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水力学 习题及答案

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《土力学》习题

绪论及工程地质不做习题练习

第一章 土的物理性质及工程分类

选择题

1.土颗粒的大小及其级配,通常是用颗粒级配曲线来表示的。级配曲线越平缓表示: A .土颗粒大小较均匀,级配良好 B.土颗粒大小不均匀,级配不良 C. 土颗粒大小不均匀,级配良好

2.作为填土工程的土料,压实效果与不均匀系数u C 的关系:

A .u C 大比u C 小好 B. u C 小比u C 大好 C. u C 与压实效果无关

3.有三个同一种类土样,它们的含水率w 都相同,但是饱和度r S 不同,饱和度r S 越大的土,其压缩性有何变化?

A.压缩性越大

B. 压缩性越小

C. 压缩性不变

4.有一非饱和土样,在荷载作用下,饱和度由80%增加至95%。试问土样的重度γ和含水率w 怎样改变?

A .γ增加,w 减小 B. γ不变,w 不变 C. γ增加,w 增加 5.土的液限是指土进入流动状态时的含水率,下述说法哪种是对的? A .天然土的含水率最大不超过液限 B. 液限一定是天然土的饱和含水率

C. 天然土的含水率可以超过液限,所以液限不一定是天然土的饱和含水率 判断题

6.甲土的饱和度大与乙土的饱和度,则甲土的含水率一定高于乙土的含水率

7.粘性土的物理状态是用含水率表示的,现有甲、乙两种土,测得它们的含水率乙甲w w ,则可以断定甲土比乙土软

8.土的液性指数L I 会出现L I >0或L I <0的情况 9.土的相对密实度r D 会出现r D >1或r D <1的情况 10.土的天然重度越大,则土的密实性越好 计算题

11.击实试验,击实筒体积1000cm 2,测得湿土的质量为1.95kg ,取一质量为17.48kg 的湿土,烘干后质量为15.03kg ,计算含水率w 和干重度d r 。

12.已知某地基土试样有关数据如下:①天然重度r =18.4 kN/m 3,干密度d r =13.2 kN/m 3;②液限试验,取湿土14.5kg ,烘干后质量为10.3kg ;③搓条试验,取湿土条5.2kg ,烘干后质量为4.1kg ,求(1)土的天然含水率,塑性指数和液性指数;(2)土的名称和状态。 13.从A ,B 两地土层中个取粘性土进行试验,恰好其液塑限相同,液限l w =45%,塑限

p w =30%,但A 地的天然含水率为45%,而B 地的天然含水率为25%。试求A ,B 两地的

地基土的液性指数,并通过判断土的状态,确定哪个地基土比较好。 14.已知土的试验指标为r =17 kN/m 3,s G =2.72,和w =10%,求 е和r S

。 15试证明以下关系:

(1)e r r s

d +=1 (2)n r n wr s w s r

)1(-=

16.土样试验数据见下表,求表内的“空白”项的数值

第二章 土中水的运动规律

选择题

1. 1. 已知土体比重s G =

2.7,孔隙比e=1,则该土的临界水力坡降为多少 A.1.70 B.1.35 C.0.85

2.下列有关于影响土体渗透系数的因素中描述正确的为①粒径大小和级配;②结构与孔隙比;③饱和度;④矿物成分;⑤渗透水的性质

A.①②对渗透系数有影响

B. ④⑤对渗透系数无影响

C. ①②③④⑤对渗透系数均无影响

3.下述关于渗透力的描述正确的为:①其方向与渗透方向一致;②其数值与水头梯度成正比;③是一种体积力.

A.①②正确

B. ①③正确

C. ①②③都正确

4.下列哪一种土更容易发生流砂?

A.粗砂或砾砂

B.细砂或粉砂

C.粉土

5.在9cm厚的粘性土层上进行开挖,下面为砂层,砂层顶面具有7.5m高的水头.问:开挖深度为6m时,基坑中的水深h至少多大才能防止发生流砂现象?

A.3.12m

B.4.38m

C.1.38m

计算题

6.已知土体比重s

G=2.7,孔隙比e=1,求该土的临界水力坡降。

7.如下图:在9m厚的粘性土层上开挖,下面为砂层。砂层顶面具有7.5m高的水头。问:开挖深度为6m 时,基坑中的水深h至少多大才能发生流土现象?

第三章土压力计算

选择题

1.已知土层的饱和重度为sat

r干重度为d r,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.∑sat i r z

B.∑di i r z

C.∑-)

(

w

sat

i

r

r

z

2.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

3.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

4.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

5.条形均布荷载中心线下,附加应力随深度减小,其衰减速度与基础宽度b 有何关系? A.与b 无关 B.b 越大,衰减越慢 C.b 越大,衰减越快 判断题

6.土中附加应力的计算公式为0Kp z =σ,因此在同样的地基上,基底附加应力0p 相同的两个建筑物,其沉降值应相同。

7.在任何情况下,土体的自重应力都不会引起地基沉降。 8.地基土受压时间越长,地基变形则越大,孔隙水压力也越大。 9.地下水位下降会增加土层的自重应力,从而引起地积沉降。

10绝对刚性基础不能弯曲,在中心荷载作用下各点的沉降量一样,因此基础底面的实际压力分布是均匀的。 计算题

11某土层及其物理指标如下图所示,计算土中自重应力。

12计算如图所示水下面地基土中的自重应力分布。

13.如左图的、所示某粉土地基,测得天然含水率

w =24%,干重度d r =15.4 kN/m 3,土粒比重s G =2.73,地面及地下水位高程分别为35.00m 及

30.00m ,汛期水位将上升到35.50m 高程。试求25.00m 高程处现在及汛期时土的自重应力。当汛期

后地下水位下降到30.00m 高程(此时土层全以饱和状态计)、25.00mm 高程处的自重应力

又是多少?

14.如图所示桥墩基础,已知基础底面尺寸b=4m,l=10m,作用在基础底面中心的荷载N=4000kN,M=2800kNm,计算基础底面的压力。

15.一矩形基础,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

p=0时,最大压力为多少?

多少时,基底不会出现拉应力?试问当min

16.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?

17.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

值。

处M点的竖向应力z

18.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。

19.某粉质粘土层位于两砂层之间,如图所示。下层砂

土受承压水作用,其水头高出地面3m。已知砂土的重

度(水上)r=16.5kN/m3,饱和重度sat r=18.8 kN/m3;

r=17.3kN/m3,试求土中总应力

粉质粘土的饱和重度sat

孔隙水压及有效应力,并绘图表示。.

20.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:

地基土的物理及力学性质

第四章土的压缩性与地基基础沉降计算

选择题

1.土的压缩变形是有下述变形造成的:

A.土孔隙的体积压缩变形

B.土颗粒的体积压缩变形

C.土孔隙和土颗粒的体积压缩变形之和

2.土体的压缩性可用压缩系数a来表示

A.a越大,土的压缩性越小

B. a越大,土的压缩性越大

C.a 的大小与压缩性的大小无关

3.土体压缩性e~p曲线是在何种条件下试验得到的?

A. 完全侧限

B.无侧限条件

C. 部分侧限条件

4.压缩试验得到的e~p曲线,其中p是指何种应力?

A.孔隙应力

B.总应力

C.有效应力

5.当土为欠固结状态时,其先期固结压力C P 与目前上覆压力z r 的关系为: A.C P >z r B.C P =z r C. C P

6.从野外地基荷载试验p~s 曲线上求得的土的模量为: A. 压缩模量 B. 弹性模量 C. 变形模量

7.在室内压缩试\试验中,土样的应力状态与实际中哪一种荷载作用下的应力状态一致: A.无限均布荷载 B.条形均布荷载 C.矩形均布荷载 8.用分层总和法计算地基沉降时,附加应力曲线表示什么应力? A.总应力 B.孔隙水压力 C.有效应力

9.有两个条形基础,基底附加应力分布相同,基础宽度相同,埋置深度也相同,但是基底长度不同,试问两基础沉降有何不同?

A.基底长度大的沉降量大

B.基底长度大的沉降量小

C.两基础沉降量相同 10.在基础底面以下压缩层范围内,存在有一层压缩模量很大的硬土层,按弹性理论计算俯加应力分布时,有何影响?

A.没有影响

B.附加应力变大

C. 附加应力变小 11.所谓土的固结,主要是指:

A.总应力引起超孔隙水压力增长的过程

B.超孔隙水压力消散,有效应力增长的过程

C.总应力不断增加的过程

12.粘土层的厚度均为4m,情况之一是双面排水,情况之二是单面排水.当地面瞬时施加一无限均布荷载,两种情况土性相同,U=1.128(Tv)1/2,达到同一固结度所需要的时间差是多少? A.2倍 B.4倍 C. 8倍 判断题

13.土中附加应力的计算公式0Kp z =σ,因此在同样的地基上,基底附加应力相同的两个建筑物,其沉降值也相同。

14.在任何情况下,土体自重应力都不会引起地基沉降。 15.地下水位下降会增加土层的自重应力,引起地基沉降。

16.绝对刚性基础不能弯曲,在中心荷载作用下各点下的沉降一样,所以基础底面的实际应力分布是均匀的。 计算题

17.有一基础埋置深度1m ,地下水位在地表处,饱和重度为sat r =18.kN/m 3,孔隙比与应力之间的关系为e=1.15-0.00125p 。若在基底下5m 处的附加应力为75kpa ,试问在基底下4~6m 的压缩量是多少?

18.一饱和粘土试样在压缩仪中进行压缩试验,该土样原始高度为20mm,面积为30cm2,土样与环刀总重为1.756N,环刀重0.586N。当荷载由p1=100kpa增加至p2=200kpa时,在24小时内土样的高度由19.31mm减少至18.76mm。试验结束后烘干土样,称得干土重为G=2.70。

0.910N,s

(1)计算与p1及p2对应的孔隙比e1及e2

(2)求a1-2及Es(1-2),并判断该土的压缩性。

19.用弹性理论公式分别计算如图所示的矩形在下列两种情况下中点A、角点B、及C点的沉降量和基底平均沉降量。已知地基土的变形模量E0=5.6Mpa,v=0.4 ,r=19.8 (1)地基是柔性的

(2)地基是刚性的

20.如下图所示的矩形基础的底面尺寸为4m*2.5m,基础埋深1m。地下水位位于基底标高,地基土的物理指标见图,室内压缩试验结果如表表示。用分层总和法计算基础中点的沉降。

室内压缩试验e~p关系

21.用应力面积法计算20题中基础中点下粉质粘土层的压缩量(土层分层同上)

22.某粘土试样压缩试验数据如下表所示

(1)确定前期固结压力;

(2)求压缩指数Cc;

(3)若该土样是从如图所示的土层在地表以下11m处采得,则当地表瞬时施加120kpa 无限分布荷载时,试计算粘土层的最终压缩量。

缩系数a=0.25Mpa,渗透系数k=6.3*10-8cm/s,地表瞬时加一无限均布荷载p=180kpa。

试求:(1)加荷半年后地基的沉降量;

(2)粘土层达到50%固结度所需要的时间。

24.厚度为6m 的饱和粘土层,其下为不透水层,上为透水砂层。已知粘土的竖向固结系数Cv=4.5*10-3cm2/s,r=16.8kN/m3,地表瞬时加一无限均布荷载p=120kpa,计算:(1)若粘土层在自重下已完成固结,然后施加p,求粘土层达到50%固结度所需要的时间

(2)若粘土层在自重下未完成固结,然后施加p ,求粘土层达到50%固结度所需要的时间

第五章土的抗剪强度

选择题

1.饱和粘性土,在同一竖向荷载下进行快剪、固结快剪和慢剪,哪一种方法得到的强度最大?

A.快剪

B.固结快剪

C.慢剪

2.现场十字板试验得到的强度与室内试验哪种试验方法测得的强度相当?

A.慢剪 B. 固结快剪 C. 快剪

3.有三种塑性指数不同的土样,试问哪一种土的内摩擦角最大? A.

p I >1 B.p I =0 C.p I <7

4.有一饱和粘土试样,进行三轴固结不排水试验,并测得孔隙水压力,可以得到一个总应力圆和有效应力圆,试问两个应力圆的大小有何不同?

A.总应力圆大

B.有效应力圆大

C. 两个应力圆一样大

5.直剪试验土样的破坏面在上下剪切盒之间,三轴试验土样的破坏面在什么位置上? A.与试样顶面成45度角 B. 与试样顶面成45+2?度角 C.与试样顶面成45-2?度角 判断题

6.地基土中孔隙水压力越大,土的抗剪强度越高

7.条形均布荷载中心点下,剪应力总等于零

8.当土中某点31σσ=时该点不会发生剪切破坏

9.正常固结土的不固结不排水试验的破坏应力圆的包线是一条水平线,它说明土样的破坏面与最大剪应力面是一致的。

10.同一固结土样(正常固结)排水剪和固结不排水剪,它们所得到的有效应力强度指标相同。 计算题

11.一个砂样进行直接剪切试验,竖向应力p=100kpa ,破坏时τ=57.7kpa ,试问这时的大小主应力1σ,3σ为多少?

12.一个饱和粘土试样,在3σ=70kpa 应力下固结,然后早三轴不排水条件下增加轴力至50kpa 是土样破坏。另一相同土样也在相同围压下固结,然后在不排水条件下增加室压至140kpa ,试求该土样破坏时的轴力和总应力。

13.土样内摩擦角?=260,粘聚力为c=20kpa ,承受大主应力和小主应力分别为1σ=450kpa ,

3σ=150kpa ,试判断该土样是否达到极限平衡状态。

14.对一组土样进行直接剪切试验,对应于各竖向荷载p ,土样在破坏状态时的水平剪力T 如下表所示,若剪力盒的平面面积等于30cm 2,试求该土的强度指标。 直剪试验数据

15.对一组3个饱和粘土试样,进行三轴固结不排水剪切试验,3个土样分别在3σ=100,200,300kpa 下进行固结,而剪破时的大主应力分别为1σ=205,385,570kpa ,同时测得剪破时的孔隙水压力依次为u=63,110,150kpa ,试用作兔法求得该饱和粘土的总应力强度指标和有效应力强度指标。

16.一组砂土的直剪试验,当σ=250kpa ,f τ=100kpa ,试用应力圆求土样剪切面处大小主应

力的方向。

17.三轴试验数据如下表,试绘制p~q 关系线并换算出c ,?值。 三轴试验数据

18.一条形基础下地基土体中某点的应力z σ=250kpa ,x σ=100kpa ,xz τ=40kpa ,已知土的

?=300,c=0,问该点是否剪损?

19.对某干砂试样进行直剪试验,当σ=300kpa 时,测得

f τ=200kpa ,求:

(1)干砂的内摩擦角?; (2)大主应力与剪破面的夹角。

20.某条基中某点应力为z σ=250kpa ,x σ=100kpa ,xz τ=40kpa ,已知土的?=300,c=0,问该点是否剪破?若1σ和3σ不变,τ值增至60kpa ,则该点又如何?

第六章 土压力计算

选择题

1.在挡土墙设计时,是否允许墙体有位移?

A.不允许

B.允许

C.允许有较大位移 2.地下室外墙面上的土压力应按何种土压力进行计算? A.静止土压力 B.主动土压力 C.被动土压力

3.按朗金土压力理论计算挡墙背面的主动土压力时,墙背是何种应力平面? A.大主应力平面 B.小主应力平面 C.滑动面

4.挡土墙背面的粗糙程度,对朗金土压力计算结果有何直接影响?

A.使土压力变大

B.使土压力变小

C.对土压力无影响 5.符合朗金条件,挡土墙后填土发生主动破坏时,滑动面的方向如何确定? A.与水平面成45+2?度 B.与水平面成45-2?度 C.与水平面成45度

6.按库仑理论计算土压力时,可把墙背当作什么平面?

A.大主应力平面

B.小主应力平面

C.滑动面

7.若挡土墙的墙背竖直且光滑,墙后填土水平,粘聚力c=0,采用朗金解和库仑解,得到的主动土压力有何差别?

A.朗金解大

B.库仑解大

C.相同 8.挡土墙后的填土应该密实好还是疏松好?

A. 填土应该疏松好,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φ大,土压力就小

C.填土密度与土压力的大小无关 9.库仑土压力理论通常适用于哪些土类? A.粘性土 B.砂性土 C.各类土

10.挡土墙的墙背与填土的摩擦角对按库仑主动压力计算的结果有何影响? A.δ越大,土压力越小 B.δ越大,土压力越大 C.与土压力大小无关,仅影响土压力作用方向 判断题

11.库仑土压力理论假定土体的滑动面是平面,计算结果对主动土压力偏差较小而被动土压力偏差偏较大.

12.墙后填土的固结程度越高,作用在墙上的总推力就越大。

13.库仑土压力理论的计算公式是根据滑动土体各点的应力均处于平衡状态而导出的。 计算题

14.用朗金土压力公式计算如图所示挡土墙的主动土压力分布及合力。已知填土为砂土,填土面作用均布荷载q=20kpa 。

15.用水土分算计算如图所示挡土墙上的主动土压力及水压力的分布图及合力。已知填土为

砂土,土的物理力学性质指标如下图所示。

16.按朗金土压力理论计算如图所示挡土墙的主动土压力E a及分布图。

17.用朗金土压力理论计算如图所示拱桥桥台墙背上的静止土压力及被动土压力,并绘制其分布图。

已知桥台台背宽度B=5m,桥台高度H=6m。填土性质为:r=18kN/m3,φ=200,c=13kpa;地基土为粘土,r=17.5kN/m3,φ=150,c=15kpa;土的侧压力系数K0=0.5。

18.用库仑土压力理论计算挡土墙上的主动土压力值及滑动面方向。

?;填土面水平β=0,γ=19.7 kN/m3,已知墙高H=6m,墙背倾角ε=100,墙背摩擦角δ=2

φ=350c=0。

19.计算如图所示U型桥台的主动土压力值。考虑台后填土上有汽车荷载作用。

已知:1.桥面净宽为净-7,两侧各设0.75m人行道,台背宽度B=9m;

2.荷载等级为汽车-15级;

3.台后填土性质:γ=18 kN/m3,φ=350,c=0;

4.桥台构造见图,台背摩擦角δ=150

20.用库仑土压力理论计算图示挡土墙的主动土压力。已知填土γ=20 kN/m3,φ=300,c=0;

挡土墙高度H=5m,墙背倾角ε=100,墙背摩擦角δ=2

第七章土坡稳定性分析.

选择题

1.在地基稳定分析中,如果采用φ=0圆弧法,这时土的抗剪强度指标应该采用下列哪种方法测定?

A.三轴固结不排水实验

B.直剪试验慢剪

C.静止土压力

D.标准贯入试验

2.在填土坡面上做挡墙护坡,作用在挡墙上的土压力的性质。

A.土压力为0

B.主动土压力

C.静止土压力

D.被动土压力

判断题

3.当土坡内某一滑动面上作用的滑动力达到土的抗剪强度时,土坡即发生滑动破坏。

4.边坡的安全系数在施工刚结束时最小,并随着时间的增长而增大。

5.摩擦圆法、费伦纽斯法、泰勒分析方法都是土坡圆弧滑动面的整体稳定性分析方法。

6.泰勒分析简单土坡的稳定性时,假定滑动面上的粘聚力首先得到充分发挥,以后才有土的摩擦力补充。 计算题

7.有一土坡高H=5m ,已知土的重度γ=18 kN/m 3,

φ=100,c=12.5kpa ,要求土坡稳定安全系数

K 1.25,试用泰勒图表法确定土坡的容许坡角β值及最危险滑动面圆心的位置。 8.已知某土坡坡角β=60o ,提的内摩擦角φ=00,。试按费伦纽斯法及泰勒法确定其最危险滑动面圆心的位置,并比较两者得到的结果是否相同。

9.设土坡高度H=5m ,坡角β=30o ;土的重度γ=189kN/m 3,

φ=00,c=18kpa 。试用泰勒方法分

别计算:在坡脚下2.5m 、0.75m 、0.255m 处有硬层时土坡的稳定安全系数,及滑动面的形式。10.用条分法计算如图所示土坡的稳定安全系数(按有效应力法计算)

10. 已知土坡高度H=5m ,边坡坡度为1:1.6,土的性质及试算滑动面圆心位置如图所示。

11.用毕肖普法(考虑水压力作用时)计算上题土坡稳定性安全系数。(第一次试算时假定安全系数K=1.5)

第八章 地基承载力

选择题

1.所谓临界荷载,是指:

A.持力层将出现塑性区时的荷载

B.持力层中将出现连续滑动面时的荷载

C.斥力层中出现某一允许大小塑性区时的荷载

2.荷载试验的中心曲线形态上,从线性关系开始变成非线性关系的界限荷载称为: A.允许荷载 B.临界荷载 C.临塑荷载

3.一般情况下,地基的承载力应取在破坏过程中的哪一个位置上?(cr p —临塑荷载;a p —容许承载力;u p —极限承载力)

A.p

B.p>a p

C. p

4.在相同的地基上,有两个宽度不同,埋深相同的条形基础,试问两基础的稳定安全度有何不同?

A.安全度相同

B.宽度大的安全度大

C.宽度小的安全度大 5.所谓地积的极限承载力是指:

A.地基的变形达到上部结构极限状态时的承载力

B.地基中连成连续滑动面时的承载力

C.地基中开始出现塑性区时的承载力

6.在φ=0的粘土地基上,有两个埋置深度相同,宽度不同的条形基础,哪个基础的极限荷载大?

A.基础宽度大的极限荷载大

B.基础宽度小的极限荷载大

C.两基础极限荷载一样大

7.根据荷载试验确定地基承载力时,p~s 曲线开始不再保持线性关系时,表示地基土处于何种受力状态?

A.弹性状态

B.整体破坏状态

C. 局部剪切状态 判断题

8.局部剪切破坏过程的特征是,随着的荷载的增加,基础下的塑性区仅仅发生到某一范围。 9.刺入剪切破坏的特征是,随着荷载的增加,基础周围附近土体发生竖向剪切破坏,且基础两边土体有扰动。

10.太沙基提出了确定矩形浅基的荷载公式,并假定基础底部是粗糙的。 11.太沙基承载力公式适用于地基土整体和局部剪切破坏的情况。

12.设计的基础宽度或埋置深度超过一定范围时,地基容许承载力值予以修正提高。. 计算题

13.在φ=0,c=25kpa 的粘性土地基表面快速堆一土堤,若填土重度γ=17kN/m 3,并要求控制稳定性安全系数K=1.25,试问填土能堆高多少? 14.某条形基础如图所示,试求 临塑荷载cr p 、临界荷载

4

1

p 及用普朗特尔公式求极限荷载u p 。并问其地基承载力是否满足

(取用安全系数K=3)。已知粉质粘土的重度γ=18kN/m 3,粘土层γ=19.8kN/m 3,

φ=250,c=15kpa 。作用在基础地面的荷载p=250kpa 。

15.如图所示路堤,已知路堤填土γ=18.8.kN/m3,地基土的γ=16.0kN/m3,φ=100,c=8.7kpa。试求:

(1)用太沙基公式验算路堤下地基承载力是否满足(取用安全系数K=3)。

(2)若在路堤两侧采用填土压重的方法,以提高地基承载力,试问填土厚度需要多少

才能满足要求(填土重度与路堤填土相同),填土范围L应有多少宽?

16.某矩形基础如图所示。已知基础宽度B=4m,长度L=12m,埋置深度D=2m;作用在基础深度中心荷载N=5000kN,M=1500kNM,偏心距el=0;地下水位在地面下4m处;土的性质γsat=19.8kN/m3,φ=100,c=25kpa。试用汉森公式验算地基承载力是否满足(采用安全系

数K=3)

习题答案:

第一章

1.C

2.A

3.B

4.A

5.C

6.F

7..F

8.T

9.F 10.F 11w =16.3%,d r =16.8kN/m 3

12. w =39.4%,p w =26.8%,l w =40.8% ,p I =14 ,L I =0.9 该土为粉质粘土,处于软塑状态

13. 0.1=A L I 流塑 0

16. 1号土样:e=0.923

d r =13.78 kN/m 3 r =18.47 kN/m 3

r S =0.976

2号土样:d r =15.66 kN/m 3 w =10.47% n=0.422 r S =0.387 3号土样:w =31.03% e=0.869 n=0.465 r S =0.968 V=10cm 3

4号土样:e=0.839 w =31.7% n =0.456

d r =14.41 kN/m 3 Ws=1.23

第二章

1.C

2.C

3.C

4.B

5.C

6. 0.85

7. 6.75m

第三章

1.C

2.B

3.B

4.A

5.B 6F 7.F 8.F 9.T 10.F 11. 12.

13. 现在的自重应力144.5kpa ,汛期的自重应力98kpa ,地下水下降后148kpa 14. e=0.67m 'max p =888.9kpa 15. e=0.67 max p =200kpa 16. 58.28kpa 17. 7.65kpa 18. 32.85kpa

19. 总应力

第四章

1.A

2.B

3.A

4.C

5.C

6.C

7.A

8.C

9.A 10.C 11.B 12.B 13.F 14.F 15.T 16.F

17.9mm

18.(1)1.599,1.525

(2)0.74Mpa-1,3.51Mpa 高压缩性土

19.(1)63.06mm,31.53mm,44.37mm ,53.40mm

(2)49.84mm

20. 101.41mm

21.101.32mm

22.(1)173kpa

(2)0.3564

(3)13.17cm

23.(1)80.7mm

(2)80.2天

24.(1)0.5年

(2)0.58年

第五章

1.C

2.C

3.B

4.C

5.B

6.F

7.F

8.F

9.T 10.F 11. 200kpa ,66.3kpa 12. 190kpa

13.没有达到极限平衡状态

14. C=24.07kpa , =16.60

15. 9.33 ,24.470;15.53kpa ,16.600 16. 37.980,50.020 17. 18.13,17.350 18. 没剪损 19.(1) 33.70 (2) 61.80

20. 不会剪破;会剪破

第六章

1.B

2.A

3.A

4. C

5.A

6.A

7..C

8.B

9..B 10.A 11.T 12.F 13.F 14. 330kN/m 15. 78.4kN/m 16. 38.077kN/m

17. 161.5kpa/m ,824.23kpa/m 18. 145.39 kpa/m ,600 19. 93.45kN/m 20. 126.07 kN/m

第七章 1.A 2.D

3.F

4.T

5.T

6.F

7. β=460

8.

9. 1.14,1.27,1.36

10. 1.68 11. 1.69

第八章

1.C

2.C

3.B

4.A

5.C

6.C

7.C

8.T

9.F 10.F 11.F 12.T 13. 6.47m

14. cr p =248.45kpa ,4

1

p =294.78kpa ,u p =695.7kpa

15.(1) 不满足 (2) L=33.32m 16. 满足

(完整版)水力学试题带答案

水力学模拟试题及答案 1、选择题:(每小题2分) (1)在水力学中,单位质量力是指() a、单位面积液体受到的质量力; b、单位体积液体受到的质量力; c、单位质量液体受到的质量力; d、单位重量液体受到的质量力。 答案:c (2)在平衡液体中,质量力与等压面() a、重合; b、平行 c、相交; d、正交。 答案:d (3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案:b (4)水力学中的一维流动是指() a、恒定流动; b、均匀流动; c、层流运动; d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案:d (5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=() a、8; b、4; c、2; d、1。 答案:b (6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于 a、层流区; b、紊流光滑区; c、紊流过渡粗糙区; d、紊流粗糙区 答案:c (7)突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案:c (8)在明渠中不可以发生的流动是() a、恒定均匀流; b、恒定非均匀流; c、非恒定均匀流; d、非恒定非均匀流。 答案:c (9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是()。 a、均匀缓流; b、均匀急流; c、非均匀缓流; d、非均匀急流。 答案:b (10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为 a、缓流; b、急流; c、临界流;

《水力学》课后习题答案

第一章 绪论 1-1.20℃的水2.5m 3 ,当温度升至80℃时,其体积增加多少? [解] 温度变化前后质量守恒,即2211V V ρρ= 又20℃时,水的密度3 1/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m V V V =-=? 1-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度ν增加15%,重度γ减少10%,问此时动力粘度μ增加多少(百分数)? [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==Θ 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμΘ 此时动力粘度μ增加了3.5% 1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02 y hy g u -=,式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。试求m h 5.0=时渠底(y =0)处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -=Θ )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =0.5m ,y =0时 )05.0(807.91000002.0-??=τ Pa 807.9= 1-4.一底面积为45×50cm 2,高为1cm 的木块,质量为5kg ,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s ,油层厚1cm ,斜坡角22.620 (见图示),求油的粘度。 [解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时,等速下滑

y u A T mg d d sin μθ== 001 .0145.04.062 .22sin 8.95sin ????= = δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ 1-5.已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律y u d d μ τ=,定性绘出切应力沿y 方向的分布图。 [解] 1-6.为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm ,长度20mm ,涂料的粘度μ=0.02Pa .s 。若导线以速率50m/s 拉过模具,试求所需牵拉力。(1.O1N ) [解] 2 53310024.51020108.014.3m dl A ---?=????==πΘ N A h u F R 01.110024.510 05.05002.053=????==∴--μ 1-7.两平行平板相距0.5mm ,其间充满流体,下板固定,上板在2Pa 的压强作用下以0.25m/s 匀速移动, 求该流体的动力粘度。 [解] 根据牛顿内摩擦定律,得 y u u u u y u u y ττ= 0y ττy 0 τττ=0 y

水力学试题带答案

水力学试题带答案

水力学模拟试题及答案 1、选择题:(每小题2分) (1)在水力学中,单位质量力是指() a、单位面积液体受到的质量力; b、单位体积液体受到的质量力; c、单位质量液体受到的质量力; d、单位重量液体受到的质量力。 答案:c (2)在平衡液体中,质量力与等压面() a、重合; b、平行 c、相交; d、正交。 答案:d (3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案:b (4)水力学中的一维流动是指() a、恒定流动; b、均匀流动; c、层流运动; d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案:d (5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=() a、8; b、4; c、2; d、1。 答案:b (6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于 a、层流区; b、紊流光滑区; c、紊流过渡粗糙区; d、紊流粗糙区 答案:c (7)突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案:c (8)在明渠中不可以发生的流动是() a、恒定均匀流; b、恒定非均匀流; c、非恒定均匀流; d、非恒定非均匀流。 答案:c (9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是()。 a、均匀缓流; b、均匀急流; c、非均匀缓流; d、非均匀急流。 答案:b (10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为 a、缓流; b、急流; c、临界流;

水力学习题(上)

1-1 已知某水流流速分布为10 /172.0y u =,u 的单位为m/s ,y 为距壁面的距离,单位 为m 。(1)求y=0.1、0.5、1.0m 处的流速梯度;(2)若水的运动粘滞系数s cm /1010.02=ν,计算相应的切应力。 解:(1)依题知 10 9072.010910 172.0101 72.0- =-?=∴ =y y dy du y u Θ ①当y=0.1时,s y dy du 1 9.01 .0572 .0)1.0(072.0--=≈?= ②当y=0.5时,1 9.05 .0134.0)5.0(0072.0--=≈?=s dy du y ③当y=1.0时,19.01 .0072.0)0.1(072.0--==?=s dy du y (2)依题知 2 41000101.01000m S N u dy du u ???=?== =-νρτΘ ①当y=0.1时,Pa 41078.5572.000101.0-?≈?=τ ②当y=0.5时,Pa 41035.1134.000101.0-?≈?=τ ③当y=1.0时, Pa 41027.7072.000101.0-?≈?=τ 1-2 已知温度20℃时水的密度3 /2.998m kg =ρ,动力粘滞系数 23/10002.1m s N ??=-μ,求其运动粘滞系数ν? 解: s m 263 10004.12.99810002.1--?≈?==∴?=ρμνν ρμΘ 1-3 容器盛有液体,求下述不同情况时该液体所受单位质量力?(1)容器静止时;(2)容

器以等加速度g 垂直向上运动;(3)容器以等加速度g 垂直向下运动。 解:(1)依题知 g m mg f f f z y x =-= ==,0 (2)依题知 g g m mg mg f f f z y x 2,0-=--= == (3)依题知 g 0,0=-= ==m mg mg f f f z y x 1-4 根据牛顿摩擦定律,推导动力粘滞系数μ和运动粘滞系数ν的量纲。 1-5 两个平行边壁间距为25mm ,中间为粘滞系数为μ=0.7Pa ·s 的油,有一

武汉大学水力学复习题及答案

第一章 导 论 1、体积模量 K 值越大,液体越容易压缩。 ( ) 2、液体的内摩擦力与液体的速度成正比。 ( ) 3、水流在边壁处的流速为零,因此该处的流速梯度为零。 ( ) 4、影响水的运动粘度的主要因素为 ( ) (1)水的温度; (2)水的容重; (3)当地气压; (4)水的流速。 5、理想液体是 ( ) (1)没有切应力又不变形的液体; (2)没有切应力但可变形的一种假想液体; (3)切应力与剪切变形率成直线关系的液体; (4)有切应力而不变形的液体。 6、A 、B 为相邻两液层,A 层流速大于B 层流速。则A 层对B 层的切应力τ1_____________ B 层对A 层的切应力τ2 。 其中τ1 的方向与流向 __________,τ2 的方向与流向______________。 7、单位质量力的量纲为__________________;运动粘度的量纲为 _______________;动力粘度的量纲为 ____________________。 8、物体在外力作用下产生 _______________,在除去外力后能恢复原状消除变形的性质,称为 _______。 9、已知二元明渠断面的流速分布为抛物线,如图示,则其切应力分布τ~y 为_______________________ 分布,切应处。 10 ________________________假定。 11、图为管道过水断面水流流速分布图,从其对应部位取出水体A ,则水体顶面切应力的方向与流向 , 底面切应力的方向与流向 。 12、平板面积为 40×45cm 2,厚度为 ,质量 m=5kg ,沿着涂有厚度δ=油的斜面向下作等速运动, 其速度u =s,带动油层的运动速度呈直线分布,则油的粘度μ=______________,ν =__________________ (油的密度ρ=950 kg/m 3)。 A 的极薄的平板以速度 u 平行移动。x 为平 板距上边界的距离。求:平板所受的拖力T ,(缝隙内的流速按直线分布)。 (A x x u T )(-??+ =μ) 14、已知200C 时海水的密度3cm /g 03.1=ρ,试用国际单位制表示其密度值,并求其比重和重度。 (33/094.10,03.1,/1030m kN S m kg ===γρ)

水力学基础试题二(含答案)

试卷2 一 、选择题:(每题3分,共30分) 1液体运动粘性系数的量纲为 A TL -1 B ML -1T -1 C L 2/T 2 D L 2T -1 2在恒定流中 A 流线一定相互平行 B 断面平均流速必定沿程不变 C 不同瞬时流线可能相交 D 同一点处不同时间的动水压强相等 3圆管是层流,实测管轴上流速0.4m/s ,则断面平均流速为 A 0.4m/s B0.32m/s C0.2m/s D0.1m/s 4表示惯性力和粘性力之比的无量纲数为: A 弗劳德数 B 欧拉数 C 雷诺数 斯特罗哈数 5 明渠均匀流的断面单位能量中,单位势能与单位动能相等,则可判定此水流为 A 缓流 B 急流 C 临界流 D 无法判定 6 A 、B 两根管道,A 管输水,B 管输油,其长度,管径,壁面粗糙度和雷诺数相同,则 沿程水头损失之间的关系为: A h A =h B B h A >h B C h A Fr B k h h > C k i i < D 0>dh dEs 9有一溢流堰,堰顶厚度为1m ,堰上水头为2m ,则该堰流属于 A 实用堰 B 宽顶堰 C 薄壁堰 D 明渠水流 10进行水力模型实验,要实现明渠水流的动力相似,应选的相似准则是 A 雷诺准则 B 弗劳德准则 C 欧拉准则 D 其它 二、判断题:(每题2分,共10分) 1在恒定均匀流中,沿程水头损失与速度的平方成正比( ) 2均匀流的动能校正系数为1( ) 3急变流不可能是均匀流。( ) 4同样的边界条件下,紊流过水断面上的流速分布比层流要均匀。( ) 5相对压强可以大于零,等于或小于零。( ) 四、绘图题(4小题,共25分)

水力学试题1资料

填空题(每空 1分,共30分) 1.水力学的研究方法之一-实验方法,包括、、。 2.液体的主要物理性质为、、、、。 3.计算平面上静止液体作用力的两种方法是、。 4.静止液体中压强的表示方法为、、。 5.描述液体运动的两种方法、。 6.液体运动的两种型态、。 7.当液体所受粘性力和惯性力为主要作用力时,需满足相似准则中的。 8.有压管路中水击分为、。 9.在棱柱形渠道的非均匀渐变流中,共有 种水面曲线。其中,顺坡渠道有种,平坡和逆坡渠道各有种。 10.堰根据堰顶宽度和堰上水头的比值可分为、、。 11.模型试验时原型和模型的相似可分为三类:、、。 12.要用实验方法解决一个水力学问题,应首先用 确定出各个变量之间的关系式,然后进一步通过模型试验,确定出问题的完整分析式。二.名词解释(每个 3分,共15分) 1.等压面 2.水头损失 3.水力最优断面 4.共轭水深 5.渗流系数 三.简答(共 20分) 1.什么是水力学?(5分) 2.水力学的任务及研究方法分别是什么?(6分) 3.水力学研究的两大基本规律及各自的研究内容?(4分) 4.实际液体恒定总流的能量方程的适用条件是什么?(5分) 四.计算(共 35分) 1.图示(图1)为一水箱,左端为一半球形端盖,右端为圆形水平盖板,已知h=0.8m,R=0. 3m。试求两端盖所受的总压力及其方向。(10分) 2.如图(图2)所示,A、B、C三个水箱由两段钢管相连接,经过调节使管中产生恒定流动。已知A箱和C箱的水位差H=15m,l 1 =60m,l 2 =40m,d 1 =300mm, d 2 =250mm,ζ 弯 =0.35;设流动处在粗糙区,用λ=0.11(K s /d) 0.25 计算,管壁K s =0.3mm。试求:①管中流量Q;②h 1 和h 2 值。(15分) 3.由水塔供水的输水管为三段铸铁管组成,各段比阻分别为s 01 =7.92х10 -6 s 2 /l 2 , s 02 =36.7х10 -6 s 2 /l 2 , s 03 =319х10 -6 s 2 /l 2 ,中段为均匀泄流管段(图3)。每米长泄出的流量q=0.15l/s。已知q 1 =20l/s,Q=10l/s, l 1 =350mm,d 1 =200mm; l 2 =250mm,d 2 =150mm; l 3 =150mm,d 3 =100mm。求需要的水塔高度(作用水头)。(5分) 4.图示(图4)为U型汞压差计,用于量测两水管中A和B点的压强差。已知h m =0.4m, A和B两点高差⊿ Z=2m。试求A和B两点的压强差。(选做题8分) 济南大学水力学试卷( 1)答案 一、填空题(每个 1分,共30分) 1、原型观测、模型试验、系统试验 2、惯性、粘性、压缩性和热胀性、表面张力、汽化

水力学第三章课后习题答案

2.23 已知速度场x u =2t +2x +2y ,y u =t -y +z ,z u =t +x -z 。试求点(2,2,1)在t =3 时的加速度。 解:x x x x x x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()2222220t x y t y z =+++?+-+?+ 26422t x y z =++++ ()2321t x y z =++++ y y y y y x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()101t y z t x z =+--+++-? 12x y z =++- z z z z z x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()12220t x y t x z =++++-+- 12t x y z =++++ ()()3,2,2,12332221134x a =??+?+++=(m/s 2) ()3,2,2,112223y a =++-=(m/s 2) ()3,2,2,11324111z a =++++=(m/s 2) 35.86a ===(m/s 2) 答:点(2,2,1)在t =3时的加速度35.86a =m/s 2 。 3.8已知速度场x u =2 xy ,y u =– 3 3 1y ,z u =xy 。试求:(1)点(1,2,3)的加速度;(2)是几维流动;(3)是恒定流还是非恒定流;(4)是均匀流还是非均匀流。 解:(1)44421 033 x x x x x x y z u u u u a u u u xy xy xy t x y z ????= +++=-+=????

武大水力学习题第2章 水静力学

第二章水静力学 1、相对压强必为正值。 ( ) 2、图示为一盛水容器。当不计瓶重时, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。 ( ) 3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。 ( ) 4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。 ( ) 5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为α。则该平面上的静水总压力P=ρgy D A sinα。(y D为压力中心D的坐标,ρ为水的密度,A 为斜面面积) () 6、图示为二块置于不同液体中的矩形平板,它们的宽度b,长度L及倾角α均相等,则二板上的静水总压力作用点在水面以下的深度是相等的。 ( ) 7、作用于两种不同液体接触面上的压力是质量力。 ( ) 8、静水压强仅是由质量力引起的。 ( ) 9、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B,并安装一 U 形水银压差计,如图所示。由于A、B 两点静水压强不等,水银液面一定会显示出?h 的差值。 ( ) 10、物体在水中受到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。 ( ) 11、选择下列正确的等压面: ( ) (1) A ? A (2) B ? B (3) C ? C (4) D ? D

12、压力中心是( ) (1) 淹没面积的中心; (2) 压力体的中心;(3) 总压力的作用点;(4) 受压面的形心。 13、平衡液体中的等压面必为( ) (1) 水平面; (2) 斜平面; (3) 旋转抛物面; (4) 与质量力相正交的面。 14、图示四个容器内的水深均为H,则容器底面静水压强最大的是( ) (1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。 15、欧拉液体平衡微分方程 ( ) (1) 只适用于静止液体; (2) 只适用于相对平衡液体; (3) 不适用于理想液体; (4) 理想液体和实际液体均适用。 16、容器中盛有两种不同重度的静止液体,如图所示,作用在容器A B 壁面上的静水压强分布图应 为 ( ) (1) a (2) b (3) c (4) d 17、液体某点的绝对压强为 58 kP a,则该点的相对压强为 ( ) (1) 159.3 kP a; (2) 43.3 kP a; (3) -58 kP a (4) -43.3 kP a。 18、图示的容器a 中盛有重度为ρ1的液体,容器b中盛有密度为ρ1和ρ2的两种液体,则两个容 器中曲面AB 上压力体及压力应为 ( ) (1) 压力体相同,且压力相等; (2) 压力体相同,但压力不相等; (3) 压力体不同,压力不相等; (4) 压力体不同,但压力相等。

水力学试卷及答案

水力学试题 第一部分选择题(共20分) 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( ) A.3.75×10-9Pa·s B.2.4×10-3Pa·s C.2.4×105Pa·s D.2.4×109Pa·s 2.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是 A.1-1断面和2-2断面 B.2-2断面和3-3断面 C.1-1断面和3-3断面 D.3-3断面和4-4断面 3.如图所示,孔板上各孔口的大小形状相同,则各孔口的出流量是( ) A.Q A>Q B B.Q A=Q B C.Q A

A. B. C.+ D.+ + 6.在已知通过流量Q、渠道底坡i、边坡系数m及粗糙系数n的条件下,计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是( ) A.给定水深h,求底宽b B.给定宽深比β,求水深h与底宽b C.给定最大允许流速[v]max,求水底h与底宽b D.给定水力坡度J,求水深与底宽 7.断面单位能量随水深的变化规律是( ) A.存在极大值 B.存在极小值 C.随增加而单调增加 D.随增加而单调减少 8.下列各型水面曲线中,表现为上凸型的水面曲线是( ) A.M3型 B.C3型 C.S3型 D.H3型 9.根据堰顶厚度与堰上水头的比值,堰可分为( ) A.宽顶堰、实用堰和薄壁堰 B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰 C.三角堰、梯形堰和矩形堰 D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰 10.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是( ) A. B. C. D. 第二部分非选择题(共80分) 二、填空题(本大题共10空,每空1分,共10分) 不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不填均分无。 11.潜体所受浮力的大小与其所在液体的______成正比。 12.恒定流是各空间点上的运动参数都不随______变化的流动。 13.圆管流的临界雷诺数Re c为______。 14.水由孔口直接流入另一水体中,称为______出流。 15.在相同的作用水头作用下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量______。 16.渠道中的水深h大于临界水深h c时,水流流态为______。 17.水跃函数相等的两个不同水深称为______。 18.自由出流宽顶堰堰上水流流态为______。 19.达西定律适用于______渗流。 20.具有自由液面的水流模型试验,一般选用______准则设计模型。 三、名词解释题(本大题共5小题,每小题2分,共10分) 21.粘性 22.断面平均流速 23.粘性底层 24.短管 25.临界底坡 四、简答题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 26.试述液体静力学的基本方程及其各项的物理意义。 27.如图所示,一倒置U形管,上部为油,其密度ρoil=800kg/m3,用来测定水管中的A点流速u A,若读数△h=200mm,求该点流速μA。

水力学模拟题及答案

水力学模拟试题库 一、判断题: (20分) 1.液体边界层的厚度总是沿所绕物体的长度减少的。() 2.只要是平面液流即二元流,流函数都存在。() 3.在落水的过程中,同一水位情况下,非恒定流的水面坡度比恒 定流时小,因而其流量亦小。() 4.渗流模型中、过水断面上各点渗流流速的大小都一样,任一点 的渗流流速将与断面平均流速相等。() 5.正坡明槽的浸润线只有两种形式,且存在于a、c两区。() 6.平面势流的流函数与流速势函数一样是一个非调和函数。 () 7.边界层内的液流型态只能是紊流。() 8.平面势流流网就是流线和等势线正交构成的网状图形。 () 9.达西公式与杜比公式都表明:在过水断面上各点的惨流流速都与断面平均流速相等。() 10.在非恒定流情况下,过水断面上的水面坡度、流速、流量水位 的最大值并不在同一时刻出现。() 二、填空题: (20分) 1.流场中,各运动要素的分析方法常在流场中任取一个微小平行六面体来研究,那么微小平行六面体最普遍的运动形式有:,,,,四种。 2.土的渗透恃性由:,二方面决定。 3.水击类型有:,两类。 4.泄水建筑物下游衔接与消能措施主要有,,三种。 5.构成液体对所绕物体的阻力的两部分是:,。 6.从理论上看,探索液体运动基本规律的两种不同的途径是:,。 7.在明渠恒定渐变流的能量方程式:J= J W+J V +J f 中,J V的物理意义是:。

8.在水力学中,拉普拉斯方程解法最常用的有:,,复变函数法,数值解法等。 9.加大下游水深的工程措施主要有:,使下游形成消能池;,使坎前形成消能池。 三计算题 1(15分).已知液体作平面流动的流场为: u x = y2–x2+2x u y = 2xy–2y 试问:①此流动是否存在流函数ψ,如存在,试求之; ②此流动是否存在速度势φ,如存在,试求之。 2(15分).某分洪闸,底坎为曲线型低堰.泄洪单宽流量q=11m2/s,上下游堰高相等为2米,下游水深h t=3米,堰前较远处液面到堰顶的高度为5米,若取?=0.903,试判断水跃形式,并建议下游衔接的形式。(E0=h c+q2/2g?2h c2) 3(15分).设某河槽剖面地层情况如图示,左岸透水层中有地下水渗入河槽,河槽水深1.0米,在距离河道1000米处的地下水深度为2.5米,当此河槽下游修建水库后,此河槽水位抬高了4米,若离左岸 1000米处的地下水位不变,试问在修建水库后单位长度上渗入流量减少多少? 其中 k=0.002cm/s ; s.i=h2-h1+2.3h0lg[(h2-h0)/( h1-h0)]

水力学历年试卷及答案[1]

2007年 一 ,名词解释: 1.连续介质:流体质点完全充满所占空间,没有间隙存在,其物理性质和运动要素都是连 续分布的介质。 2.流线: 某一确定时刻t ,在流场中一定有这样的曲线存在,使得曲线上各点处的流体质 点的流速都在切线方向,这样的曲线就叫做该时刻t 的流线。 3.长管:在水力计算中,管道沿程阻力远远大于局部阻力,局部阻力可以忽略不计的管道。 4.水跃:明渠水流从急流过渡到缓流状态时,会产生一种水面突然跃起的特殊局部水里现 象,既在较短的渠段内水深从小于临界水深急剧地跃到大于临界水深的现象。 5。渗流模型: 在保持渗流区原有边界条件和渗透流量不变的条件下,把渗流看成是由液体 质点充满全部渗流区的连续总流流动。 二,解答题 1. 温度对流体粘性系数有何影响?原因何在? 答:温度升高时液体的粘滞系数降低,流动性增加,气体则相反,粘滞系数增大。这是因为液体的粘性主要由分子间的内聚力造成的。温度升高时,分子间的内聚力减小,粘滞系数就要降低。造成气体粘性的主要原因则是气体内部分子的运动,它使得速度不同的相邻气体层之间发生质量和动量的变换。当温度升高时,气体分子运动的速度加大,速度不同的相邻气体层之间的质量交换随之加剧,所以,气体的粘性将增大。 2. 写出总流伯努利方程,解释各项及方程的物理意义。 答:总流伯努利方程为:l h g V P Z g V P Z +++=++222 222 22 111 1αγαγ 其中:Z 表示总流过流断面上某点(所取计算点)单位重量流体的平均位置势能 γP 表示总流过流断面上某点(所取计算点)单位重量流体的平均压强势能。 g V 22 α 表示总流过流断面上某点(所取计算点)单位重量流体的平均动能。 l h 表示总流过流断面上某点(所取计算点)单位重量流体的平均机械能损失,称 为总流水头损失 γ P Z H P += 代表总流过流断面上单位重量流体的平均势能 g V P Z H 22 αγ++= 代表总流过流断面上单位重量流体的平均机械能 3. 长度比尺为40的传播模型实验,测得船速为1.2m/s 时模型受到的波浪阻力为0.03N , 试求原型船速和原型船舶所受到的波浪阻力(以重力作用为主) 答:根据牛顿一般相似原理:力的比例尺:2222p p p p F m m m m F l v F l v ρλρ==

水力学题库

水利类工程流体力学试题库试卷 校名____________ 系名____________ 专业____________ 姓名____________ 学号____________ 日期____________ (请考生注意:本试卷共 页) 一、是非题(正确的划“√”,错误的划“╳”) (本大题分17小题,每小题1分,共17分) 1、水力学是研究液体机械运动和分子运动规律的学科。 ( ) 2、紊流可以是均匀流,也可以是非均匀流。 ( ) 3、谢才系数C 的单位是m 。 ( ) 4、均匀流中只考虑沿程水头损失;渐变流中只考虑局部水头损失。( ) 5、公式g v d l h f 22 λ=既适用于层流,也适用于紊流。 ( ) 6、当H=2m ,δ=30m ,如图所示的建筑物为宽顶堰。 ( ) 7、对于实用堰与宽顶堰,只要下游水位不超过堰顶时,就一定是自由出流。 ( ) 8、渗流模型流速与真实渗流流速数值相等。 ( ) 9、渗流压强与基准面的选择有关。 ( ) 10、液体流层之间的内摩擦力与液体所承受的压力有关。 ( ) 11、在管道水力计算中,所谓“长管”就是说管很长,所谓“短管”就是管道很短。 ( ) 12、并联长管道各管段的流量一定不相等。 ( ) 13、当管道长度L 大于10倍作用水头H 时,称为“长管”。 ( )

14、长直棱柱形正坡(i>0)明渠中,作恒定流的水流,一定是均匀流。 () 15、小流量时三角形薄壁堰比矩形薄壁堰流量的精度高些。() 16、不可压缩液体连续方程既适用于恒定流,也适用于非恒定流。() 17、沿任意封闭曲线的速度环量为零的流速场为无涡流(无旋流)。() 二、单项选择题(填写唯一正确答案的编号) (本大题分8小题,每小题2分,共16分) 1、盛水容器a和b的测压管水面位置如图(a)、(b)所示,其底部压强分别为p a和p b。若两容器内水深相等,则p a和p b的关系为()(1)p a>p b(2)p a<p b (3)p a = p b(4)无法确定 2、静水压力的方向() (1)与受力面平行(2)与受力面斜交 (3)与受力面外法线方向一致(4)与受力面内法线方向一致 3、层流断面流速分布规律符合() (1)对数分布(2)直线分布 (3)抛物线分布(4)椭圆分布 4、平底棱柱形明渠的水跃函数θ(h′)与θ(h″)的关系是() (1)θ(h′)=θ(h″)(2)θ(h′)>θ(h″) (3)θ(h′)<θ(h″)(4)无法确定 5、缓坡上发生均匀流必定是() (1)缓流(2)缓变流 (3)急流(4)临界流 6、有一薄壁圆形孔口。已知孔口直径d=10cm,则属于小孔口出流的相应水

水力学课后习题答案

0 绪论 1 水静力学 2 液体运动的流束理论 3 液流型态及水头损失 4 有压管中的恒定流 5 明渠恒定均匀流 6 明渠恒定非均匀流 7 水跃 8 堰流及闸孔出流 9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能 10 有压管中的非恒定流 11 明渠非恒定流 12 液体运动的流场理论 14 恒定平面势流 15 渗流 18 相似原理和模型试验基础 0 绪论 0.1 ρ=816.33kg/m 3 0.2 当y=0.25H 时 H u dy du m 058.1≈ 当y=0.5H 时H u dy du m 84.0≈ 0.4 f = g 0.5 h 的量纲为[L] 0.6 F f =184N 0.7 K=1.96×108N/m 2 dp=1.96×105N/m 2 1 水静力学 1.1 Pc=107.4KN/m 2 h=0.959m 1.2 P B -P A =0.52KN/m 2 P AK =5.89KN/m 2 P BK =5.37KN/m 2

1.3h 1=2.86m h 2 =2.14m 侧测压管油面与桶底的垂距为5m,外侧测压管油面与 桶底的垂距为4.28m。 1.4Pc=27.439KN/m2 1.5P M =750.68h KN/m2 1.6P 2-p 1 =218.05N/m2 1.7γ= B A B r A r B A + + 1.8P=29.53KN 方向向下垂直底板 P=0 1.9W=34.3rad/s W max =48.5rad/s 1.10a= L h H g) ( 2- 1.12 当下游无水 P=331 2.4KN(→) P 2 =862.4KN(↓) 当下游有水 P=3136KN(→) P 2 =950.6KN(↓) 1.13 T=14 2.9KN 1.14 当h 3=0时T=131.56KN 当h 3 =h 2 =1.73m时 T=63.7KN 1.15 0-0转轴距闸底的距离应为1.2m 1.16 P=4.33KN L D =2.256m(压力中心距水面的距离) 1.17 P=567.24KN 1.19 P=45.54KN 总压力与水平方向夹角φ=14o28′1.20 P=353KN P=46.18KN 方向向下 1.21 H=3m 1.22 δ=1.0cm 1.23 F=25.87KN (←) 2 液体运动的流束理论2.1 Q=211.95cm3/s V=7.5cm/s 2.2 h w =3.16m 2.3 γ2 p =2.35m 2.4 P K1 =63.8KN/m2 2.5 Q=0.00393m3/s 2.6 Q=0.0611m3/s

级《水力学》、《流体力学》试卷b及答案

扬州大学试卷(附答案) 水力学试题(B) 班级学号姓名成绩 一、单项选择题(填写唯一正确答案的编号) (本大题共10小题,每小题2分,共20分) 1.液体动力粘滞系数μ的单位是() A.m2/s B.(N. s)/m2 C.N/m2 D.Pa/s 2.流线与等势线的关系为() A.平行 B.斜交 C.正交 D.不确定 3.在下列底坡渠道中,不可能发生明渠均匀流的底坡为() A.平坡 B.缓坡 C.陡坡 D.临界坡 4.两种矩形断面渠道,其过水面积A,糙率n,底坡i均相等,但是底宽b及水深h不同,渠道一b1×h1 = 4m×1m,渠道二b2×h2 = 2m×2m,比较渠道中通过的流量相对大小为() A.Q1 > Q2 B.Q1 = Q2 C.Q1 < Q2 D.无法确定 5.管道发生水击现象时,其水流类型为() A.有压、恒定均匀流 B.无压恒定非均匀流 C.有压、恒定非均匀流 D.有压非恒定流 6.水流在等直径管中作恒定流动时,其测压管水头线沿程() A.下降 B.不变 C.上升 D.可上升,亦可下降 7.串联管道,无支流分出,则各管段的() A.流量相等 B.切应力相等 C.沿程水头损失相等 D.水力坡度相等 8.粘性底层厚度δ随雷诺数Re的增大而() A.增大 B.不变 C.减小 D.不定 9.圆管水流中的下临界雷诺数等于() A.2000 B.1500 C.3000 D.5000 10.宽b = 2m的矩形明渠中,通过的流量Q恒定,水深从h1 = 1m渐变到h2 = 2m,其雷诺数之比Re1 / Re2为() A.1/2 B.2 C.4/3 D.3/2 二、填空题(在空格中填写正确答案) (本大题共10小题,每小题2分,共20分)

水力学试卷3及答案

水力学试卷(3) 一、填空题(每空1分,共30分) 1.水力学的研究方法包括( )、( ) 、( ) 。 2. 液体的主要物理性质为()、()、()、()、()、()。 3. 水力学研究的两大基本规律:一是关于液体平衡的规律,即();二是关于液体运动的规律,即()。 4.计算平面上静止液体作用力的两种方法是( ) 、( )。 5. 静止液体中压强的表示方法为()、()、()。 6.描述液体运动的两种方法( ) 、( ) 。 7.液体运动的两种型态( )、( )。 8. 实际液体恒定总流的能量方程的适用条件为()、()、()、()、()。 9.有压管路中水击分为( ) 、( ) 。 10.堰根据堰顶宽度和堰上水头的比值可分为( ) 、( )、( ) 。 二、名词解释(每个4分,共20分) 1.经济流速 2.断面比能 3.管网总成本 4.水跃 5.渗流系数 三、简答(每题5分,共20分) 1 什么是水力学?(5分) 2 明渠中水流的流动形态和判别方法分别有哪些?(5分) 3.何为有压管路中的水击?水击的类型有哪些?(5分) 4.简述渗流系数及其确定方法?(5分) 四、计算题(共30分)

1. 有一封闭水箱,箱内的水面至基准面高度z=2m,水面以下A、B两点的位置高度分别为z A =1.0m,z B =1.2m,液面压强p 0 =105kPa(绝对压强),如图1所示。试求:①A、B两点的绝对压强和相对压强;②A、B两点的测压管水头。(10分) 2.有一沿铅垂直立墙面敷设的弯管(如图2所示),弯头转角为90 O ,起始断面1—1与终止断面2—2间的轴线长度L为4m,两断面中心高差ΔZ为3m,已知1—1断面中心处动水压强p 1 为112.5KP a ,两断面之间水头损失h w 为0.15m,已知管径d为0.25m,试求当管中通过流量Q为0.08m 2 /s时,水流对弯头的作用力。(20分) (图1 )(图 2 ) 水力学试卷(3)答案 一、填空题(每个1分,共30分) 1. 理论方法、实验方法、量纲分析法 2. 惯性、质量与密度,万有引力与重力,粘滞性与粘滞系数,压缩性及压缩率,表面张力,汽化 3. 水静力学,水动力学 4. 解析法、图解法 5. 绝对压强、相对压强、真空度 6. 拉格朗日法、欧拉法 7. 层流、紊流 8. 恒定流,质量力仅为重力,不可压缩液体,渐变流断面,两断面间无分流和汇流9. 直接水击、间接水击10. 薄壁堰、实用堰、宽顶堰 二、名词解释(每个4分,共20分) 1.经济流速-使给水工程的总成本最低的管网流速。

水力学题库

《水力学》习题、试题库 一、名词解释 1.有压流 2.无压流 3.流线 4.迹线 5.渐变流: 6.急变流 7.水力最优断面 8.粘滞性 9.膨胀性 10.压缩性 11.质量力 12.表面力 13.均匀流 14.非均匀流 15.佛汝德数 16.雷诺数 17.棱柱形渠道 18.非棱柱形渠道 19.理想液体 20.圆柱形外管嘴 21.长管 22.短管 23.孔口 24.临界水深 25.正常水深

26.局部水头损失 27.沿程水头损失 28.连续介质 29.恒定流 30.非恒流 31.基本量纲 32.紊流 33.层流 34.流管 35.元流 36.总流 37.过水断面 38.流量 39.当地加速度 40.迁移加速度 41.水力坡度J 42.测压管坡度Jp 43.正坡 44.平坡 45.负坡 46.逆坡 47.临界流 48.急流 49.缓流 50.平均水深h m 51.临界坡度i k 52.不冲允许流速 53.不淤允许流速 54.断面比能

55. 自由出流 56. 淹没出流 二、简答题 1.请简述“连续介质假设”的内容及其对研究液体运动的意义。 2.什么是均匀流?明渠均匀流有哪些水力特征? 3.什么是水力最优断面? 4.什么是“佛汝德数”,其物理意义表示什么? 5. 什么是理想液体? 6. 什么是迹线? 7. 什么是棱柱形渠道? 8. 什么是“雷诺数”,其物理意义表示什么? 9. 什么是圆柱形外管嘴?管嘴的形成条件。 10.简述牛顿内摩擦定律的内容及其物理意义。 11.简述静水压强的特性。 12.简述帕斯卡定律的内容。 13.什么是等压面?它有何性质? 14.什么是流线?它有何特点? 15.简述明渠均匀流的形成条件。 16.何谓渐变流,渐变流有哪些重要性质? 17.雷诺数与哪些因数有关?其物理意义是什么?当管道流量一定时,随管径的加大,雷诺数是增大还是减小? 18.欧拉数与韦伯数的物理意义是什么? 三、判断题 1.恒定流时,流线与迹线重合。() 2.在相同的水头作用下,孔口的流量比管嘴的流量大。() 3.相对压强可以大于、等于或小于零。() 4.等压面不一定与质量力正交。() 5.水一定由高处向低处流。() 6.液体质点运动的轨迹线称为迹线。()

水力学基础试题一(含答案)

试卷1 一 、选择题:(每题3分,共30分) A 非牛顿液体 B 理想液体 C 牛顿液体 D 宾汉液体 2两层静止液体,上层为油(密度为1ρ),下层为水(密度为2ρ),两层液体深相同,皆为h ,水、油分界面的相对压强 与水底面相对压强的比值为: A 211ρρρ+ B 121ρρρ+ C 21ρρ D 12 ρρ 3圆管是层流,实测管轴上流速0.4m/s ,则断面平均流速为 A 0.4m/s B 0.32m/s C 0.2m/s D 0.1m/s 4雷诺数的物理意义是 A 重力和惯性力之比 B 重力与粘性力之比 C 粘性力与惯性力之比 D 惯性力与粘性力之比 5 明渠均匀流的断面单位能量中,单位势能与单位动能相等,则可判定此水流为 A 缓流 B 急流 C 临界流 D 无法判定 6 A 、B 两根管道,A 管输水,B 管输油,其长度,管径,壁面粗糙度和雷诺数相同,则沿程水头损失之间的关系为: A h A =h B B h A >h B C h A n2,其它参数均相同,当通过一定流量时,则两渠段的临界水深h k1 h k2和 正常水深h 01、 h 02的关系分别为: A h k1=h k2 h 01=h 02 B h k1=h k2 h 01h k2 h 01>h 02 D h k1=h k2 h 01>h 02 9有一溢流堰,堰顶厚度为2m ,堰上水头为2m ,则该堰流属于 A 实用堰 B 宽顶堰 C 薄壁堰 D 明渠水流 10进行水力模型实验,要实现明渠水流的流动相似 (明渠水流为重力流),应选的相似准则是 A 雷诺准则 B 弗劳德准则 C 欧拉准则 D 其它 二、判断题:(每题2分,共10分) 1不论平面在静止液体中如何放置,其静水总压力的作用点永

水力学模拟试题及答案(一)

水力学模拟试题及答案(一) 1、选择题:(每小题2分) (1)在水力学中,单位质量力是指( C ) a、单位面积液体受到的质量力; b、单位体积液体受到的质量力; c、单位质量液体受到的质量力; d、单位重量液体受到的质量力 (2)在平衡液体中,质量力与等压面() a、重合; b、平行 c、相交; d、正交。 答案:d (3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案:b (4)水力学中的一维流动是指() a、恒定流动; b、均匀流动; c、层流运动; d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案:d (5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=() a、8; b、4; c、2; d、1。 答案:b (6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于 a、层流区; b、紊流光滑区; c、紊流过渡粗糙区; d、紊流粗糙区 答案:c (7)突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案:c (8)在明渠中不可以发生的流动是() a、恒定均匀流; b、恒定非均匀流; c、非恒定均匀流; d、非恒定非均匀流。 答案:c (9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是()。 a、均匀缓流; b、均匀急流; c、非均匀缓流; d、非均匀急流。 答案:b (10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为 a、缓流; b、急流; c、临界流; 答案:b