面 角 点 外 侧 ( 如 下 图 ( d) ) 0)( pgafcMgdecMhbfcMhcecMz (2 分 )应 用 角 点 法 时 应 注 意 :(1)要 使 角 点 位 于 所 划 分 的 每 一 个 矩 形 的 公 共 角 点 ; ( 1 分 )(2)划 分 矩 形 的 总 面 积 应 等 于 原 有 的 受 荷 面 积 ; ( 1 分 )2(3)查 表 时 , 所 有 分 块 矩 形 都 是 长 边 为 l, 短 边 为 b。 ( 1分 )2. 试 着 从 计 算 原 理 、 计 算 公 式 、 分 层 厚 度 、 计 算 深 度 、 修 正 系 数 等 方 面 比 较 分 层 总 和法 和 规 范 法 计 算 地 基 沉 降 的 差 异 。答 :(每 个 表 格 单 元 内 容 答 对 给 1 分 )3. 地 基 剪 切 破 坏 形 式 有 哪 些 ? 简 述 发 生 整 体 剪 切 破 坏 时 p-s曲 线 特 征 ?答 :地 基 剪 切 破 坏 形 式 有 : 整 体 剪 切 破 坏 、 局 部 剪 切 破 坏 和 冲 剪 破 坏 三 种 形 式 。 ( 3分 )发 生 整 体 剪 切 破 坏 p-s曲 线 上 会 出 现 明 显 的 三 阶 段 , 即 :( 1) 线 性 变 形 阶 段 : 基 底 压 力 与 沉 降 基 本 呈 直 线 关 系 ; ( 2分 )( 2) 弹 塑 性 变 形 阶 段 : 基 础 边 缘 处 土 体 开 始 发 生 剪 切 破 坏 , 随 着 荷 载 的 增 大 , 剪 切 破坏 区 ( 塑 性 变 形 区 ) 逐 渐 扩 大 , p-s曲 线 不 再 呈 直 线 ; ( 3 分 )( 3) 完 全 破 坏 阶 段 : 剪 切 变 形 区 不 断 扩 大 , 成 一 连 续 的 破 裂 滑 动 面 , 基 础 急 剧 下 沉 ,p-s曲 线 陡 直 下 降 。 ( 2分 )五 、 计 算 题 (共 4 小 题 , 共 70 分 )1、 解 ( 满 分 13 分 )由 题 知 : 65.2,/75.1%,20 3 sd dcmg由 ed wsd 1 ,得 514.0175.1 0.165.21 d wsde ( 2分 )385.0.93.0514.0 65.220.0edS sr ( 2分 )所 以 , 改 土 料 不 适 合 筑 坝 。 ( 1分 )每 1000g 湿 土 中 , 含 土 质 量 sm , 含 水 的 质 量 smm , 由 gmmm ws 1000得 : gmms 33.83320.0110001 ( 2分 )gmmm sw 67.16633.8331000 ( 1分 )饱 和 度 达 到 0.85时 ( 85.0rS ) , 土 需 对 应 的 含 水 量 记 作 , 则 :%49.1665.2 514.085.0srd eS ( 2分 )所 需 土 量 gmm ws 93.10101649.0 67.166 ( 2分 )掺 加 干 土 量 : gmmm sss 60.17733.83393.1010 ( 1分 )注 : 此 题 亦 可 用 三 相 图 作 答 , 有 计 算 过 程 , 答 案 正 确 即 可 。2、 解 ( 满 分 22 分 )( 1) 在 三 轴 固 结 不 排 水 试 验 中 , 大 小 主 应 力 总 应 力 关 系 式 :)245tan(2)245(tan231 cucucu c ( 1 式 ) ( 2 分 )第 一 个 土 样 : kPakPa f 150)(,100 311131 ,得 : kPa25015010011 ( 1分 )将 kPakPa 100,250 3111 分 别 带 入 ( 1 式 ) 中 的 31, 可 得 :)245tan(2)245(tan100250 2 cucucu c ( 2 式 ) ( 1分 )4第 二 个 土 样 : kPakPa f 250)(,200 321232 ,得 : kPa45025020012 ( 1分 )将 kPakPa 200,450 3212 分 别 带 入 ( 1 式 ) 中 的 31, 可 得 :)245tan(2)245(tan200450 2 cucucu c ( 3式 ) ( 1 分 )联 立 2 式 和 3 式 解 得 : kPaccu 7.17 , 5.19cu ( 2 分 )( 2) 在 三 轴 固 结 不 排 水 试 验 中 , 大 小 主 应 力 有 效 应 力 关 系 式 :)245tan(2)245(tan ,231 c ( 4 式 ) ( 2 分 )第 一 个 土 样 :kPau f 401 ,得 : kPau f 604010013131 ( 1分 )kPau f 2104025011111 ( 1分 )将 kPakPa 60,210 3111 分 别 带 入 ( 4 式 ) 中 的 31 , 可 得 :)245tan(2)245(tan602102 c ( 5 式 ) ( 1 分 )第 二 个 土 样 :kPau f 801 ,得 : kPau f 1208020013131 ( 1分 )kPau f 3708045011111 ( 1分 )将 kPakPa 120,370 3111 分 别 带 入 ( 4 式 ) 中 的 31 , 可 得 :)245tan(2)245(tan120370 2 c( 6式 ) ( 1 分 )5联 立 5 式 和 6 式 解 得 : kPac 3.15 , 0.27 ( 2分 )( 3) 实 际 发 生 的 破 坏 面 的 方 向 与 大 主 应 力 作 用 面 夹 角 : 65.52245 f ( 2分 )与 大 主 应 力 面 夹 角 : 35.3765.529090 f ( 2 分 )注 : 此 题 亦 可 用 作 图 作 答 , 有 计 算 过 程 , 答 案 正 确 即 可 。3、 解 ( 满 分 25 分 )沿 墙 高 主 动 土 压 力 强 度 分 布 :第 一 层 土 : 333.0)23045(tan)245(tan 2121 ak ( 2 分 )1110 2 aaa kcqk ( 1分 ) 111111 2 aaa kckhq )(上 ( 1 分 )第 二 层 土 : )245(tan 222 ak ( 1 分 )222111 2 aaa kckhq )(下( 1分 )22222112 2 aaa kckhhq )( ( 1分 )由 333.01ak , kPaq 10 , 1110 2 aaa kcqk =0, ( 1 分 )可 得 : kPac 88.21 ( 2分 )由 两 段 关 于 土 压 力 -深 度 的 直 线 斜 率 相 等 :即 2211 aa kk , ( 1分 )得 8.252 ( 2 分 )6然 后 , 由 下上 11 aa , ( 1 分 )可 得 kPac 89.52 ( 2分 )将 土 性 指 标 带 入 可 得 : kPakcqk aaa 02 1110 ( 1 分 ) kPa89.182 1111111 aaaa kckhq )(下上 ( 2 分 )kPa81.372 22222112 aaa kckhhq )(上 ( 2 分 )主 动 土 压 力 合 力 大 小 : mkNEa /42.113)33(81.3721 ( 2分 )作 用 点 位 置 距 墙 底 : mx 2)33(31 ( 1分 )0kPa18.89kPa Ea=113.42kN/m ( 1分 )X=2m37.81kPa4、 解 ( 满 分 10 分 )Z=0m处 , kPa0cz ; ( 1 分 )Z=3m处 , kPa5.5535.1811hcz ; ( 1 分 )Z=5.2m处 , kPa1.772.2)108.19(35.182211 hhcz ; ( 1 分 )Z=7.7m处 , 由 于 有 隔 水 层 , 故 存 在 应 力 突 变 : kPa7.945.2)108.18(2.2)108.19(35.18332211 hhhcz上 ;( 2 分 ) kPa7.1415.22.2107.94hww332211 )(下 hhhcz ( 2分 )Z=9.7m处 ,7kPa7.18425.211.150h 44ww332211 hhhh satcz ( 2 分 )( 1分 )