2023年哈工大考研结构力学试题一

1、填空路基的干湿类型划分为4类，即枯燥，中湿，潮湿，过湿。路基路面整体结构应有足够的承载能力，表达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枯燥或中湿状态。为防止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

2、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。?公路沥青路面设计标准?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

3、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。?公路沥青路面设计标准?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正确用量，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。水在土中不管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

4、和稳定性的研究成果人为，石灰参加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标准?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

5、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，结构和平安。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3.53.75mBZZ-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(0.213

6、cm).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以下哪条性质，一般不作为路面垫层的设计要求刚性以下土质，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。以下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。以下无机结合稳定材料中干缩性最大的是石灰土。水泥混凝土

7、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。以下水泥稳定累积层中，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外表特征，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外表一定深度的薄层。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，以它们的相比照值表示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。

8、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，在最正确含水量下摊铺，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z

9、与路基土自重引起的垂直应力B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，考虑各项根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。地基反响模量：压力p与弯沉L之比称为地基反响模量。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

10、，用以聚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

11、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：为防止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，变形随时间而开展的过程。封层：是为了封闭便面空隙，防止水分侵入而在沥青外表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

12、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。沥青外表处治：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局部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，重力式挡土墙的根底埋置深度应

13、符合哪些要求？答：无冲刷时，应在天然地面以下至少1m；有冲刷时，应在冲刷线下以下至少1m；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

14、配，颗粒的形状和外表特性，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，保持路基常年处于枯燥状态，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，那么应予以隔断，疏干，降低，并引导至路基范围以外的适当地点。

15、简述路基干湿类型得划分标准。答：根据土的平均稠度wc划分，枯燥：wc1H1中湿：wc2WcWc1 路基高度H2HH1潮湿：Wc3WcWc2 路基高度H3HH2过湿：WcWc3 路基高度HH3根据地下水位离开路床外表的深度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

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

17、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，油水别离池，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。简述我国现行标准中，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

18、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根底，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。简述以下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

19、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：最正确沥青用量，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，在确定沥青最正确用量时，应保证沥青用量在容许范围以内，假设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，假设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OACminOA

20、Cmax的中值为OAC2=(OACmin+OACmax)/2沥青混合料的最正确沥青用量取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

21、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，沥青外表处治路面。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

22、计原那么有哪些？答：1、整体考虑，综合设计；2、方案比拟，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3.04.5m范围内确定。普通混凝土面板的横缝间距一般为46m。面层板的长宽比不宜超过1.30，平面尺寸不宜

23、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，保证到达规定的压实度。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外表活性成分含量高的沥青3集料的选择，在其他各项指标

24、满足的前提下，尽量选择SiO2含量低的碱性集料，假设不可能得到碱性集料时，应掺加外掺剂，以改善粘性；4施工时保持集料枯燥，无杂质，拌和充分，摊铺时不产生离析，碾压时保证到达压实要求。基层施工应检验哪些工程？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确定每一作业段的适宜长度；5确定一次铺筑的适宜厚度。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那么，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

25、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。对路面的根本要求：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具有足够的外表平整度5具有足够的外表抗滑性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；地基反响模量；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

26、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1和2.由E点做SE成1角的直线，再由S点作水平线成2角的直线，

27、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。挡土墙各局部名称：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。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；为防止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。路基施工的根本方法：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