2020年春季土木工程专业大题答案

《土力学》65、基底压力参考答案：建筑物荷载通过基础传给地基，在基础底面与地基之间的接触应力。66、有效应力参考答案：通过土颗粒传递的粒间应力，称为有效应力。67、用《分层总和法》计算最终沉降量时，为何分层厚度不可太大？参考答案：由于土中附加应力的分布呈曲线型，所以计算各分层的平均附加应力时，若分层厚度过大则平均附加应力计算的误差就较大，造成最终沉降量的误差，故分层厚度不宜太大。68、地基破坏有哪三种破坏模式？各有何特征?参考答案：答：地基的破坏模式有：整体剪切破坏、局部剪切破坏和刺入剪切破坏。（1）整体剪切破坏特征：当作用在地基上的压力达到极限压力后，地基内塑性变形区连成一片并出现连续的滑动面，地基上发生整体剪切破坏。此时只要荷载稍有增加，基础就会急剧下沉、倾斜，地面严重隆起，并往往使建筑物发生破坏。（2）刺入剪切破坏特征：地基不出现明显的连续滑动面，基础四周的地面也不隆起，基础没有很大倾斜，其p-s曲线也无明显的转折点。（3）局部剪切破坏特征：介于整体剪切破坏与刺入剪切破坏之间。这是一种过渡性的破坏模式。破坏时地基的塑性变形区域局限于基础下方，滑动面也不延伸到地面。地面可能会轻微隆起，但基础不会明显倾斜或倒塌，p-s曲线转折点也不明显。《工程项目管理》56、什么是关键线路，其作用是什么？怎样确定关键线路？参考答案：【解答】网络图中各条线路总持续时间往往各不相等，其中所花时间最长的线路称为关键线路，其余的线路称为非关键线路。关键线路的作用：决定了网络图的总持续时间，即工期。确定关键线路的方法有多种，此处首先接触到第一种，线路长度法，即总持续时间最长的线路称为关键线路。随着后面的学习，还会接触到其他方法：如总时差法、关键节点发、时标网络法等。57、确定施工流向应考虑哪些因素？参考答案：施工流向的确定，需要考虑以下因素：（1）生产工艺或使用要求（2）施工的繁简程度（3）房屋高低层或高低跨（4）选用的施工机械（5）组织施工的分层分段（6）分部工程或施工阶段的特点基础工程由施工机械和方法决定其平面的施工流向；主体工程从平面上看，哪一边先开始都可以，但竖向应自下而上施工；装修工程竖向的施工流向比较复杂，室外装修可采用自上而下的流向，室内装修则可采用自上而下、自下而上两种流向。58、项目成本控制的方法有哪些？参考答案：【解答】1）以项目成本目标控制成本支出它通过确定成本目标并按计划成本进行施工、资源配置，对施工现场发生的各种成本费用进行有效控制，其具体的控制内容如下：（1）人工费的控制（2）材料费的控制（3）施工机械使用费的控制（4）施工分包费用的控制2）以施工方案控制资源消耗资源消耗数量的货币表现大部分是成本费用。因此，资源消耗的减少，就等于成本费用的节约；控制了资源消耗，也等于是控制了成本费用。不同的施工方案，资源消耗数量不同，所以要合理制定施工方案，优化施工方案，并按照施工方案施工。59、简述竣工决算的概念、作用和竣工决算的内容。参考答案：【解答】1）竣工决算的概念建设工程项目竣工决算是指所有建设项目竣工后，建设单位按照国家有关规定在新建、改建和扩建工程建设项目竣工验收阶段编制的竣工决算报告。2）竣工决算的作用（1）建设项目竣工决算是综合、全面地反映竣工项目建设成果及财务情况的总结性文件，它采用货币指标、实物数量、建设工期和各种技术经济指标综合、全面地反映建设项目自开始建设到竣工为止的全部建设成果和财物状况。（2）建设项目竣工决算是办理交付使用资产的依据，也是竣工验收报告的重要组成部分。（3）建设项目竣工决算是分析和检查设计概算的执行情况，考核投资效果的依据。3）竣工决算的内容竣工决算由“竣工决算报表”和“竣工情况说明书”两部分组成。一般大、中型建设项目的竣工决算报表包括：竣工工程概况表、竣工财务决算表、建设项目交付使用财产总表和建设项目交付使用财产明细表等；小型建设项目的竣工决算报表一般包括：竣工决算总表和交付使用财产明细表两部分。60、简述竣工验收的条件和标准和竣工验收程序。【解答】1）竣工验收应具备的条件（1）设计文件和合同约定的各项施工内容已经施工完毕。（2）有完整并经核定的工程竣工资料，符合验收规定。（3）有勘察、设计、施工、监理等单位签署确认的工程质量合格文件。（4）有工程使用的主要建筑材料、构配件和设备进场的证明及试验报告。（5）有施工单位签署的工程质量保修书。2）竣工验收的标准（1）合同约定的工程质量标准合同约定的质量标准具有强制性，承包人必须确保工程质量达到双方约定的质量标准，质量标准的评定以国家或行业的质量检验评定标准为依据，不合格不得验收和交付使用。（2）单位工程质量竣工验收的合格标准应符合《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300）对单位（子单位）工程质量验收合格的规定。（3）单项工程质量竣工验收的合格标准单项工程应达到使用条件或满足生产要求。组成单项工程的各单位工程都已竣工，单项工程按设计要求完成，相关的配套工程整体收尾已经完成，能满足生产要求或具备使用条件，工程质量经检验合格，竣工资料整理符合规定。（4）建设项目质量竣工验收的合格标准建设项目应能满足建成投入使用或生产的各项要求。3）竣工验收的程序（1）工程项目竣工自验(2)正式验收：成立专家验收组，确定验收时间一建设单位组织工程竣工验收一提出工程竣工验收报告61、建筑工程项目的主要技术管理制度有哪些？参考答案：【解答】建筑工程项目的主要技术管理制度有：(1)图纸自审与会审制度(2)项目管理实施规划与季节性施工方案管理制度(3)技术交底制度(4)隐蔽、预验工作管理制度(5)材料、设备检验和施工试验制度(6)工程洽商、设计变更管理制度(7)技术信息和技术资料管理制度(8)技术措施管理制度(9)计量、测量工作管理制度(10)其他技术管理制度62、【背景】某办公楼工程，建筑面积153000m2,地上30层，建筑物总高度136.6m,地下钢筋混凝土结构，地上型钢混凝土组合结构，基础埋深8.4m。施工单位项目经理根据《建设工程项目管理规范》GB-T50326主持编制了项目管理实施规划，包括工程概况、组织方案、技术方案、风险管理计划、项目沟通管理计划、项目收尾管理计划、项目现场平面布置图、项目目标控制措施、技术经济指标等16项内容。风险管理计划中将基坑土方开挖施工作为风险管理的重点之一，评估其施工时发生基坑坍塌的概率为中等，且风险发生后将造成重大损失。为此，项目经理部组织建立了风险管理体系，指派项目技术部门主管风险管理工作。项目经理指派项目技术负责人组织编制了项目沟通计划，该计划中明确项目经理部与内部作业层之间依据《项目管理目标责任书》进行沟通和协调；外部沟通可采用电话、传真、协调会等方式进行；当出现矛盾和冲突时，应借助政府、社会、中介机构等各种力量来解决问题。工程进入地上结构施工阶段，现场晚上11时后不再进行土建作业，但安排了钢结构焊接连续作业。由于受城市交通管制，运输材料、构件的车辆均在凌晨3~6时之间进出现场。项目经理部未办理夜间施工许可证。附近居民投诉：夜间噪声过大，光线刺眼，且不知晓当日施工安排。项目经理派安全员接待了来访人员。之后，项目经理部向政府环境保护部门进行了申报登记，并委托某专业公司进行了噪声检测。项目收尾阶段，项目经理部依据项目收尾管理计划，开展了各项工作。【问题】项目管理实施规划还应包括哪些内容？评估基坑土方开挖施工的风险等级，风险管理体系应配合项目经理部哪两个管理体系进行组织建立？指出风险管理计划中项目经理部工作的不妥之处。指出上述项目沟通管理计划中的不妥之处，说明正确做法。外部沟通还有哪些常见方式？根据《建筑施工场界噪声限值》GB12523—1990,结构施工阶段昼间和夜间的场界噪声限值分别是多少？针对本工程夜间施工扰民事件，写出项目经理部应采取的正确做法。项目收尾管理主要包括哪些方面的管理工作？参考答案：【答】1、项目管理实施规划还应包括下列内容：总体工作计划、进度计划、质量计划、职业健康安全管理与环境管理计划、成本计划、资源需求计划、信息管理计划。2、风险等级为4级；风险管理体系应配合项目经理部的《项目质量管理体系》《职业健康安全管理体系与环境管理体系》进行组织建立；不妥之处：不应该只派项目技术部门主管风险管理工作，应明确管理层人员的工作职责。不妥之处：①内部沟通仅按《项目管理目标责任书》进行沟通和协调；②当出现矛盾或冲突时借助政府社会中介机构等各种力量来解决。正确做法：项目内部沟通应依据项目沟通计划、规章制度、项目管理目标责任书、控制目标等进行。解决冲突可采取下列方法：①协商、让步、缓和、强制和退出等；②使项目的相关方了解项目计划，明确项目目标。外部沟通可采用电话、传真、召开会议、联合检查、宣传媒体和项目进展报告等方式。4、结构施工阶段场界噪声限值：夜间55dB，昼间70dB。补办夜间施工许可证；应公告附近居民；给受影响的居民予以适当的精神补偿；尽量控制施工噪声。《建设工程项目管理规范》GB150326—2006包括竣工收尾、验收、结算、决算、回访保修、管理考核评价等方面的管理。《土木工程材料》64、何谓水泥的体积安定性？水泥的体积安定性不良的原因是什么？安定性不良的水泥应如何处理？参考答案：水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。即水泥硬化浆体能保持一定形状，不开裂，不变形，不溃散的性质。导致水泥安定性不良的主要原因是：(1)由于熟料中含有的的游离氧化钙、游离氧化镁过多；(2)掺入石膏过多；其中游离氧化钙是一种最为常见，影响也是最严重的因素。熟料中所含游离氧化钙或氧化镁都是过烧的，结构致密，水化很慢。加之被熟料中其它成分所包裹，使得其在水泥已经硬化后才进行熟化，生成六方板状的Ca(OH)2晶体，这时体积膨胀97%以上，从而导致不均匀体积膨胀，使水泥石开裂。当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，残余石膏与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石，体积增大约1.5倍，也导致水泥石开裂。体积安定性不良的水泥，会发生膨胀性裂纹使水泥制品或混凝土开裂、造成结构破坏。因此体积安定性不良的水泥，应判为废品，不得在工程中使用。65、混凝土在下列情况下均能导致其产生裂缝，试解释原因，并指出防止措施。(1)水泥水化热过大；(2)大气温度变化较大；(4)混凝土早期受冻；(5)混凝土养护时缺水；(6)混凝土碳化。参考答案：答：(1)由于水泥水化热大且集中放出，积聚在混凝土的内部，导致混凝土内外温差很大(可达50〜70℃),由于温差应力使混凝土开裂。防止措施：在混凝土中掺矿物掺合料取代部分水泥，减少水泥用量，或使用低热水泥。（2）由于温度变化较大使混凝土产生热胀冷缩变形，导致开裂。防止措施：每隔一段距离设置一道伸缩缝，或在结构中设置温度钢筋等。（3）由于混凝土中的水分结冰，产生体积膨胀导致混凝土开裂。防止措施：负温下的混凝土施工，要掺早强剂、防冻剂并注意保温养护，以免混凝土早期受冻破坏。（4）混凝土养护时缺水，使水泥水化反应不能进行，导致混凝土强度较低，结构疏松，形成干缩裂缝。防止措施：浇注成型后加强保湿养护。（5）碳化会显著增加混凝土的收缩，引起混凝土表面产生拉应力而出现微细裂纹。防止措施：合理选择水泥品种，掺减水剂降低水胶比，提高混凝土的密实度，加强施工质量控制与养护等。66、混凝土的设计强度等级为C25,要求保证率95%,当以碎石、42.5普通水泥、河砂配制混凝土时，若实测混凝土7d抗压强度为20MPa,则混凝土的实际水灰比为多少？能否达到设计强度的要求？（A=0.48,B=0,33冰泥实际强度为43MPa）。参考答案：解：实际混凝土f28=f7xlg28/lg7=20xlg28/lg7=34.2MPaC25混凝土要求:fcu=25+1.645x5=33.2MPaVf28=34.2MPa>fcu=33.2MPa•••达到了设计要求.又fcu=Afce（C/W-B）即34.2=0.48x43x（C/W-0.33）.•.W/C=0.5067、已知砼的施工配合比为1:2.40:4.40:0.45,且实测混凝土拌合物的表观密度为2400kg/m3.现场砂的含水率为2.5%,石子的含水率为1%。试计算其实验室配合比。（以1m3混凝土中各材料的用量表示，准至1kg）参考答案：mc=1x2400/(1+2.4+4.4+0.45)ms=2.4mc/(1+2.5%)mg=4.4mc/(1+1%)mw=0.45mc+2.5%ms+1%mg68、质量为3.4kg,容积为10L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg。若向筒内注入水，待石子吸水饱和后，为注满此筒功注入水4.27kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6kg(含筒重)。求该石子的吸水率，表观密度，堆积密度，开口孔隙率。参考答案：解:石子的质量m=18.4-3.4=15.0(kg)石子的堆积体积为Vo'=10L,石子所吸水的量为mw=18.6-18.4=0.2(kg),水的体积为0.2L开口孔隙体积为石子吸收水的量，即Vk=0.2L注入筒内的水的体积为V'w=4.27L,该体积等于石子间空隙的体积与石子开口孔隙之和。Vs+Vk=4.27L故，石子的质量吸水率为Wm=mw/m=0.2/15x100%=1.3%石子的体积吸水率Vv=Vk/Vo=0.2/(10-4.27+0.2)x100%=3.4%石子的堆积密度为pod，=m/Vo,=15/10=1500(kg/m3)石子的表观密度为pod=m/Vo=15/(10-4.27+0.2)=2530(kg/m3)石子的开口孑L隙率为Pk=Vk/Vo=0.2/(10-4.27+0.2)xl00%=3.4%《结构力学》2005图二三、几何组成分析。参考答案：I「他基犷犬则片］I「他基犷犬则片］图4解：图1按三刚片规则分析。体系内部的四边形中，可选取一对相互平行的链杆作为刚片，如图b中的刚片I和II；再将外框与地基看成刚片iii（根据两刚片规则，该刚片内有一个多余约束）。三刚片之间由不共线的三个虚铰两两相连：［i,iii］与［ii,iii］以及无穷远点处的［i,II］。故原体系几何不变且有一个多余约束。图2ABCD不变体与地基由3根链杆连接后，搭上一个二元体，组成刚片1（包括地基）。刚片1与刚片2由杆1、2、3连接，三杆不交于一点，因此是无多余约束的不变体系。图3根据二元体规则，如图所示，依次取消二元体1,2,…，8，只剩下地基，故原体系几何不变，且无多余约束。图4首先，取消二元体FEG；其次，地基扩大刚片I与刚片II用一铰（铰B）一链杆（杆①）相连，组成地基扩大新刚片ABC；第三，该新刚片与刚片III用三杆②、③、④相连，组成几何不变且无多余约束的体系。56、2005二、简答题（6小题））.结构力学的主要研究内容。.简易法绘制梁的内力图的一般步骤。.简述静定结构的特点。.简述刚架的特点。.简述计算结构位移的目的。.力法解超静定结构的特点。参考答案：.结构力学的主要研究内容。答：结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的内力计算——称为强度计算；结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的变形及位移计算——称为刚度计算；结构的稳定计算；结构的组成规律及计算简图的选择。“结构力学”就是研究结构在荷载作用下的内力和变形的计算问题。.答：简易法绘制梁的内力图的一般步骤。（1）求支反力。(2)分段：凡外力不连续处均应作为分段点，如集中力和集中力偶作用处，均布荷载两端点等。(3)定点：据各梁段的内力图形状，选定控制截面。如:集中力和集中力偶作用点两侧的截面、均布荷载起迄点等。用截面法求出这些截面的内力值，按比例绘出相应的内力竖标，便定出了内力图的各控制点。(4)连线：据各梁段的内力图形状，分别用直线和曲线将各控制点依次相连，即得内力图。如控制点间有荷载作用时,其弯矩图可用叠加法绘制。.简述静定结构的特点。答：(1)内力计算与杆件的截面无关。因此设计时是先计算内力，然后根据内力选择截面。(2)温度改变、支座移动和制造误差等因素在静定结构中不引起内力。因为静定结构没有多余的约束，杆件的位移和变形能不受约束地顺利进行，因此结构不会产生内力。(3)静定结构的局部平衡特性：在荷载作用下，如果静定结构中的某一局部可以与荷载平衡，则其余部分的内力必为零。(4)静定结构的荷载等效特性:当静定结构的一个几何不变部分上的荷载作等效变换时，其余部分的内力不变。(5)静定结构的构造变换特性：当静定结构的一个内部几何不变部分作构造变换时，其余部分的内力不变。(6)满足全部平衡条件的解答是静定结构的唯一解答。也就是说静定结构的解对任何隔离体，都能满足平衡条件，而且是唯一的。.简述刚架的特点。答：刚架的内部空间大，便于使用。刚结点将梁柱联成一整体，增大了结构的刚度，变形小。刚结点处可以承受和传递弯矩，因而在刚架中弯矩是主要内力。刚架中的弯矩分布较为均匀，节省材料。正是以上特点，刚架在工程中得到广泛的应用。.简述计算结构位移的目的。答：目的1：校核结构刚度，验算结构的刚度。校核结构的位移是否超过允许限值，以防止构件和结构产生过大的变形而影响结构的正常使用。目的2：分析超静定结构以及结构动力和稳定计算的基础。为超静定结构的内力分析打基础。超静定结构的计算要同时满足平衡条件和变形连续条件。目的3：满足设计对结构外形的要求，需预先计算并考虑结构的位移。.力法解超静定结构的特点。答：（1）以多余未知力作为基本未知量，根据基本体系与原结构的变形协调条件建立力法方程。即未知量是力，但求解未知量采用的是位移方程。（2）若选取的基本体系是静定的，力法方程中的系数和自由项就都是静定结构的位移。但若取的基本体系是超静定的，那么力法方程中的系数和自由项都是超静定结构的位移。（3）基本体系与原结构在受力、变形和位移方面是完全相同的，即两者是等价的。（4）由于多余力的确定不是唯一的，因此力法基本体系的选取也不是唯一的。57、2005四、结构位移计算2题（1）试求图1所示简支刚架点D的水平位移DDH。已知£1=常数。(2)试求图2所示简支梁中点的竖向位移DCV。已知EI=常数。答案⑴试求图1所示简支刚架点D的水平位移D。已知EI二常数。DH图1解：(1)在D处作用虚设力F=1，作出M图如图所示TOC\o"1-5"\h\z(2)由£F=0知，f=1f，对应的m图如图所示X Ax2P P(3)由图乘法可求得D点的水平位移DDH卜yfiMmAA=乙J pdxDH0EI2l 2Fl3= J(x)(Fx)dx=_p_(—)EI0P 3EI-Ja(2)试求图2所示简支梁中点的竖向位移A。已知EI=常数。- —CV图2

解：(1)在梁中点C处作用虚设力F=1，作出M图如图所示(2)已知荷载下MP图如图所示P⑶由图乘法可求得C点的竖向位移ACVACV1(1l5Pl2ll/2/c5PllPll八后〔22N乂34+—(2乂E+-4)JPl3

24EIQ)58、2005六、位移法解超静定结构2题。(1)试用位移法计算图1所示刚架，并作出弯矩图。EI为常数。24kN小1(2)试用位移法计算图2所示刚架，并作出弯矩图。EI为常数。参考答案：仙金^ 24krJ/nn⑴解:基本体系M周U）位移法方程仙金^ 24krJ/nn⑴解:基本体系M周U）位移法方程々4+4f=o]（5）作前国第⑶14）求第位移法方程计算系数和I题廿1出59、2005五、力法解超静定结构2题。(1)试用力法计算图1所示刚架，并作出弯矩图。£1=常数。

（2）试列出图2所示结构用力法求解时的三种基本体系。图2参考答案：解法一，取基本结构如图解法一，取基本结构如图解：（1）本结构为一次超静定结构，有一个未知量，现列出两种基本结构。力法基本方程其底：5,.=J-Q.x1x/--X1xx^)=“£7 2 33EI“EI2得；苍吟作弯矩图如图中

解法二，取基本结构如图:解：（2）如图所示（此题有多解）

60、2005一、作图示结构的弯矩图。级叼Tm C60、2005一、作图示结构的弯矩图。级叼Tm C10kN参考答案：M图屿心）M图屿心）⑵中AT里也\,电｝《建筑力学》56、图示压杆由直径d=60mm的圆钢制成，其中惯性半径r=15mm,长度系度口=0.7,E=200Gpa,Ap=100,As=60,细长杆临界应力公式匚口中长杆临求压杆临界力口参考答案：57、图示圆轴A端固定，其许用应力［。］=50MPa,轴长l=1m,直径d=120mm；B端固连一圆轮，其直径D=1m,轮缘上作用铅垂切向力F=6kN.试按最大切应力理论校核该圆轴参考答案：解二印m，T=3kNm，鸟二三千二豹,5MPa：斫以薪足强度条件口58、承受均布荷载作用的矩形截面木梁AB如图所示，已知l=4m,b=140mm,h=210mm,q=1kN/m,弯曲时木材的容许正应力E］=10Mpa,试校核该梁的强参考答案：留；林稔J=能=:::昔=7.77W"1丽M所以品足强度条件，59、图示水平悬臂梁AB,受铅垂集中力F和集度为q的铅垂均布载荷作用,参考答案：YA=3qa，mA=3.5qa260、已知简支梁的荷载和尺寸如图，试确定支座A和B的支座约束反力。r■,J™rj-■_rsaiL参考答案：解;葭=竽十等且F=2qa，若不计梁重，试求固定端A约束反力。匚《房屋建筑学》45、楼地面按其材料和做法可分为哪几类?参考答案：楼地面按其材料和做法可分为整体地面、块料地面、塑料地面和木地面。46、基础参考答案：基础：建筑物的墙或柱埋在地下的扩大部分，是建筑物的一部分。它承受上部结构传下来的全部荷载，并把这些荷载连同本身重量一起传到地基上。它是建筑物的全部荷载，并将荷载