土木建筑工程：土压力计算学习资料

土木建筑工程：土压力计算学习资料1、单选

考虑荷载偏心及倾斜影响的极限承载力计算公式为：A.太沙基公式B.魏锡克公式C.赖斯纳公式D.普朗特尔公式正确答案：B参考解析：汉森和魏锡克在太沙基理论基础上，假定（江南博哥）基底光滑，考虑了荷载倾斜、偏心、基础形状、地面倾斜的影响，提出了极限承载力计算公式。2、填空题

朗肯土压力理论的基本出发点是根据半无限土体中各点应力处于（）状态，由平衡条件求解土压力。正确答案：极限平衡3、问答题

某挡土墙高5m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，作用有连续均布荷载q=20kPa，土的物理力学性质如图8-5所示，试求主动土压力。正确答案：4、问答题

某挡土墙高6m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土重度γ=18kN/m3，φ=30°，c=0kPa，试确定：（1）墙后无地下水时的主动土压力；（2）当地下水位离墙底2m时，作用在挡土墙上的总压力（包括水压力和土压力），地下水位以下填土的饱和重度为19kN/m3。正确答案：5、问答?计算如图所示桥墩下地基的自重应力及附加应力。已知桥墩的构造如图。作用在基础中心的荷载：N=2520kN，H=0，M=0。地基土的物理及力学性质见下表：

正确答案：附加应力100kpa6、填空题

安全保护装置是当操作者一旦进入（）时，能直接对操作者进行（）的机构。正确答案：危险工作状态；人身安全保护7、问答?如图所示矩形面积（ABCD）上作用均布荷载p=150kpa，试用角点法计算G点下深度6m处M点的竖向应力σz值。正确答案：7.65kpa8、填空题

朗肯土压力理论的假定是()、()。正确答案：墙背光滑、直立、填土面水平9、填空题

计算车辆荷载引起的土压力时，∑G应为挡土墙的（）长度与挡土墙后填土的（）长度乘积面积内的车轮重力。正确答案：计算、破坏棱体10、问答?某挡土墙高6m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土分两层，第一层为砂土，第二层为粘性土，各层土的物理力学性质指标如图8-4所示，试求：主动土压力强度，并绘出土压力沿墙高分布图。正确答案：11、问答题

挡土墙的位移及变形对土压力有何影响？正确答案：挡土墙在侧向压力作用下，产生离开土体的微小位移或转动产生主动土压力；当挡土墙的位移的移动或转动挤向土体产生被动土压力。12、单选

符合朗金条件，挡土墙后填土发生主动破坏时，滑动面的方向如何？()A.与水平面夹角呈45°B.与水平面夹角呈45°C.与水平面夹角呈45°正确答案：A13、单选

当墙后填土处于主动朗肯状态时，滑动面与水平面的夹角为（）。A.45°-φ/2B.45°C.45°+φ/2D.90°正确答案：C14、单选

如果在外力作用下，墙推挤土体，使土体达到极限平衡状态，这时作用在墙上的土压力是何种土压力？()A.被动土压力B.主动土压力C.静止土压力正确答案：A15、单选

当地下水位从地表处下降至基底平面处，对土中附加应力有何影响？A.附加应力增加B.附加应力减少C.附加应力不变正确答案：B16、填空题

变形观测是测定建筑物及其地基在建筑物荷载和（）下随时间而变形的工作。正确答案：外力作用17、问答题

比较朗肯土压力理论和库仑土压力理论的基本假定及适用条件。正确答案：朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平且延伸到无限远处，适用于粘性土和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面，滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面所夹的土体所组成，墙后填土为砂土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙，应用面较广，但只适用于填土为无粘性土的情况。18、判断题

按哪一种土压力（主动、静止或被动土压力）计算完全取决于挡土墙的位移方向（向前、静止不动或向后位移）。正确答案：错参考解析：不仅与位移方向有关，还与位移大小（或墙后土体所处的应力状态）有关。19、单选

按库仑理论计算作用在墙上的土压力时，墙背面是粗糙的好还是光滑的好？()A.光滑的好B.都一样C.粗糙的好正确答案：C20、问答题

某挡土墙高5m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土重度γ=19kN/m3，φ=30°，c=10kPa，试确定：（1）主动土压力强度沿墙高的分布；（2）主动土压力的大小和作用点位置。正确答案：21、填空题

挡土墙达到主动土压力时所需的位移()挡土墙达到被动土压力时所需的位移。正确答案：小于22、问答?高度为8m的挡土墙，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，填土面上有均布荷载q=20kPa。填土分为两层，地表下3.5m范围内土层γ1=18.5kN/m3，c1=15kPa，φ1；3.5～8m内土层γsat=20.0kN/m3，c2=10kPa，φ2=25°，地下水位在土层分界处。试求：（1）为测量作用在墙背上的主动土压力，土压力盒的最小埋置深度应是多少？（2）作用在墙背上的总侧压力及作用点位置。正确答案：23、单选

临塑荷载Pcr是指塑性区最大深度Zmax为下列中的哪一个对应的荷载：A.Zmax=0B.Zmax=1/4C.Zmax=b/4D.Zmax=l/4正确答案：A参考解析：临塑荷载Pcr是指塑性区最大深度Zmax=0对应的荷载，界限荷载P1/4是指塑性区最大深度Zmax=b/4对应的荷载。24、问答?如右上图所示条形分布荷载p=150kpa，计算G点下3m处的竖向压力值。正确答案：32.85kpa25、判断题

墙后填土愈松散，其对挡土墙的主动土压力愈小。正确答案：错本题参考解析：与密实填土相比，松散填土虽然重度会小一些，但抗剪强度指标减小更多，故总得来看会使主动土压力增大。26、问答?试计算图8-1所示地下室外墙上的土压力分布图、合力大小及其作用点位置。

正确答案：27、问答题

何为重力式挡土墙？正确答案：一般由块石、毛石或混凝土材料砌筑，强身截面较大，依靠墙身自重抵抗土压力引起的倾覆弯矩。28、单选

挡土墙后填土的内摩擦角φ、内聚力C大小不同，对被动土压力EP大小的影响是：A.φ越大、C越小，EP越大B.φ越大、C越小，EP越小C.φ、C越大，EP越大D.φ、C越大，EP越小正确答案：C参考解析：被动土压力强度σP计算公式为：σP=γztan2(45°+φ/2)+2C(tan45+φ/2)，被动土压力合力EP为被动土压力强度σP分布图所围面积。φ、C数值越大，σP越大，EP越大。29、单选

按朗肯土压力理论计算挡土墙的主动土压力时，墙背是何种应力平面？（）。A.大主应力作用面B.小主应力作用面C.滑动面D.与大主应力作用面呈45°角正确答案：B30、单选

产生三种土压力所需的挡土墙位移值，最大的是（）。A.产生主动土压力所需的位移值B.产生静止土压力所需的位移值C.产生被动土压力所需的位移值正确答案：C31、单选

库伦土压力理论通常适用于（）。A.粘性土B.无粘性土C.各类土正确答案：B32、判断题

库伦土压力理论可以计算墙后填土为成层土的情况。正确答案：错参考解析：库仑土压力理论在理论上只适用于均匀的无粘性填土。33、单选

挡土墙后的填土应该密实些好，还是疏松些好?为什么?()A.填土应该疏松些好，因为松土的重度小，土压力就小B.填土应该密实些好，因为土的大，土压力就小C.填土的密实度与土压力大小无关正确答案：B34、单选

均质粘性土被动土压力沿墙高的分布图为：A.矩形B.梯形C.三角形D.倒梯形正确答案：B参考解析：均质粘性土在挡土墙顶面、底面处的被动土压力强度σp均为压力，因此被动土压力分布图为梯形,而在挡土墙顶面、底面处的主动动土压力强度σa计算值分别为拉力、压力，因此主动土压力分布图为三角形（高度为H－Z0），H为挡土墙高，Z0为σa＝0的位置距填土面的深度。35、单选

在相同条件下，三种土压力之间的大小关系是（）。A.Ea<E0<EyB.Ea<Ey<E0C.E0<Ea<EyD.E0<Ey<Ea正确答案：A36、问答题

某挡土墙高4m，墙背倾斜角α=20°，填土面倾角β=10°，填土重度γ=20kN/m3，φ=30°，c=0，填土与墙背的摩擦角δ=15°，如图8-3所示，试按库仑理论求：（1）主动土压力大小、作用点位置和方向；（2）主动土压力强度沿墙高的分布。正确答案：37、单选

若挡土墙的墙背竖直且光滑，墙后填土面水平，粘聚力c=0，采用朗肯解和库仑解，得到的主动土压力有何差异?()A.朗肯解大B.库仑解大C.相同正确答案：C38、单选

地基的临塑荷载随A.φ、C、q的增大而增大。B.φ、C、q的增大而减小。C.φ、C、q、γ、b的增大而增大。D.φ、C、q、γ、b的增大而减小。正确答案：A参考解析：地基的临塑荷载随φ、C、q的增大而增大，地基的临界荷载随φ、C、q、γ、b的增大而增大。39、单选

地基破坏时滑动面延续到地表的破坏形式为：A.刺入式破坏B.冲剪式破坏C.整体剪切破坏D.局部剪切破坏正确答案：C参考解析：地基破坏主要有三种形式，其中，整体剪切破坏的滑动面延续到地表面，局部剪切破坏的滑动面未延续到地表面，冲剪式破坏的地基没有出现明显的连续滑动面。40、填空题

整体剪切破坏发生时，有（）滑动面形成，基础（）急剧增加。正确答案：连续、沉降41、单选

对墙背粗糙的挡土墙，按朗肯理论计算的主动土压力将（）。A.偏大B.偏小C.基本相同正确答案：A42、单选

用朗肯土压力理论计算挡土墙土压力时，适用条件之一是什么()。A.墙后填土干燥B.墙背粗糙C.墙背直立D.墙背倾斜正确答案：C43、单选

某墙背倾角α为10°的仰斜挡土墙，若墙背与土的摩擦角δ为10°，则主动土压力合力与水平面的夹角为：A.0°B.10°C.20°D.30°正确答案：B参考解析：根据库仑土压力理论，被动土压力合力与水平面的夹角为δ-α，δ为墙背与土的摩擦角，α为墙背倾角。当墙背俯斜时，α取正；当墙背仰斜时，α取负。44、问答题

已知某一矩形基础，宽为2m，长为4m，基底附加应力为80kpa，角点下6m处竖向附加应力为12.95kpa，现另一基础，宽为4m，长为8m，基底附加应力为90kpa，试问该基础中心线下6m处竖向附加应力是多少？正确答案：58.28kpa45、单选

已知一宽度为2m，长为4m和另一宽为4m，长为8m的矩形基础，若两基础的基底附加应力相等，则两基础角点下竖向附加应力之间有何关系？A.两基础角点下z深度处的竖向应力分布相同B.小尺寸基础角点下z深度处应力与大尺寸基础角点下2z深度处应力相等C.大尺寸基础角点下z深度处应力与小尺寸基础角点下2z深度处应力相等正确答案：B46、判断题

库伦土压力理论假设墙后填土填土中的滑动破裂面是平面，且通过墙踵。正确答案：对47、填空题

静止土压力E0属于（）平衡状态，而主动土压力Ea及被动土压力Ey属于（）平衡状态，它们三者大小顺序为（）。正确答案：弹性极限Ea<E0<Ey48、单选

当地下水位从基础底面处上升到地表面，对附加应力有何影响？A.附加应力增加B.附加应力减少C.附加应力不变正确答案：A49、单选

如在开挖临时边坡以后砌筑重力式挡土墙，合理的墙背形式是：A.直立B.俯斜C.仰斜D.背斜正确答案：C参考解析：先开挖临时边坡后砌筑挡土墙，因仰斜墙背上土压力最小，所以选择仰斜墙背合理，若先砌筑挡土墙后填土，为便于施工，使墙后填土密实，最好选用直立或俯斜墙背形式的挡土墙。50、单选

根据库仑土压力理论，挡土墙墙背的粗糙程度与主动土压力Ea的关系为：A.墙背越粗糙，Ka越大，Ea越大B.墙背越粗糙，Ka越小，Ea越小C.墙背越粗糙，Ka越小，Ea越大D.Ea数值与墙背粗糙程度无关正确答案：B参考解析：根据库仑土压力理论，主动土压力系数Ka是填土的内摩擦角φ、土对墙背的摩擦角δ、墙背倾角α和β填土面的倾角β的函数，因此作用在挡土墙上的主动土压力大小与墙背粗糙程度有关，墙背越粗糙，土对墙背的摩擦角越大，主动土压力系数数值越小，主动土压力Ea越小。51、单选

在影响挡土墙土压力的诸多因素中，()是最主要的因素。A.挡土墙的高度B.挡土墙的刚度C.挡土墙的位移方向及大小D.挡土墙填土类型正确答案：C52、单选

某墙背光滑、垂直，填土面水平，墙高6m，填土为内摩擦角φ=30°、粘聚力C=8.67KPa、重度γ=20KN/m3的均质粘性土，作用在墙背上的主动土压力合力为：A.60KN/mB.75KN/mC.120KN/mD.67.4KN/m正确答案：D参考解析：均质粘性土的主动土压力合力计算公式为：Ea=0.5γH2tan2(45°—φ/2)—2CHtan(45—φ/2)+2C2/γ，式中：γ为填土的重度，C为填土的粘聚力，φ为填土的内摩擦角，H为挡土墙高。也可以先根据公式σa=γztan2(45°－φ/2)－2C(tan45－φ/2)计算主动土压力强度，然后计算主动土压力强度所围图形面积，其值即为主动土压力合力Ea。53、单选

当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为（）。A.主动土压力B.被动土压力C.静止土压力正确答案：A54、问答题

在哪些实际工程中，会出现主动、静止或被动土压力的计算？试举例说明。【华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷】正确答案：堤岸挡土墙所受的是主动土压力；地下室外墙所受到的土压力，通常可视为静止土压力；拱形桥桥台所受到的一般为被动土压力，55、单选

整体剪切破坏通常在下列哪种地基中发生？A.埋深浅、压缩性低的土层B.埋深浅、压缩性高的土层C.埋深大、压缩性低的土层D.埋深大、压缩性高的土层正确答案：A参考解析：地基破坏形式主要与地基土的性质、基础埋深及加荷速率有关，对于压缩性较低的土，一般发生整体剪切破坏，对于压缩性较高的土，一般发生刺入式破坏。56、问答题

某挡土墙高6m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土重度γ=18kN/m3，φ=30°，c=0kPa，试确定：（1）墙后无地下水时的主动土压力；（2）当地下水位离墙底2m时，作用在挡土墙上的总压力（包括水压力和土压力），地下水位以下填土的饱和重度为19kN/m3。正确答案：57、单选

设计地下室外墙时，土压力一般按()计算。A.主动土压力B.被动土压力C.静止土压力D.静水压力正确答案：C58、填空题

当墙后填土达到主动朗肯状态时，填土破裂面与水平面的夹角为()。正确答案：45°+φ/259、单选

当挡土墙后的填土处于主动极限平衡状态时，挡土墙()。A.在外荷载作用下推挤墙背土体B.被土压力推动而偏离墙背土体C.被土体限制而处于原来的位置D.受外力限制而处于原来的位置正确答案：B60、单选

下列指标或系数中，哪一个与库伦主动土压力系数无关？（）。A.γB.αC.δD.φ正确答案：A61、问答题

静止土压力的墙背填土处于哪一种平衡状态？它与主动、被动土压力状态有何不同？正确答案：静止土压力时墙背填土处于弹性平衡状态，而主动土压力和被动土压力时墙背填土处于极限平衡状态。62、问答题

在哪些实际工程中，会出现主动、静止或被动土压力的计算？试举例说明。【华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷】正确答案：堤岸挡土墙所受的是主动土压力；地下室外墙所受到的土压力，通常可视为静止土压力；拱形桥桥台所受到的一般为被动土压力，63、单选

某墙背直立、光滑，填土面水平的挡土墙，高4m，填土为内摩擦角φ=20°、粘聚力C=10KPa、重度γ=17KN/m3的均质粘性土，侧向压力系数K0=0.66。若挡土墙没有位移，作用在墙上土压力合力E0大小及其作用点距墙底的位置h为：A.E0=52.64kN/m、h=2.67mB.E0=52.64kN/m、h=1.33mC.E0=80.64kN/m、h=1.33mD.E0=89.76kN/m、h=1.33m正确答案：D参考解析：若挡土墙没有位移，则作用在墙背上的土压力为静止土压力，静止土压力合力E0=0.5γH2K0，式中：γ为填土的重度，H为挡土墙高，K0为静止土压力系数或侧向压力系数。64、单选

采用条形荷载导出的地基界限荷载计算公式用于矩形底面基础设计时，其结果：A.偏于安全B.偏于危险C.不能采用D.安全度不变正确答案：A参考解析：地基的临塑荷载、界限荷载公式均是在均布条形荷载的情况下导出的，由于相同宽度的条形荷载所引起的附加应力，其影响深度大于矩形和圆形荷载，所以矩形、圆形荷载借用这个公式计算，其结果偏于安全。65、单选

在粘性土中挖土，最大直立高度为（）。A.z=2c·tan（45°-φ/2)/γB.z=2c·tan（45°+φ/2)/γC.z=2c·cot（45°-φ/2)/γ正确答案：A66、单选

当挡土墙后的填土处于被动极限平衡状态时，挡土墙()。A.在外荷载作用下推挤墙背土体B.被土压力推动而偏离墙背土体C.被土体限制而处于原来的位置D.受外力限制而处于原来的位置正确答案：A67、单选

粘性土地基上的条形基础，若埋深相同，地基的极限荷载与基础宽度、地基破坏类型之间存在的关系为：A.基础宽度大、发生整体剪切破坏的地基极限荷载大B.基础宽度小、发生整体剪切破坏的地基极限荷载大C.基础宽度大、发生局部剪切破坏的地基极限荷载大D.基础宽度小、发生局部剪切破坏的地基极限荷载大正确答案：A参考解析：当地基发生整体剪切破坏时，太沙基极限承载力pu计算公式为：pu/sub>=CNC/sub>＋γ0dNq＋0.5γbNr，当地基发生局部剪切破坏时，极限承载力pu计算公式为：pu=（2/3）CNC′＋C0dNq′＋0.5γbNr′，式中：NC、Nq、Nr和NC′、Nq′、Nr′分别为整体剪切破坏、局部剪切破坏承载力系数，局部剪切破坏比整体剪切破坏承载力系数小；C为持力层土的粘聚力；b为基础底面宽度；d为基础埋深；γ、γ0分别为持力层土的重度、埋深范围土的加权平均重度。68、单选

库仑土压力理论通常适于哪种土类？()A.粘性土B.砂性土C.各类土正确答案：B69、判断题

地基土受压时间越长，地基变形则越大，孔隙水压力也越大。正确答案：错70、问答题

为什么挡土墙墙后要做好排水设施？地下水对挡土墙的稳定性有何影响？正确答案：如果挡土墙墙后没有考虑排水设施或因排水不良，就将使墙后土的抗剪强度降低，导致土压力的增加。此外，由于墙背积水，又增加了水压力。这是造成挡土墙倒塌的主要原因。71、判断题

朗肯土压力理论的基本假设是：墙背直立、粗糙且墙后填土面水平。正确答案：错参考解析：改“粗糙”为“光滑”。72、填空题

人们常说朗肯土压力条件是库仑土压力条件的一个特殊情况，这是因为此时()、()、()三者全为零。正确答案：α（墙背垂直）δ（墙背光滑）β（填土面水平）73、单选

按朗肯土压力理论计算挡土墙背面上的被动土压力时，墙背是何种应力平面？()A.大主应力作用面B.小主应力作用面C.滑动面正确答案：A74、判断题

作用在地下室外墙上的土压力也可以按被动土压力计算。正确答案：错参考解析：地下室外墙受楼盖和基础底板的约束，位移很小，故一般按静止土压力计算。75、判断题

当挡土墙向离开土体方向移动或转动时，作用在墙背上的土压力是主动土压力。正确答案：错参考解析：只有在位移量大到使墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙背的才是主动土压力。76、问答?高度为6m的挡土墙，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，其上作用有均布荷载q=20kPa。填土分为两层，上层填土厚2.5m，γ1=16kN/m3，c1=12kPa，φ1=20°，地下水位在填土表面下2.5m处与下层填土面齐平，下层填土γsat=20kN/m3，c2=10kPa，φ2=35°。试作出墙背主动土压力分布图，并求作用在墙背上的总侧压力合力的大小和作用点位置。正确答案：77、问答题

某重力式挡土墙高6.1m，墙背垂直、光滑，墙后填土面水平。填土为中砂，其内摩擦角为300，重度为17.3kN/m3。试按楔体法求主动土压力合力的大小。正确答案：78、判断题

墙背和填土之间存在的摩擦力将使主动土压力减小、被动土压力增大。正确答案：对79、单选

已知土层的饱和重度为rsat干重度为rd，在计算低级沉降时，采用以下哪个公式计算地基土地下水位以下的自重应力？A.ΣziγsatB.ΣziγdiC.Σzi(rsat-rw)正确答案：C80、问答题

一矩形基础，宽为3m，长为4m，在长边方向作用一偏心荷载F+G=1200kN。偏心距为多少时，基底不会出现拉应力？试问当Pmin=0时，最大压力为多少？正确答案：e=0.67Pmax=200kpa81、判断题

土中附加应力的计算公式为σz=Kp0，因此在同样的地基上，基底附加应力相同的两个建筑物，其沉降值应相同。正确答案：错82、单选

相同条件下，作用在挡土构筑物上的主动土压力、被动土压力、静止土压力的大小之间存在的关系是：A.EP>Ea>EoB.Ea>EP>EoC.EP>Eo>EaD.Eo>EP>Ea正确答案：C参考解析：主动土压力强度σa=γztan2(45°－φ/2)－2C(tan45－φ/2)，被动土压力强度σP=γztan2(45°+φ/2)+2C(tan45+φ/2)，静止土压力强度σo=γzK0，K0＝1－sinφˊ。土压力合力为土压力强度分布图所围面积，所以被动土压力最大，主动土压力最小，静止土压力居中。83、填空题

库伦土压力理论的基本假定为()、()、()。正确答案：墙后填土是理想的散粒体（粘聚力）滑动破坏面为一平面滑动土楔体视为刚体84、填空题

地下室外墙所受到的土压力，通常可视为（）土压力，拱形桥桥台所受到的一般为（）土压力，而堤岸挡土墙所受的是（）土压力。正确答案：静止被动主动85、判断题

在任何情况下，土体的自重应力都不会引起地基沉降。正确答案：错86、单选

有明显三个破坏阶段的地基破坏型式为：A.刺入式破坏B.冲剪式破坏C.整体剪切破坏D.局部剪切破坏正确答案：C参考解析：地基破坏的主要三种形式中，只有整体剪切破坏有明显三个破坏阶段，即弹性阶段（土体压密）、塑性阶段（从基础边缘土体开始剪切破坏）和破坏阶段（形成连续滑动面）。87、问答题

试阐述主动、静止、被动土压力的定义和产生的条件，并比较三者的数值大小。【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试题、长安大学2005、2006年硕士研究生入学考试试题（A卷）】正确答案：①主动土压力是挡土墙在土压力作用下向前转动或移动，墙后土体向下滑动，达一定位移时，墙后土体处于（主动）极限平衡状态，此时墙背上作用的土压力，用Ea表示。②静止土压力是当挡土墙在土压力作用下无任何移动或转动，土体处于静止的弹性平衡状态时，此时墙背所受的土压力为静止土压力，用E0表示。③被动土压力是挡土墙的在外部荷载作用下向填土方向移动或转动时，墙挤压土体，墙后土压力逐渐增大，达到某一位移量时，墙后土体开始上隆，作用在挡土墙上的土压力达最大值，此时作用在墙背的土压力称为被动土压力Eν。④Eν>E0>Ea88、问答?某挡土墙高5m，墙背竖直光滑，填土面水平，。试计算：①该挡土墙主动土压力分布、合力大小及其作用点位置；②若该挡土墙在外力作用