基础工程(第二版)第三章例题

【例题3-1】某承重砖墙混凝土基础的埋深为 1.5m ，上部结构传来的轴向压力F k ＝200kN/m 。持力层为粉质粘土，其天然重度 =m 3，孔隙比e =，液性指数I L =，地基承载力特征值f ak ＝150 kPa ，地下水位在基础底面以下。试设计此基础。

【解】(1) 地基承载力特征值的深宽修正

先按基础宽度b 小于3m 考虑，不作宽度修正。由于持力层土的孔隙比及液性指数均小于，查表2-7，得d =。

kPa

178.0= )5.05.1(5.176.1150= )5.0(0d ak a -??+-+=d f f γη (2) 按承载力要求初步确定基础宽度

m 35.1= )

5.120178(200

= a min ?--=

d f F b G k γ

初步选定基础宽度为1.40 m 。

(3) 基础剖面布置

初步选定基础高度H =0.3m 。大放脚采用标准砖砌筑，每皮宽度b 1 = 60 mm, h 1 = 120mm ，共砌5皮，大放脚的底面宽度b 0 = 240+2×5×60 = 840 mm ，如图3-2所示。

(4) 按台阶的宽高比要求验算基础的宽度

基础采用C15素混凝土砌筑，而基底的平均压力为

【例题3-2】某厂房采用钢筋混凝土条形基础，墙厚240mm ，上部结构传至基础顶部的轴心荷载N =350kNm ，弯矩M =m/m kN ?，如图3-5所示。条形基础底面宽度b 已由地基承载力条件确定为2.0m ，试设计此基础的高度并进行底板配筋。

【解】(1) 选用混凝土的强度等级为C20，查《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)得f t ＝；底板受力钢筋采用HRB335级钢筋，查得y f ＝300MPa ；纵向分布钢筋采用HPB235级钢筋。

(2) 基础边缘处的最大和最小地基净反力：

kPa

133.0

217.0

= 0.20

.2860.2

35062

2min max j ?±=±=b M b N p

(3) 验算截面I 距基础边缘的距离：

()m 88.024.00.22

1

I =-?=

b (4) 验算截面的剪力设计值：

()[]

()[]kN/m

174.7= 0.13388.00.21788.00.220

.2288

.0 22min j I max j I I

I ?+?-??=

+-=

p b p b b b b V (5) 基础的计算有效高度：

mm 9.2261

.17.07

.1747.0t I 0=?=≥

f V h 基础边缘高度取200mm ，基础高度h 取300mm ，有效高度h 0=300－40=260mm >226.9mm ，合适。

(6) 基础验算截面的弯矩设计值：

[]

[]m/m kN 3.7988.0133)88.023(2172

688.0)3(62

1min 1max 21I ?=?+-???=

+-=b p b b p b b M j j

(7) 基础每延米的受力钢筋截面面积：

260y I mm 113010260

3009.03

.799.0=???==

h f M A s

选配受力钢筋Φ16@170，A s =1183mm 2，沿垂直于砖墙长度的方向配置。在砖墙长度方向配置8@250的分布钢筋。基础配筋图见图3-6所示。

图3-5 墙下条形基础计算简图 图3-6 墙下条形基础配筋图

【例题3-3】 某柱下锥形独立基础的底面尺寸为2200×3000mm, 上部结构柱荷载的基本组合值为N =750kN ，M ＝110m kN ?，柱截面尺寸为400×400 mm ，基础采用C20级混凝土和HPB235级钢筋。试确定基础高度并进行基础配筋。

【解】 1. 设计基本数据：根据构造要求，可在基础下设置100mm 厚的混凝土垫层，强度等级为C10。

假设基础高度为h =500 mm ，则基础有效高度h 0=－=0.45 m 。从混凝土结构设计规范中可查得C20级混凝土 f t =×103 kPa ，HPB235级钢筋f y =210 MPa 。 2. 基底净反力计算

kPa

80.3150.0

= 0.32.2611102.20.3750 2

min max j ??±

?=±=

W M A N p

3. 基础高度验算

基础短边长度2.2=l m ，柱截面的宽度和高度a = b c ＝0.4m 。

0.1hp =β；a t =a =0.4m ；a b =a +2h 0=1.3 m

m

85.02/)3.14.0( 2

)(b t m =+=+=a a a

由于02 h a l +> ，于是

2

2

2

00m 68.145.024.022.22.245.024.020.3 2222=??

? ??---???? ??--=?

?

? ??---??? ??--=h a l l h b b A c l

kN 25268.10.150max

j =?==l l A p F kN 5.29445.085.0101.10.17.07.030m t hp =?????=h a f β

满足0m t hp 7.0h a f F l β≤条件，选用基础高度h =500 mm 合适。

4. 内力计算与配筋

设计控制截面在柱边处，此时相应的'a 、'b 和p jI 值为 m 3.124

.00.3

m, 4.0' m, 4.0 '1=-=

==a b a kPa 8.1190

.33

.10.3)3.800.150(3.80I =-?

-+=j p 长边方向 ()??

????-+??? ??

-++=

l p p A G p p a l a M )(2 '2121I max I max 21I []m kN 7.1912.2)8.1190.150()8.1190.150)(4.02.22(3.112

1

2?=?-+++???=

短边方向 ()()()

min j max j 2 '2 '481

p p b b a l M ++-=

Ⅱ m kN 5.99 )3.800.150)(4.00.32()4.02.2(48

1

2?=++?-?=

长边方向配筋26I mm 220510210

4609.07

.191=???=s A

选用16@210（A sI =2211 mm 2）

短边方向配筋26mm 118610210

)16460(9.05

.99=??-?=Ⅱs A

选用10@200（A s Ⅱ=1178 mm 2）

基础的配筋布置见图3-9所示。

（a ）基础剖面与受力 （b ）基础配筋

图3-9柱下独立基础的计算与配筋

【例题3-4】 柱下条形基础的荷载分布如图3-11（a ）所示，基础埋深为1.5m ，地基土承载力设计值f =160kPa ，试确定其底面尺寸并用倒梁法计算基础梁的内力。 【解】 （1）基础底面尺寸的确定

基础的总长度 0.200.630.12=?+?=l m

基底的宽度 08.2)

5.120160(20)1850850(2)20(=?-?+?=-∑=

d f l N

b m

取基础宽度b =2.1m 。

（2）计算基础沿纵向的地基净反力 0.2700

.205400

==∑=

=l N bp q j kN/m 采用倒梁法将条形基础视为q 作用下的三跨连续梁，如图3-11(b)。

（3）用弯矩分配法计算梁的初始内力和支座反力

弯矩： 0.1350

0==D A M M kN ·m ； 5.67400-==中中CD AB M M kN ·m 0.94500==C B M M kN ·m ； 0.2700

-=中BC M kN ·m 剪力： 0.27000=-=右左D A Q Q kN ； 0.6750

0-=-=左右D A Q Q kN 0.94500=-=右左C B Q Q kN ； 0.8100

0-=-=左右C B Q Q kN

支座反力：0.9450.6750.2700

0=+==D A R R kN

0.17550.8100.9450

0=+==C B R R kN

（4）计算调整荷载

由于支座反力与原柱荷载不相等，需进行调整，将差值折算成分布荷载△q ：

()

7.313/0.60.10

.9450.8501-=+-=

?q kN/m

()

75.233/0.63/0.61755

18502=+-=

?q kN/m

调整荷载的计算简图见图3－11（c ）。

（5）计算调整荷载作用下的连续梁内力与支座反力

弯矩： 9.151

1-==D A M M kN ·m 3.2411==C B M M kN ·m ； 剪力： 7.3111-=-=右左D A Q Q kN ； 5.511

1=-=左右D A Q Q kN 7.3511=-=右左C B Q Q kN ； 6.471

1-=-=左右C B Q Q kN

支座反力：2.835.517.311

1-=--==D A R R kN

3.836.477.351

1=+==C B R R kN

将两次计算结果叠加：

8.8612.830.9451

0=-=+==A A D A R R R R kN

3.18383.8317551

0=+=+==B B C B R R R R kN

这些结果与柱荷载已经非常接近，可停止迭代计算。

（6）计算连续梁的最终内力

弯矩： 1.1199.150.1351

0=-=+==A A D A M M M M kN ·m ；

3.9693.240.9451

0=+=+==B B C B M M M M kN ·m ； 剪力： 3.2387.310.2701

0=-=+=-=左左右左A A D A Q Q Q Q kN ； 5.6235.510.6751

0-=+-=+-右右左右＝＝A A D A Q Q Q Q kN 7.9807.350.9451

0=+=+左左右左＝＝－B B C B Q Q Q Q kN ； 6.8576.470.8101

0-=--=+-右右左右＝＝B B C B Q Q Q Q kN

最终的弯矩与剪力见图3-11（d ）和图3-11（e ）。

（a）基础荷载分布；（b）倒梁法计算简图；(c) 调整荷载计算简图；

(d)最终弯矩图；(e)最终剪力图

图3－11 柱下条形基础计算实例

【例题3-5】 图3-17为一承受对称柱荷载的条形基础，基础的抗弯刚度为

26m kN 103.4??=EI ，

基础底板宽度b 为2.5m,长度l 为17m 。地基土的压缩模量10=s E MPa ，压缩层在基底下5m 的范围内。用地基梁解析法计算基础梁中点C 处的挠度、弯矩和地基的

净反力。

图3-17 柱下条形基础计算图

【解】 1）确定地基的基床系数和梁的柔度指数 基底的附加压力近似按地基的平均净反力考虑

6.15017

5.22

)20001200(=??+=

=

∑bl

N p kPa

基础中心点的沉降计算，取Ψs ＝，z i-1＝0，z i =5.0m ，基底中心的平均附加应力系数C i

则可按地基附加应力计算方法查有关表格求得为。于是

0454.06024.0510000

6.1500.10=???==i i s s

C z E p s ψ m 查表3－7可求得沉降影响系数0ω、m ω分别为和。

基础的平均沉降 0397.00454.031.202

.2=?=

m s m 基床系数 38000397

.06

.150==s k kN/m 3

集中基床系数 950038005.2=?=s bk kPa 柔度指数 1533.010

3.449500

4

6

=??=

λ m -1 6061.2171533.0=?=l λ，而，7854.04

=π

，1416.3＝π

πλπ

<

， 故属有限长梁。

2) 按无限长梁计算基础梁左端A 处的内力，见表3－8。 3) 计算梁端的边界条件力 按606.2=l λ查表3－5得

30666

.0 ,04522.406348.0D ,10117.0 ,02579.0-==-=-=-=l l l l l F F C A

代入式（3－26）得

[]

[]kN

0.2810 9.4331533.0)02579.01(6.729)06348.01()30666.004522.4( )1()1()(=??++?--=-+++==a l a l l l B A M A Q D F E P P λ kN

5.9721 9.33)06348.01(1533.02

6.729)1011

7.01()30666.004522.4( )1(2)1()(-=??

?

????++??---=?

?

?

???-+++-=-=a l a l l l B A M D Q C F E M M λ

4）计算C 点处的挠度、弯矩和地基的净反力

先计算半边荷载引起C 点处的内力，然后根据对称原理计算叠加得出C 点处的挠度C w 、弯矩M C 和地基的净反力p C 见表3-9。

于是

m kN 2.1266)1.633(2?-=-?=C M m 0377.00189.02=?=C w

kPa 3.1430377.03800=?==C s C y k p 。

工程热力学思考题答案,第三章

第三章 理想气体的性质 1.怎样正确看待“理想气体”这个概念？在进行实际计算是如何决定是否可采用理想气体的一些公式？ 答：理想气体：分子为不占体积的弹性质点，除碰撞外分子间无作用力。理想气体是实际气体在低压高温时的抽象，是一种实际并不存在的假想气体。 判断所使用气体是否为理想气体（1）依据气体所处的状态（如：气体的密度是否足够小）估计作为理想气体处理时可能引起的误差；（2）应考虑计算所要求的精度。若为理想气体则可使用理想气体的公式。 2.气体的摩尔体积是否因气体的种类而异？是否因所处状态不同而异？任何气体在任意状态下摩尔体积是否都是 0.022414m 3 /mol? 答：气体的摩尔体积在同温同压下的情况下不会因气体的种类而异；但因所处状态不同而变化。只有在标准状态下摩尔体积为 0.022414m 3 /mol 3.摩尔气体常数 R 值是否随气体的种类不同或状态不同而异？ 答：摩尔气体常数不因气体的种类及状态的不同而变化。 4.如果某种工质的状态方程式为pv =R g T ，那么这种工质的比热容、热力学能、焓都仅仅是温度的函数吗？ 答：一种气体满足理想气体状态方程则为理想气体，那么其比热容、热力学能、焓都仅仅是温度的函数。 5.对于一种确定的理想气体，()p v C C 是否等于定值？p v C C 是否为定

值？在不同温度下()p v C C -、p v C C 是否总是同一定值？ 答：对于确定的理想气体在同一温度下()p v C C -为定值， p v C C 为定值。在不同温度下()p v C C -为定值，p v C C 不是定值。 6.麦耶公式p v g C C R -=是否适用于理想气体混合物？是否适用于实际 气体？ 答：迈耶公式的推导用到理想气体方程，因此适用于理想气体混合物不适合实际气体。 7.气体有两个独立的参数，u(或 h)可以表示为 p 和 v 的函数，即(,)u u f p v =。但又曾得出结论，理想气体的热力学能、焓、熵只取决于温度，这两点是否矛盾？为什么？ 答：不矛盾。实际气体有两个独立的参数。理想气体忽略了分子间的作用力，所以只取决于温度。 8.为什么工质的热力学能、焓、熵为零的基准可以任选？理想气体的热力学能或焓的参照状态通常选定哪个或哪些个状态参数值？对理想气体的熵又如何？ 答：在工程热力学里需要的是过程中热力学能、焓、熵的变化量。热力学能、焓、熵都只是温度的单值函数，变化量的计算与基准的选取无关。热力学能或焓的参照状态通常取 0K 或 0℃时焓时为0，热力学能值为 0。熵的基准状态取p 0=101325Pa 、T 0=0K 熵值为 0 。 9.气体热力性质表中的h 、u 及s 0的基准是什么状态？ 答：气体热力性质表中的h 、u 及s 0的基准是什么状态00(,)T P 00T K =

基础工程-第3章课后习题答案

1.试述桩的分类。 （一）按承台位置分类。可分为高桩承台基础和低桩承台基础，简称高桩承台和低桩承台。 （二）按施工方法分类。可分为沉桩（预制桩）、灌注桩、管桩基础、钻埋空心桩。 （三）按设置效应分类。可分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩。 （四）按桩土相互作用特点分类。可分为竖向受荷桩（摩擦桩、端承桩或柱桩）、横向受荷桩（主动桩、被动桩、竖直桩和斜桩）、桩墩（端承桩 墩、摩擦桩墩）。 （五）按桩身材料分类。可分为木桩（包括竹桩）、混凝土桩（含钢筋和混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩）、钢桩和组合桩。 2.桩基设计原则是什么？ 桩基设计·应力求做到安全适用、经济合理、主要包括收集资料和设计两部分。 1.收集资料 （1）进行调查研究，了解结构的平面布置、上部荷载大小及使用要求等； （2）工程地质勘探资料的收集和阅读，了解勘探孔的间距、钻孔深度以及土层性质、桩基确定持力层； （3）掌握施工条件和施工方法，如材料、设备及施工人员等； 2.设计步骤 （1）确定桩的类型和外形尺寸，确定承台埋深； （2）确定单桩竖向承载力特征值和水平承载力特征值； （3）初步拟定桩的数量和平面布置； ( 4 )确定单桩上的竖向和水平承载力，确定群桩承载力； ( 5 )必要时验算地基沉降； ( 6 )承台结构设计； ( 7 )绘制桩和承台的结构及施工图； 3.设计要求

《建筑地基基础设计规范》（GB 50007 —2011）第8.5.2条指出，桩基设计应符合下列规范： （1）所有桩基均应进行承载力和桩身强度计算。对预制桩，尚应进行运输、吊装和锤击等中的强度和抗裂验算。 （2）桩基沉降量验算应符合规范第8.5.15条规定。 （3）桩基的抗震承载力验算应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）的相关规定。 （4）桩基宜选用中、低压缩性土层作为桩端持力层。 （5）同一结构单元内的桩基，不宜选用压缩性差异较大的土层作为桩端持力层，不宜采用部分摩擦桩和部分端承桩。 （6）由于欠固结软土、湿陷性土和场地填土的固结，场地大面积堆载、降低地下水位等原因，引起桩周土的沉降大于柱的沉降时，应考虑桩侧负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响。 （7）对位于坡地、岸边的桩基，应进行桩基的整体稳定性验算。桩基应与边坡工程统一规划，同步设计。 （8）岩溶地区的桩基，当岩溶上覆土层的稳定性有保证，且桩端持力层承载力及厚度满足要求，可利用覆土层作为桩端持力层。当必须采用嵌岩桩时，应对岩溶进行施工勘探。 （9）应考虑桩基施工中挤土效应对桩基及周边环境的影响；在深厚饱和软土中不宜采用大片密集有挤土效应的桩基。 （10）应考虑深基坑开挖中，坑底土回弹隆起对桩受力及桩承载力的影响。 （11）桩基设计时，应结合地区经验考虑桩、土、承台的共同作用。 （12）在承台及地下室周围的回填土中，应满足填土密实度要求。 3.什么是单桩？说明桩侧极限摩阻力的影响因素是什么。 单桩: 即采用一根桩（通常为大直径桩）以承受和传递上部结构（通长为柱）荷载的独立基础。 极限摩阻力的影响因素:（1）桩周土的性质； （2）桩、土相对位移； （3）桩的直径的影响； （4）桩-土界面条件的影响；

基础工程(清华大学出版社)第二章课后习题答案

（1）地区的标准冻结深度为 0 =1.8m 2）按式 2-30求设计冻结深度，即 d = 0 zs zw ze 第二层土： d>0.5mm 占 40%<50%， d>0.25mm 占 55%>50%，为中砂， zs =1.30 查表 2-12 求 zw 第一层土： 按表 2-10查粉土， 19%< =20%<22%，底面距地下水位 0.8m<1.5m ，冻胀 等级为Ⅲ级 冻胀类别为冻胀 zw =0.90 第二层土：按表 2-10 查中砂，地下水位离标准冻结面距离为 0.2m<0.5m 冻胀等级为 Ⅳ级 冻胀类别为强冻胀 zw =0.85 查表 2-13 求 ze 城市人口为 30 万，按城市的近郊取值 ze =0.95（注意表格下面的注释） 按第一层土计算： d1 =1.8*1.2*0.90*0.95=1.85m 按第二层土计算： d2 =1.8*1.3*0.85*0.95=1.89m 表明：冻结深度进入了第二层土内，故残留冻土层主要存在于第二层土。可近似取冻深 最大的土层，即第二层土的冻深 1.89m 来作为场地冻深。 如果考虑两层土对冻深的影响，可通过折算来计算实际的场地冻深。 折算冻结深度： Z d ' =1.2 +（1.85 - 1.2）* 1.89 =1.864m 1.85 （3）求基础最小埋深 按照正方形单独基础，基底平均压力为 120kp a ，强冻胀、采暖条件，查表 2-14 得允许 残留冻土层厚度 h max =0.675m 由式 2-31求得基础的最小埋置深度 d min = d - h max =1.89-0.675=1.215m 或者：最小埋置深度 d min = 'd - h max =1.864-0.675=1.189m 综合可取 d min =1.2m 查表 2-11 求 zs 第一层土： I p = L - P =8<10 且 d>0.075mm 占土重 10%<50% ，为粉土， zs =1.20

哈工大工程热力学习题答案——杨玉顺版

第二章 热力学第一定律 思 考 题 1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？ 答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 d d q u p v δ=+ 或 d d q h v p δ=- 那么它们的适用范围如何？ 答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h pv =-，()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得 q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。 3. 能量方程 δq u p v =+d d （变大） 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大） 很相像，为什么热量 q 不是状态参数，而焓 h 是状态参数？ 答：尽管能量方程 q du pdv δ=+ 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）似乎相象，但两者 的数学本质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dh du d pv =+??? 因为 0du =?，()0d pv =? 所以 0dh =?， 因此焓是状态参数。 而 对 于 能 量 方 程 来 说 ，其循环积分：

【考试突击】武汉理工大学材料工程基础第三章传热学例题

1．用热电偶测量管道内的空气温度。如果管道内空气温度与管道壁的温度不同，则由于热电偶与管道壁之间的辐射换热会产生测温误差，试计算当管道壁温度t 2=100℃，热电偶读数温度t 1=200℃时的测温误差。假定热电偶接点处的对流换热系数h=46.52W/m 2℃，其发射率ε1=0.9。 解： 热电偶接点与管道壁面相比是很小的， 因此，它们之间的辐射换热可以按下式计算：)(4241112,T T q net -=σε 管道内热空气通过对流换热传递给热电偶接点的热量：)(11,t t h q g c g net -= t g 为空气的真实温度。 热电偶接点达到稳定状态时的热平衡式：1,12,g net net q q = 既是，)()(4 24 111T T t t h g c -=-σε 热电偶的读数误差应为： [] C T T h t t c g t ?=+-+??= -= -=-6.33)100273()200273(1067.552 .469 .0) (44842411 1σεδ 即，管道内空气的真实温度t g =233.6℃。 上例说明，热电偶在管道中测量透热气体温度时，其测温误差较大。 从计算过程中可看出测温误差与下列因素有关： （1） 测温误差与热电偶外套管材料的发射率成正比，因此，宜采用表面比较光滑、发 射率比较小的热电偶外套。 （2） 测温误差与对流换热系数成反比，这说明管道内气流速度愈快，测温误差愈小。 测温时热电偶必须装置在气流速度较快处，在热电偶安装处可造成人为的缩颈，或采用抽气式热电偶。 （3） 测温误差随着差值的减小而减小。为了提高t2温度，可以在管道上装置热电偶的 部分包上绝热层，或在热电偶外加上遮热罩。加上遮热罩后，辐射换热在热电偶与遮热罩之间进行，而遮热罩的温度比管道壁高，因此，加上遮热罩后热电偶的辐射换热损失将减小，测温误差也会减小。 2．为了减少上题中由于辐射换热引起的热电偶读数误差，在热电偶接点周围包上遮热罩。如果空气温度为233.6℃，其它各数据不变化。由遮热罩表面到气流的对流换热系数hc=11.63W/m 2℃，遮热罩发射率ε3=0.8。试求此时热电偶的读数应为多少？ 解：（1）设遮热罩温度为t 3，表面积为F 3 , 管道内热空气以对流方式传递给热接点的热量为：)(11t t F h g c -， 管道内热空气以对流方式传递给遮热罩两表面的热量为：)(233t t F h g c -'

工程热力学经典例题-第三章_secret

3．5 典型例题 例题3－１ 某电厂有三台锅炉合用一个烟囱，每台锅炉每秒产生烟气733 m （已折算成标准状态下的体积），烟囱出口出的烟气温度为100C ?，压力近似为101.33kPa ，烟气流速为30m/s 。求烟囱的出口直径。 解 三台锅炉产生的标准状态下的烟气总体积流量为 烟气可作为理想气体处理，根据不同状态下，烟囱内的烟气质量应相等，得出 因p =0p ，所以 烟囱出口截面积 32V 299.2m /s 9.97m q A = == 烟囱出口直径 3.56m 讨论 在实际工作中，常遇到“标准体积”与“实际体积”之间的换算，本例就涉及到此问题。又例如：在标准状态下，某蒸汽锅炉燃煤需要的空气量3V 66000m /h q =。若鼓风机送入的热空气温度为1250C t =?，表压力为g120.0kPa p =。当时当地的大气压里为b 101.325kPa p =，求实际的送风量为多少？ 解 按理想气体状态方程，同理同法可得 而 1g1b 20.0kPa 101.325kPa 121.325kPa p p p =+=+= 故 33V1101.325kPa (273.15250)K 66000m 105569m /h 121.325kPa 273.15kPa q ?+=?=? 例题３－２ 对如图３－９所示的一刚性容器抽真空。容器的体积为30.3m ，原先容 器中的空气为0.1MPa ，真空泵的容积抽气速率恒定为30.014m /min ，在抽气工程中容器内温度保持不变。试求： （１） 欲使容器内压力下降到0.035MPa 时，所需要的抽气时间。 （２） 抽气过程中容器与环境的传热量。 解 （１）由质量守恒得 即 所以 V d d q m m V τ-= （３） 一般开口系能量方程 由质量守恒得 out d d m m =- 又因为排出气体的比焓就是此刻系统内工质的比焓，即out h h =。利用理想气体热力性质得

基础工程第二版第二章习题解答

习 题 【2-1】如图2-31所示地质土性和独立基础尺寸的资料，使用承载力公式计算持力层的承载力。若地下水位稳定由0.7m 下降1m ，降至1.7m 处，问承载力有何变化？ 图2-31 习题2-1图 解：由图2－31可知： 基底处取土的浮重度 基底以上土的加权平均重度 由020=k ?，查表2－6可得 所以，持力层的承载力为 若地下水下降1m 至1.7m ，则 基底以上土的重度为 3/2.17m kN m ＝γ 基底处土的重度为 3/0.18m kN m ＝γ 此时，持力层的承载力为 【2-2】某砖墙承重房屋，采用素混凝土(C10)条形基础，基础顶面处砌体宽度0b =490mm ，传到 设计地面的荷载F k =220kN/m ，地基土承载力特征值f ak =144kPa ，试确定条形基础的宽度b 。 (1)按地基承载力要求初步确定基础宽度 假定基础埋深为d=1.2m ，不考虑地基承载力深度修正，即f a =f ak =144kPa m d f F b G a k 83.12 .120144220=?-=-≥γ，取b=1.9m 初步选定条形基础的宽度为1.9m 。 地基承载力验算： 满足 无筋扩展基础尚需对基础的宽高比进行验算（其具体验算方法详见第三章），最后还需进行基础剖面设计。 (2)按台阶宽高比要求验算基础的宽度 初步选定基础的高度为H=300mm 基础采用C10素混凝土砌筑，基础的平均压力为kPa p k 8.139= 查表3－2，得允许宽高比0.12==H b tg α，则 不满足要求 取H=0.8m 此时地面离基础顶面为 1.2-0.8=0.4m>0.1m ，满足要求。 【2-3】某钢筋混凝土条形基础和地基土情况如图2-32所示，已知条形基础宽度b =1.65m ，上部结构荷载F k =220kN/m ，试验算地基承载力。 图2-32 习题2-3图 解：(1)持力层承载力验算 由于b=1.65m<3m, 取b=3m 而基底总压力为 (2)软弱下卧层承载力验算 下卧层顶面处自重应力为 附加应力按扩散角计算，由于

基础工程(清华大学出版社)第二章课后习题答案

（1）地区的标准冻结深度为0Z =1.8m （2）按式2-30求设计冻结深度，即d Z =0Z zs ψzw ψze ψ 查表2-11求zs ψ 第一层土：p I =L ω-P ω=8<10 且d>0.075mm 占土重10%<50% ，为粉土，zs ψ=1.20 第二层土：d>0.5mm 占40%<50%，d>0.25mm 占55%>50%，为中砂，zs ψ=1.30 查表2-12求zw ψ 第一层土： 按表2-10查粉土，19%<ω=20%<22%，底面距地下水位0.8m<1.5m ，冻胀等级为Ⅲ级 冻胀类别为冻胀 zw ψ=0.90 第二层土：按表2-10查中砂，地下水位离标准冻结面距离为0.2m<0.5m 冻胀等级为Ⅳ级 冻胀类别为强冻胀 zw ψ=0.85 查表2-13求ze ψ 城市人口为30万，按城市的近郊取值 ze ψ=0.95（注意表格下面的注释） 按第一层土计算：d1Z =1.8*1.2*0.90*0.95=1.85m 按第二层土计算：d2Z =1.8*1.3*0.85*0.95=1.89m 表明：冻结深度进入了第二层土内，故残留冻土层主要存在于第二层土。可近似取冻深最大的土层，即第二层土的冻深1.89m 来作为场地冻深。 如果考虑两层土对冻深的影响，可通过折算来计算实际的场地冻深。 折算冻结深度：'d Z =1.2 +（1.85 - 1.2）*1.891.85 =1.864m （3）求基础最小埋深 按照正方形单独基础，基底平均压力为120a kp ，强冻胀、采暖条件，查表2-14得允许残留冻土层厚度max h =0.675m 由式2-31求得基础的最小埋置深度min d =d Z -max h =1.89-0.675=1.215m 或者：最小埋置深度min d =' d Z -max h =1.864-0.675=1.189m 综合可取min d =1.2m 。

工程热力学习题(第3章)解答

第3章 热力学第一定律 3.5空气在压气机中被压缩。压缩前空气的参数为p 1=1bar ，v 1=0.845m 3/kg ，压缩后的参数为p 2=9bar ，v 2=0.125m 3/kg ，设在压缩过程中1kg 空气的热力学能增加146.5kJ ，同时向外放出热量55kJ 。压缩机1min 产生压缩空气12kg 。求：①压缩过程中对1kg 空气做的功；②每生产1kg 压缩空气所需的功（技术功）；③带动此压缩机所用电动机的功率。 解：①闭口系能量方程 q=?u+w 由已知条件：q=-55 kJ/kg ，?u=146.5 kJ/kg 得 w =q -?u=-55kJ-146.5kJ=-201.5 kJ/kg 即压缩过程中压气机对每公斤气体作功201.5 kJ ②压气机是开口热力系，生产1kg 空气需要的是技术功w t 。由开口系能量守恒式：q=?h+w t w t = q -?h =q-?u-?(pv)=q-?u-(p 2v 2-p 1v 1) =-55 kJ/kg-146.5 kJ/kg-(0.9×103kPa×0.125m 3/kg-0.1×103kPa×0.845m 3/kg) =-229.5kJ/kg 即每生产1公斤压缩空气所需要技术功为229.5kJ ③压气机每分钟生产压缩空气12kg ，0.2kg/s ，故带动压气机的电机功率为 N=q m·w t =0.2kg/s×229.5kJ/kg=45.9kW 3.7某气体通过一根内径为15.24cm 的管子流入动力设备。设备进口处气体的参数是：v 1=0.3369m 3/kg ， h 1=2826kJ/kg ，c f1=3m/s ；出口处气体的参数是h 2=2326kJ/kg 。若不计气体进出口的宏观能差值和重力位能差值，忽略气体与设备的热交换，求气体向设备输出的功率。 解：设管子内径为d ，根据稳流稳态能量方程式，可得气体向设备输出的功率P 为： 2222f1121213(0.1524)()()(28262326)440.3369 c d P m h h h h v ×=?=?=?× =77.5571kW 。 3.9一个储气罐从压缩空气总管充气，总管内压缩空气参数恒定，压力为500kPa ，温度为25℃。充气开始时，罐内空气参数为50kPa ，10℃。求充气终了时罐内空气的温度。设充气过程是在绝热条件下进行的。 解：根据开口系统的能量方程，有： δQ =d(m·u )+(h out +c 2fout +gz out )δm out -(h in +c 2fin +gz in ) δm in +δW s 由于储气罐充气过程为绝热过程，没有气体和功的输出，且忽略宏观能差值和重力位能差值，则δQ =0，δm out =0，(c 2fin +gz in )δm in =0，δW s =0，δm in =d m ，故有： d(m·u )=h in ·d m 有： m ·d u +u ·d m=h in ·d m 即：m ·d u=(h in -u )·d m =pv ·d m =R g T ·d m 分离积分变量可得：(c v /R g )·d T /T=d m /m 因此经积分可得：(c v /R g )ln(T 2/T 1)= ln(m 2/m 1) 设储气罐容积为V 0，则：m 1=p 1·V 0/(R g T 1)，m 2=p 2·V 0/(R g T 2) 易得T 2=T 1· (p 2/p 1) R g /cp =283×(500/50)0.287/1.004=546.56 K 3.10一个储气罐从压缩空气总管充气，总管内压缩空气参数恒定，压力为1000kPa ，温度为27℃。充气开始时，储气罐内为真空，求充气终了时罐内空气的温度。设充气过程是在绝热条件下进行的。 解：根据开口系统的能量方程，有： δQ =d(m·u )+(h out +c 2fout +gz out )δm out -(h in +c 2fin +gz in ) δm in +δW s 由于储气罐充气过程为绝热过程，没有气体和功的输出，且忽略宏观能差值和重力位能差值，则δQ =0，δm out =0，(c 2fin +gz in )δm in =0，δW s =0，δm in =d m ，故有： d(m·u )=h in ·d m

工程材料第三章知识点

工程材料 第三章金属材料 一、名词解释。 合金钢为了提高钢的性能，在铁碳合金中特意加入合金元素所获得的钢。 回火稳定性淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。 二次硬化某些铁碳合金（如高速钢）须经多次回火后，才进一步提高其硬度。这种硬化现象，称为二次硬化，它是由于特殊碳化物析出和（或）由于与奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致。 回火脆性250-400和450-650两个温度区间回火后，钢的冲击韧性明显下降。 铸铁碳的质量分数在2.11％以上的铁碳合金 青铜含铝，硅，铅，鈹，锰等的铜基合金 黄铜以锌为主要合金元素的铜合金。 二、填空题。 1、一些含有合金元素Ni 、Cr 和Mn 的钢容易产生第二类回火脆性，为了消除第二类回火脆性，可采用同时含有合金元素Mo和W的钢。 2、合金元素中，碳化物形成元素有Fe 、Mn、Cr 、Mo等。 3、除Co、Al外，几乎所有的合金元素都使Ms、Mf点下降，因此淬火后相同碳质量分数的合金钢比碳钢残余奥氏体少，使钢的硬度变大。 4、促进晶粒长大的元素有Mn、P 等。 5、按钢中合金元素含量，可将合金钢分为低合金钢、中合金钢和高合 金钢三类。 6、合金钢中常用来提高淬透性的合金元素有Cr 、Mn 、Ni 、Si和 B五种，其中作用最大的是Cr 。 7、20钢是优质碳素结构钢，可以制造冲压件及焊接件。 8、20CrMnTi钢是中淬透性合金渗透钢，可以制造汽车、拖拉机上的重要零件。

9、9SiCr是冷作模具钢，可以制造冷作模具。 10、CrWMn是冷作模具钢，可以制造冷作模具。 11、5CrMnMo是热作模具钢，可以制造热锻模钢。 12、Cr12MoV是冷作模具钢，可以制造冷作模具。 13、T12是碳素工具钢，可以制造锉刀、挂刀等刃具。 14、16Mn是低合金高强度结构钢，可以制造桥梁、船舶、车辆等结构钢。 15、40Cr是低淬透性合金调质钢，可以制造一般尺寸的重要零件。 16、60Si2Mn是合金弹簧钢，可以制造汽车、拖拉机上的板簧和螺旋弹簧。 17、GCr15钢铬弹簧钢，可以制造冷冲模、量具、丝锥等。 18、1Cr13是马氏体不锈钢，可以制造韧性要求较高的紧固件、叶片等。 19、1Cr18Ni9Ti是奥氏体不锈钢，可以制造耐酸容器、抗磁仪表、医疗器械。 20、ZGMn13是高锰钢，可以制造车履带、铁轨分道叉。 21、20CrMnTi是中淬透性合金渗透钢，Cr、Mn的主要作用是提高淬透性，Ti 的主要作用是阻碍渗碳时奥氏体晶粒长大；增加渗碳层，提高研磨性，热处理的工艺是渗碳后直接淬火，再低温回火。 22、W18Cr4V是高速钢，碳质量分数是0.73%~0.83%，W的主要作用是提高热硬性，Cr的主要作用是提高淬透性，V的主要作用是形成VC，阻止奥氏体晶粒长大。热处理工艺是球化退火→淬火→回火。最后组织是回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体。 23、0Cr18Ni9Ti是奥氏体钢，Cr、Ni和Ti的作用分别是提高钢的耐蚀性、形成稳定碳化物和防止晶间腐蚀。 24、灰口铸铁中碳主要以石墨的形式存在，可用来制造机床床身、柴油机汽缸。 25、可锻铸铁中石墨的形态为团絮状，可用来制造制造形状复杂、承受冲击和振动载荷的零件，如汽车拖拉机的后桥外壳、管接头、低压阀门等。

广大复习资料之工程热力学第三章思考题答案

第三章思考题 3-1门窗紧闭的房间内有一台电冰箱正在运行,若敞开冰箱的大门就有一股凉气扑面,感到凉爽。于是有人就想通过敞开冰箱大门达到降低室内温度的目的,你认为这种想法可行吗? 解：按题意，以门窗禁闭的房间为分析对象，可看成绝热的闭口系统，与外界无热量交换，Q =0，如图3.1所示，当安置在系统内部的电冰箱运转时，将有电功输入系统，根据热力学规定：W <0，由热力学第一定律W U Q +?=可知，0>?U ，即系统的热力学能增加，也就是房间内空气的热力学能增加。由于空气可视为理想气体，其热力学能是温度的单值函数。热力学能增加温度也增加，可见此种想法不但不能达到降温目的，反而使室内温度有所升高。 3-2既然敞开冰箱大门不能降温，为什么在门窗紧闭的房间内安装空调器后却能使温度降低呢? 解:仍以门窗紧闭的房间为对象。由于空调器安置在窗上，通过边界向环境大气散热,这时闭口系统并不绝热,而且向外界放热，由于Q<0，虽然空调器工作时依旧有电功W 输入系统，仍然W<0，但按闭口系统能量方程：W Q U -=?， 此时虽然Q 与W 都是负的,但W Q >，所以?U<0。可见室内空气热力学能将减少,相应地空气温度将降低。 3-6 下列各式，适用于何种条件？(说明系统、工质、过程) 1）?q=du+ ?w ；适用于闭口系统、任何工质、任何过程 2）?q=du+ pdv ；适用于闭口系统、任何工质、可逆过程 3）?q=c v dT+ pdv ；适用于闭口系统、理想气体、任何过程 4）?q=dh ；适用于开口系统、任何工质、稳态稳流定压过程 5）?q=c p dT- vdp 适用于开口系统、理想气体、可逆过程 3-8 对工质加热，其温度反而降低，有否可能？ 答：有可能，如果工质是理想气体，则由热力学第一定律Q=ΔU+W 。理想气体吸热，则Q>0，降温则ΔT<0，对于理想气体，热力学能是温度的单值函数，因此，ΔU <0。在此过程中，当气体对外作功，W>0，且气体对外作功大于热力学能降低的量，则该过程遵循热力学第一定律，因此，理想气体能进行吸热而降温的过程。 3-9 “任何没有容积变化的过程就一定不对外做功“这种说法对吗？说明理由。 答：这种说法不正确。系统与外界传递的功不仅仅是容积功，还有轴功等形式，因此，系统经历没有容积变化的过程也可以对外界做功。 3-10 说明以下论断是否正确： 1） 气体吸热后一定膨胀，热力学能一定增加； 答：不正确。由热力学第一定律Q=ΔU+W ，气体吸热，Q>0，可能使热力学能增加，也可能膨胀做功。 2） 气体膨胀时一定对外做功； 答：不正确。自由膨胀就不对外做功。容积变化是做膨胀功的必要条件，不是充分条件。 3） 气体压缩时一定消耗外功； 答：不正确。气体冷却时容积缩小但是不用消耗外功。

材料工程基础复习思考题

《材料工程基础》复习思考题 第一章绪论 1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？ 2、为什么材料是人类赖以生存和发展的物质基础？ 3、为什么材料是科学技术进步的先导？ 4、材料的制备技术或方法主要有哪些？ 5、材料的加工技术主要包括哪些内容？ 6、进行材料设计时应考虑哪些因素？ 7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？ 8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。 9、材料设计包括哪几个层次？进行材料设计时应遵循哪些原则？ 10、如何区分传统材料与先进材料？ 11、工业1.0、2.0、3.0和4.0分别以什么为特征？ 12、钢铁材料是如何分类的？其主要发展趋势？ 13、有色金属材料分为哪些类别？各有何特点？ 14、化工材料主要有哪些？ 15、建筑材料有何特点？ 16、电子信息材料主要有哪些？其发展特点？ 17、航空航天材料的性能特点如何？ 18、先进陶瓷材料如何分类？各有何特点？ 19、什么是复合材料？如何设计和制备复合材料？

20、新能源材料有哪些？各有何特点？ 21、超导材料的三个临界参数是什么？如何区分低温超导与高温超导？ 22、纳米材料与纳米技术的异同？它们对科技发展的作用？ 22、生物医用材料有哪些？应具备什么特性？ 23、什么是生态环境材料？如何对其生命周期进行评价？

1、铸造具有哪些优缺点？适用范围如何？发展方向？ 2、金属的铸造性能主要包括哪些？ 3、影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？ 4、铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？ 5、什么金属倾向于逐层凝固？如何改变铸件的凝固形式？ 6、什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？ 7、试分析铸造合金的收缩特性对铸件质量影响的基本规律。 8、铸造应力是怎么产生的？对铸件质量有何影响？ 9、试述铸件产生变形和开裂的原因及其防止措施。 10、铸件中的气体和非金属夹杂物对铸件质量有何影响？如何消除？ 11、常用的造型材料有哪些？对其性能有何要求？ 12、什么是冒口？其作用和设计原则？ 13、常见的特种铸造方法有哪些？各有何特点？ 14、陶瓷的液态成形方法有哪些？各有何特点？ 15、聚合物的液态成形方法有哪些？各有何特点？

材料工程基础习题

上篇 第一章金属结构 1、试画出纯铁的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”的原因。 2、室温和1100°C时的纯铁晶格有什么不同？高温（1000°C）的铁丝进行缓慢冷却时，为什么会发生伸长的现 象？ 3、为什么单晶体有各向异性，而实际的金属（未经过塑性变形的）通常是各向同性？ 4、指出铁素体、奥氏体、渗碳体在晶体结构、含碳量和性能上有何不同。 5、根据铁碳合金状态图，说明产生下列现象的原因： （1）含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。 （2）在1100°C，含碳量为0.4%的钢能进行锻造，含碳量为4.0%的白口铁不能锻造。 （3）钢适宜通过压力加工成形，而铸铁适宜通过铸造成形。 6、分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温组织。 第二章金属的工艺性能 1、什么是结晶过冷度？它对金属的结晶过程、铸件的晶粒大小及铸件的机械性能有何影响？ 2、如果其它条件相同，试比较在下列条件下铸件晶粒的大小，并解释原因。 （1）金属型浇注与砂型浇注； （2）铸成薄件与铸成厚件； （3）浇注时采用震动与不采用震动。 3、铅在20°C、钨在1100°C时变形，各属于哪种变形？为什么？（铅的熔点为327°C，钨的熔点为3380°C）10、有四个材料、外形完全一样的齿轮，但制作方法不同，试比较它们中哪种使用效果最好？哪种最差？为什么？ （1）铸出毛坯，然后切削加工成形； （2）从热轧厚钢板上取料，然后切削加工成形； （3）从热轧圆钢上取料，然后切削加工成形； （4）从热轧圆钢上取料后锻造成毛坯，然后切削加工成形。 11、金属经冷变形后，组织和性能发生了哪些变化？分析加工硬化存在的利与弊。有何办法来消除加工硬化？ 12、提高浇注温度可以提高液态合金的充型能力，但实际中为什么又要防止浇注温度过高？ 13、试用图中轨道铸件分析热应力的形成原因，并用虚线表示出铸件的变形方向。 14、“趁热打铁”的含义何在？碳钢的始锻温度和终锻温度是如何确定的？ 15、某种钢材的主要化学成分为C=0.12%，Mn=1.5%，V=0.15%，Mo=0.5%，试分析其焊接性及焊接时应采取的工 艺措施。 16、碳钢在锻造温度围变形时，是否会有加工硬化现象？为什么？

基础工程(第二版)第二章习题解答教学文稿

习 题 【2-1】如图2-31所示地质土性和独立基础尺寸的资料，使用承载力公式计算持力层的承载力。若地下水位稳定由0.7m 下降1m ，降至1.7m 处，问承载力有何变化？ 图2-31 习题2-1图 解：由图2－31可知： 基底处取土的浮重度 3/2.88.90.18'm kN w sat =-=-=γγγ 基底以上土的加权平均重度 3/0.133 .16.02.8)6.03.1(2.17m kN m =?+-?＝γ 由020=k ?，查表2－6可得 66.5,06.3,51.0===c d b M M M 所以，持力层的承载力为 kPa c M d M b M f k c m d b a 9.64166.53.10.1306.38.12.851.0=?+??+??=++=γγ 若地下水下降1m 至1.7m ，则 基底以上土的重度为 3/2.17m kN m ＝γ 基底处土的重度为 3/0.18m kN m ＝γ 此时，持力层的承载力为 kPa c M d M b M f k c m d b a 0.86166.53.12.1706.38.10.1851.0=?+??+??=++=γγ

【2-2】某砖墙承重房屋，采用素混凝土(C10)条形基础，基础顶面处砌体宽度0b =490mm ，传到设计地面的荷载F k =220kN/m ，地基土承载力特征值f ak =144kPa ，试确定条形基础的宽度b 。 (1)按地基承载力要求初步确定基础宽度 假定基础埋深为d=1.2m ，不考虑地基承载力深度修正，即f a =f ak =144kPa m d f F b G a k 83.12 .120144220=?-=-≥γ，取b=1.9m 初步选定条形基础的宽度为1.9m 。 地基承载力验算： kPa f kPa b G F p a k k k 1448.1399 .12.19.120220=<=??+=+= 满足 无筋扩展基础尚需对基础的宽高比进行验算（其具体验算方法详见第三章），最后还需进行基础剖面设计。 (2)按台阶宽高比要求验算基础的宽度 初步选定基础的高度为H=300mm 基础采用C10素混凝土砌筑，基础的平均压力为kPa p k 8.139= 查表3－2，得允许宽高比0.12==H b tg α，则 m Htg b b 09.10.13.0249.020=???+=+≤α 不满足要求 m tg b b H 705.00 .1249.09.120=?-=-≥α 取H=0.8m m Htg b b 09.20.18.0249.020=??+=+≤α 此时地面离基础顶面为 1.2-0.8=0.4m>0.1m ，满足要求。

基础工程(第二版)第三章例题

【例题3-1】某承重砖墙混凝土基础的埋深为 1.5m ，上部结构传来的轴向压力F k ＝200kN/m 。持力层为粉质粘土，其天然重度γ =17.5kN/m 3，孔隙比e =0.843，液性指数I L =0.76，地基承载力特征值f ak ＝150 kPa ，地下水位在基础底面以下。试设计此基础。 【解】(1) 地基承载力特征值的深宽修正 先按基础宽度b 小于3m 考虑，不作宽度修正。由于持力层土的孔隙比及液性指数均小于0.85，查表2-7，得d =1.6。 kPa 178.0= )5.05.1(5.176.1150= )5.0(0d ak a -??+-+=d f f γη (2) 按承载力要求初步确定基础宽度 m 35.1= ) 5.120178(200 = a min ?--= d f F b G k γ 初步选定基础宽度为1.40 m 。 (3) 基础剖面布置 初步选定基础高度H =0.3m 。大放脚采用标准砖砌筑，每皮宽度b 1 = 60 mm, h 1 = 120mm ，共砌5皮，大放脚的底面宽度b 0 = 240+2×5×60 = 840 mm ，如图3-2所示。 (4) 按台阶的宽高比要求验算基础的宽度 基础采用C15素混凝土砌筑，而基底的平均压力为

【例题3-2】某厂房采用钢筋混凝土条形基础，墙厚240mm ，上部结构传至基础顶部的轴心荷载N =350kN m ，弯矩M =28.0m/m kN ?，如图3-5所示。条形基础底面宽度b 已由地基承载力条件确定为2.0m ，试设计此基础的高度并进行底板配筋。 【解】(1) 选用混凝土的强度等级为C20，查《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)得 f t ＝1.1Mpa ；底板受力钢筋采用HRB335级钢筋，查得y f ＝300MPa ；纵向分布钢筋采用HPB235 级钢筋。 (2) 基础边缘处的最大和最小地基净反力： kPa 133.0217.0 = 0.20.2860.235062 2min max j ? ± =±= b M b N p (3) 验算截面I 距基础边缘的距离： ()m 88.024.00.22 1 I =-?= b (4) 验算截面的剪力设计值： ()[] ()[]kN/m 174.7= 0.13388.00.21788.00.220 .2288 .0 22min j I max j I I I ?+?-??= +-= p b p b b b b V (5) 基础的计算有效高度： mm 9.2261 .17.07 .1747.0t I 0=?=≥ f V h 基础边缘高度取200mm ，基础高度h 取300mm ，有效高度h 0=300－40=260mm >226.9mm ，合适。 (6) 基础验算截面的弯矩设计值： [] []m/m kN 3.7988.0133)88.023(2172 688.0)3(62 1min 1max 21I ?=?+-???= +-=b p b b p b b M j j (7) 基础每延米的受力钢筋截面面积： 260y I mm 113010260 3009.03 .799.0=???== h f M A s 选配受力钢筋Φ16@170，A s =1183mm 2，沿垂直于砖墙长度的方向配置。在砖墙长度方向配置8@250的分布钢筋。基础配筋图见图3-6所示。 图3-5 墙下条形基础计算简图 图3-6 墙下条形基础配筋图

工程热力学习题册有部分答案

第一篇工程热力学 第一章基本概念及气体的基本性质 第二章热力学第一定律 一、选择题 3、已知当地大气压 P b , 真空表读数为 Pv , 则绝对压力 P 为（a ）。 (a) P=P b -Pv （ b ） P=Pv -P b （ c ） P=P b +Pv 4、.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa，环境压力Pa=0.1MPa，则测得的压差为( b ) A.真空p v =0.08Mpa B.表压力p g =0.08MPa C.真空p v =0.28Mpa D.表压力p g =0.28MPa 5、绝对压力p, 真空pv，环境压力Pa间的关系为( d ) A.p+pv+pa=0 B.p+pa－pv=0 C.p－pa－pv=0 D.pa－pv－p=0 6、气体常量R( d ) A.与气体种类有关,与状态无关 B.与状态有关,与气体种类无关 C.与气体种类和状态均有关 D.与气体种类和状态均无关 7、适用于（ c ） (a) 稳流开口系统 (b) 闭口系统 (c) 任意系统 (d) 非稳流开口系统 8、某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（c ）正确。 (a) ds ＞δq/T （ b ） ds ＜δq/T （ c ） ds=δq/T 9、理想气体 1kg 经历一不可逆过程，对外做功 20kJ 放热 20kJ ，则气体温度变化为（b ）。 (a) 提高（ b ）下降（ c ）不变 10、平衡过程是可逆过程的（b ）条件。 (a) 充分（ b ）必要（ c ）充要 11、热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的（ a ） (a) 膨胀 (b) 压缩 (c) 凝结 (d) 加热 13、经历一不可逆循环过程，系统的熵（ d ）

工程材料第三章答案

工程材料习题与辅导（第四版）朱张校姚可夫 3.2 习题参考答案 1. 解释名词热硬性、石墨化、孕育（变质）处理、球化处理、石墨化退火、固溶处理、时效 答: 热硬性: 热硬性是指钢在高温下保持高硬度的能力（亦称红硬性）。热硬性与钢的回火稳定性和特殊碳化物的弥散析出有关。 石墨化: 铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程称为石墨化。 孕育（变质）处理: 在液体金属中加入孕育剂或变质剂，以细化晶粒和改善组织的处理工艺。 球化处理: 在铁水中加入球化剂，以获得球状石墨的处理工艺称为球化处理。 石墨化退火: 使白口铸铁中的渗碳体分解成为团絮状石墨的退火过程。 固溶处理: 把合金加热到单相固溶体区，进行保温使第二相充分溶解，然后快冷（通常用水冷却），得到单一的过饱和固溶体组织的热处理工艺。固溶处理可以使奥氏体不锈钢获得单相奥氏体组织，提高奥氏体不锈钢的耐蚀性。固溶处理也在有色金属合金中得到应用。有色金属合金（如铝合金）先进行固溶处理获得过饱和固溶体，然后再进行时效处理，析出细小、均匀、弥散分布的第二相，提高合金的强度和硬度。 时效: 固溶处理后得到的过饱和固溶体在室温下或低温加热时析出细小、均匀、弥散分布的第二相，合金硬度和强度明显升高的现象称为时效或时效硬化。 2. 填空题 (1) 20是（优质碳素结构）钢，可制造（冲压件、焊接件、渗碳零件，如齿轮、销) . (2) T12是（优质碳素工具）钢，可制造（锉刀、刮刀等刃具及量规、样套等量具) . (3) 按钢中合金元素含量，可将合金钢分为（低合金钢) 、(中合金钢）和（高合金钢）几类。 (4) Q345(16Mn)是（低合金结构）钢，可制造（桥梁、船舶、车辆、锅炉等工程结构) . (5) 20CrMnTi是（合金渗碳）钢，Cr、Mn的主要作用是（提高淬透性、提高经热处理后心部的强度和韧性) , Ti的主要作用是（阻止渗碳时奥氏体晶粒长大、增加渗碳层硬度、提高耐磨性) ，热处理工艺是（渗碳后直接淬火、再低温回火) . (6) 40Cr是（合金调质）钢，可制造（重要调质件如轴类件、连杆螺栓、进汽阀和重要齿轮等) . (7) 60Si2Mn是（合金弹簧）钢，可制造（汽车板簧) . (8) GCr15是（滚珠轴承）钢，1Cr17是（铁素体型不锈）钢，可制造（硝酸工厂设备以及食品工厂设备) . (9) 9SiCr是（低合金刃具）钢，可制造（板牙、丝锥、钻头、铰刀、齿轮铰刀、冷冲模、冷轧辊等) . (10) CrWMn是（冷作模具）钢，可制造（冷冲模、塑料模) . (11) Cr12MoV是（冷模具）钢，可制造（冷冲模、压印模、冷镦模等) . (12) 5CrMnMo是（热模具）钢，可制造（中型锻模) . (13) W18Cr4V是（高速）钢，碳质量分数是（0.70%以上) , W的主要作用是（保证高的热硬性) , Cr的主要作用是（提高淬透性) , V的主要作用是（形成颗粒细小、分布均匀的碳化物，提高钢的硬度和耐磨性，同时能阻止奥氏体晶粒长大，细化晶粒) 。热处理工艺是(1220～1280℃淬火＋(550～570) ℃三次回火) ，最后组织是（回火马氏体、碳化物和少量残余奥氏体) . (14) 1Cr13是（马氏体型不锈）钢，可制造（抗弱腐蚀性介质、能承受冲击载荷的零件) . (15) 0Cr18Ni9Ti是（奥氏体型不锈）钢，Cr、Ni和Ti的作用分别是（提高钢基体的电极