第一章 绪论和流体的基本特性

10、静止流体内部任何一点处的流体静压力，在各个方向都相等。（）

8、全导数为零意味着定常流动。

9、流体的有旋运动必然伴随变形运动。

10、理想流体即为势流。

9、不可压缩定常流动与不可压缩非定常流动的连续方程的微分形式是一致的。

10、在流网线中，等势线和流线是相互平行关系。

3、亥姆霍兹第一定理和第三定理表明:（）
    C、前者指涡管强度大小沿涡管长度方向不变，后者指涡管强度方向与时间无关
    D、前者指某瞬时涡管强度大小与所取截面位置无关，后者指涡管强度大小与时间无关。

6、在涡量场中，沿任意封闭周线的速度环量等于通过该周线所包围曲面面积的旋涡强度。

7、在理想、不可压流体、体积力有势的有旋流场中，同一涡管各截面上的旋涡强度相同。

8、如果流场中只存在一个点源，则流场中只有径向速度。

9、涡线所诱导的速度场都是无旋场。

10、对无限长涡丝，在垂直于涡丝的不同平面内的诱导速度分布不同。

第六章 理想流体的势流理论

7、均匀流与点源的叠加可以得到半无限长物体的势流绕流流动。

8、理想流体绕圆柱体有环流的流动中，在垂直于来流方向上，流体作用在单位长度的圆柱体上的升力等于流体的密度、来流速度和环量的乘积。

9、在势流流动中，如果物体作匀速运动，则物体不受流体作用力;如果物体作加速运动，则物体受流体作用力。

10、附加质量与物体的质量有关。

3、以下关于船舶兴波阻力的描述，不正确的是：（）

4、1. 水波自由面上的动力学条件是:。

5、Airy 波的自由面条件为:。

6、对于Airy波，只须知道波幅和波数，就能确定波面方程。

7、深水波水质点的运动轨迹为一个圆，随着水深增加，圆半径减少。在自由面上的水质点的运动轨迹圆的半径正好是波幅。

8、对浅水波，波群的传播速度等于波的传播速度。

9、由两个各参数完全相同但传播方向相反的 Airy 波线性叠加，可以得到驻波。

10、波能是以波群速进行传播的。

第八章 粘性流体力学基本理论

6、尼古拉兹试验是研究管道沿程水头损失随雷诺数和相对粗糙度的变化关系的试验。

7、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。

8、均匀流必为层流，湍流一定是非恒定流。

9、牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。

10、湍流实质上是非恒定流。

第九章 边界层基本理论

3、边界层厚度沿流体流动方向是增加的。

4、湍流边界层是指边界层内流体以湍流运动为主。

5、边界层的排挤厚度的物理意义:由边界层粘性引起的断面流量损失，或是在同一断面上流线向外偏移的尺度。

6、流场划分:大雷诺数下均匀绕流物体表面的流场划分为三个区域，即边界层、外部势流和尾涡区。

7、边界层内的流态只有湍流流态。

8、边界层内沿厚度方向，存在很大的速度梯度。

9、判别边界层内的层流和湍流状态的准则数为距离雷诺数。

10、在一定条件下，层流和湍流两种流动状态可以相互转换。

7、在惯性力和重力起主导作用时，两相似流场的欧拉相似准数必相等。

8、对已建立微分方程的问题，根据影响流动过程的物理参数通过量纲分析导出相似准则称为量纲分析方法。

9、为了保证模型与原型的流动相似，模型和原型流动中的流体介质必须相同。

10、物理方程中的任何一项去通除整个方程，便可将该方程化为无量纲方程。

《船舶流体力学》期末考试

11、亥姆霍兹第一定理和第三定理表明：（ ）
    C、前者指涡管强度大小沿涡管长度方向不变，后者指涡管强度方向与时间无关
    D、前者指某瞬时涡管强度大小与所取截面位置无关，后者指涡管强度大小与时间无关

16、根据线性水波理论，若水深无限，下列说法中正确的是：（ )
    B、水质点运动速度的方向随时间变化，但大小不随时间变化
    C、水质点运动速度的方向不随时间变化，但大小随时间变化

18、以下关于船舶兴波阻力的描述，不正确的是：（ ）

31、理想流体即为势流。

32、流线上每一点的法线方向与流经该点的流体质点的速度方向相互正交。

33、流场中的涡管只能中止于物面或其它界面，不能形成封闭涡环。

34、在涡量场中，沿任意封闭周线的速度环量等于通过该周线所包围曲面面积的旋涡强度。

35、如果流场中只存在一个点源，则流场中既有径向速度又有切向速度。

36、流体的有旋运动必然伴随变形运动。

37、波能是以波群速进行传播的。

38、在圆管流动中，层流状态下中心区域的流速分布与湍流状态相比更趋均匀。

39、边界层内的流态只有湍流流态。

40、为了保证模型与原型的流动相似，模型和原型流动中的流体介质必须相同

9、我们平时乘坐火车时听到有规律的“咔哒”声就是车轮撞击轨缝发出的。

1、火车的根本特征是轮轨关系。

4、火车的导向方式为人为控制。

7、因为使蒸汽机实用化 ，瓦特被称为蒸汽机之父。

4、轮轨铁路迄今为止最高的速度记录为574.8km/h 。

4、世界上第一艘蒸汽机船“克莱蒙特”号是由富尔顿设计的。

1、火车运用工作包括运用和检修两个方面的内容。

7、通电导线在磁场中的受力方向遵守左手定则。

8、疲劳曲线是在实验的基础上利用数理统计的方法获得的。

2、在利用CAE进行计算流体力学(CFD)分析时，利用解析法来对流场空间域进行数值描述。

10、CAE软件中，求解微分方程的思路是转化为代数方程。

向另一端前进，或由中央向两端施打。⑵在打桩前，应检查锤与桩的中心线是否一致，桩位是否正确，桩的垂直度或倾斜度是否符合设计要求，打桩架是否安置牢固平稳，桩顶应采用桩帽、桩垫保护，以免打裂桩头。⑶桩开始打入时，应轻击慢打，每次的冲击能不宜过大，随着桩的打入，逐渐增大锤击的冲击能量。⑷打桩时应记录好桩的贯入度，作为桩承载力是否达到设计要求的一个参考数据。⑸打桩过程中应随时注意观测打桩情况，防止基桩的偏移，并填写好打桩记录。⑹每打一根桩应一次连续完成，不可中途停顿过久，避免因桩周摩阻力的恢复而增加沉桩的困难。⑺接桩要使上下两节桩对准接准，在接桩过程中及接好打桩前，均须注意检查上下两节桩的纵轴线是否在一条直线上。接头必须牢固，焊接时要注意焊接质量，宜由两人双向对称同时电焊，以免产生不对称的收缩，焊完待冷却后再打桩，以免热的焊缝遇到地下水而开裂。⑻在建筑物靠近打桩场地或建筑物密集地区打桩时，需观测地面变化情况，注意打桩对周围建筑物的影响。

15.与旱地施工相比较，水中钻孔灌注桩的施工有什么特点？

答：⑴地基地质条件比较复杂，江河床底一般以松散砂、砾、卵石为主，很少有泥质胶结物，在近堤岸处大多有护堤抛石，而港湾或湖滨静水地带又多为流塑状淤泥。⑵护筒埋设难度大，技术要求高。尤其是水深流急时，必须采取专门措施，以保证施工质量。⑶水面作业自然条件恶劣，施工具有明显的季节性。⑷在重要的航运水道上，必须兼顾航运和施工两者安全。⑸考虑上部结构荷重及其安全稳定，桩基设计的竖向承载力较大，所以钻孔较深，孔径也比较大。 16.试述单桩轴向荷载传递机理。

答：桩顶受到竖向荷载作用，桩身压缩，桩相对于桩周土产生相对向下的相对位移，桩侧表面受到土的向上的摩阻力。随着荷载增加，桩身压缩量和相对位移量增大，桩侧表面的摩阻力进一步发挥，桩底土层也因受到压缩而产生桩端阻力。桩端土层的压缩加大了桩土相对位移，从而使桩身摩阻力进一步发挥至极限值。此后，新增的荷载将由桩端阻力来承担，直至桩端阻力达到极限值，桩端持力层破坏。此时桩受的荷载即为桩的极限承载能力。

17.桩身负摩阻力产生的原因及对桩的影响有哪些？ 答：负摩阻力产生的原因有：

⑴在桩附近地面大量堆载，引起地面沉降；

⑵土层中抽取地下水或其他原因，地下水位下降，使土层产生自重固结下沉； ⑶桩穿过欠压密土层（如填土）进入硬持力层，土层产生自重固结下沉； ⑷桩数很多的密集群桩打桩时，使桩周土中产生很大的超孔隙水压力，打桩停止后桩周土的再固结作用引起下沉；

⑸在黄土、冻土中的桩，因黄土湿陷、冻土融化产生地面下沉。

对桩的影响：负摩阻力不但不能成为桩承载力的一部分，反而变成施加在桩上的外荷载，对入土深度相同的桩来说，若有负摩力发生，则桩的外荷载增大，桩的承载力相对降低，桩基沉降加大，在确定桩的承载力和桩基设计中应予以注意。

18.什么是单桩竖向承载力？确定的方法有哪些？ 单桩竖向承载力是指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定性，不产生过大变形所能

承受的最大荷载：单桩竖向承载力由桩身材料强度和土对桩的支承力综合确定。其中确定土对桩支承力的方法主要有：桩的静荷载试验和按静力学公式计算等。

19.桩底阻力的影响因素有哪些？什么是深度效应？临界深度和桩底硬层临界厚度有何不同？

答：桩底阻力与土的性质、持力层上覆荷载、桩径、桩底作用力、时间及桩底进入持力层深度等因素有关，其主要因素为桩底地基土的性质。桩底阻力随着桩的入土深度，特别是进入持力层的深度而变化，这种特性称为深度效应。桩底端进入持力层砂土层或硬粘土层时，桩的极限阻力随着进入持力层的深度线性增加，达到一定深度后，桩底阻力的极限值保持稳定值，这一深度称为临界深度，它与持力层的上覆荷载及持力层土的密度有关。当持力层下存在软弱下卧层时，桩底距下卧软弱层顶面的距离小于某一值时，桩底阻力将随着距离的减小而下降，这个距离值称为桩底硬层临界厚度。

20.单桩在轴向受压荷载作用下的常见的破坏模式有哪几种？各在什么情况下出现？其承载力由什么决定？ 答：在轴向受压荷载作用下单桩的破坏是由地基土强度破坏或桩身材料强度破坏所引起。在工程实践中几种常见的破坏模式如下：⑴当桩底支承在很坚硬的地层，桩侧为软土层，其抗剪强度很低时，桩在轴向受压荷载作用下，如同一受压杆件呈现纵向挠曲破坏，桩的承载力取决于桩身的材料强度。⑵当具有足够强度的桩穿过抗剪强度较低的土层而达到强度较高的土层时，桩在轴向受压荷载作用下，由于桩底持力层以上的软弱土不能阻止滑动土楔的形成，桩底土体将形成滑动面而出现整体剪切破坏，桩的承载力主要取决于桩底土的支承力，桩侧摩阻力也起一部分作用。⑶当具有足够强度的桩入土深度较大或桩周土抗剪强度较均匀时，桩在轴向受压荷载作用下，将出现刺入破坏，基桩承载力往往由桩顶容许沉降量控制。

21.桩基检验的具体内容有哪些？

答：桩基检验的内容主要有下列三方面：⑴桩的几何受力条件检验：内容包括桩位的平面布置、桩身倾斜度、桩顶和桩底标高等，要求这些指标在容许误差范围内。⑵桩身质量检验：内容包括桩的尺寸、构造及其完整性，验证桩的制作或成桩的质量。⑶桩身强度与单桩承载力检验：桩身强度检验包括桩的完整性及桩身混凝土的抗压强度。单桩承载力对于打入桩在施工过程中惯用最终贯入度和桩底标高进行控制，对于灌注桩在成桩后可用试验测定。 四．桩基础的设计与计算

1.单桩和单排桩的设计计算步骤有哪些？

答：⑴拟定桩径、承台位置、桩数及平面布置；⑵计算各桩桩顶所承受的荷载；⑶确定桩的入土深度及桩长；⑷验算单桩轴向承载力；⑸确定桩的计算宽度；⑹计算桩土变形系数；⑺计算地面处桩截面的作用力，并验算桩在地面或最大冲刷线处的横向位移，然后计算桩身各截面内力，进行桩身配筋及桩身截面强度和稳定性验算；⑻计算桩顶位移和墩台顶位移并验算。

2.何谓群桩效应？什么情况下须考虑群桩效应？

答：群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端

阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩承载力之和，称其为群桩效应。当桩间中心距离小于或等于6b1(b1为单桩的计算宽度)时，需考虑群桩效应。

3.桩侧摩阻力是如何形成的，它的分布规律是怎样的？

答：桩侧摩阻力除与桩土间的相对位移有关，还与土的性质，桩的刚度，时间因素和土中应力状态以及桩的施工方法有关。桩侧摩擦阻力实质上是桩侧土的剪切问题。桩侧土极限摩阻力值与桩侧土的剪切强度有关，随着土的抗剪强度的增大而增大，从位移角度分析，桩的刚度对桩侧摩阻力也有影响

在粘性土中的打入桩的桩侧摩阻力沿深度分布的形状近乎抛物线，在桩顶处的摩阻力等于零。

4.单桩轴向容许承载力如何确定？哪几种方法较符合实际？ 答：（1）静载试验法（2）经验公式法（3）静力触探法（4）动测试桩法（5）静力分析法

最符合实际的是静载实验法与经验公式法。

5.什么是桩的负摩阻力？产生的条件是什么？对基桩有什么影响？

答：当桩固土体因某种原因发生下沉，其沉降变形大于桩身的沉降变形时，在桩侧表面将出现向下的摩阻力，称其为负摩阻力。

桩的负摩阻力的发生将使桩侧土的部分重力传递给桩，阴齿，负摩阻力不但不能为桩承载力的一部分，反而变成施加在桩上的外荷载。

6.打入桩和钻孔灌注桩的单桩轴向容许承载力计算的经验公式有什么不同？为什么不同？

7.为什么在粘土中打桩，桩打入土中静止一段时间后，一般承载力会增加？ 答：静置一段时间加速土排水固结，土层更加密集，桩与土之间的粘结力增加，摩擦角增加，导致剪切强度增加，桩侧极限摩阻力增加，承载力增加，同时桩底土层抗力也相应增加。

8.如何保证钻孔灌注桩的施工质量？

答：根据土质、桩径大小、入土深度和集聚设备等条件选用适当的钻具和钻孔方法。采用包括制备有一定要求的泥浆护壁，提高孔内泥浆水位，灌注水下混凝土等相应的施工工艺和方法，并且在施工前应做试桩以取得经验。

9.桩基础内的基桩在平面布设上有什么基本要求？

答：当桩外露在地面上较高时，桩间以横向梁相联，以加强各桩的横向联系。多数情况下桩基础是由多根桩组成的群桩基础，基桩可全部或部分埋入地基土中。

10.高桩承台和低桩承台各有哪些优缺点？它们各自适用于什么情况？

答：高桩承台是承台地面位于地面以上，由于承台位置较高，在施工水位以上，可减少墩台的圬工数量，避免或减少水下作业，施工较为方便，但稳定性低 低桩承台是承台的承台底面位于地面以下，在水下施工，工作量大，但结构稳定

11.考虑基桩的纵向挠曲时，桩的计算长度应如何确定？为什么？

答：应结合桩在土中支承情况，根据两端支承条件确定，近似计算可参照规范。因为在竖向荷载作用下，基桩将像一根受压杆件，发生纵向挠曲破坏而丧失稳定性，而且这种破坏往往发生于截面承压强度破坏以前，因此验算时尚需考虑纵向挠曲影响，即截面强度应乘以纵向挠曲系数。

12.从哪些方面来检测桩基础的质量？各有何要求？

答：1、桩的几何受力条件检验：桩的几何受力条件主要是指有关桩位的平面布置、桩身倾斜度、桩顶和桩底标高等，要求这些指标在容许误差的范围之内。2、桩身质量检验：对桩的尺寸，构造及其完整性进行检测，验证桩的制作或成桩的质量。3、桩身强度与单桩承载力检验，保证桩的完整性，检测桩身混凝土的抗压强度，预留试块的抗压强度不低于设计采用混凝土相应抗压强度，对于水下混凝土应高于20%。

13.什么是“m”法？它的理论依据是什么？此方法有什么优缺点？

答：假定地基系数c随深度成正比例增长，m为地基土比例系数。M法基本假定是认为桩侧为温克尔离散线性弹簧，不考虑桩土之间粘着力和摩阻力，桩作为弹性构件考虑，当桩受到水平外力作用，桩土协调变形，任意深度产生桩测水平抗力与该点水平位移成正比，且c随深度成正比增长。

优缺点1根据m法假定，凸弹性抗力与位移成正比，此换算忽视桩身位移2换算土层厚Hm仅与桩径有关，与地基土类，桩身材料等因素无关，显然过于简单。

14.地基土的水平向土抗力大小与哪些因素有关？

答：土体的性质，桩身刚度大小，桩的截面形状，桩与桩间距，桩入土深度及荷载大小

15.“m”法为什么要分单排桩和多排桩？弹性桩和刚性桩？

答：单排桩是指在水平外力H作用面向垂直平面上，由多根桩组成单排桩的基础。多排桩，指在水平外力作用平面内有一根以上的桩的桩基础，不能直接应用单桩形式计算桩内力公式计算各桩顶作用力，需应用结构力学另行计算。当入土深度h>2.5/α，桩相对刚度小，必须考虑桩实际刚度，按弹性桩计算，当桩入土深度h不大于2.5\\α，则桩相对刚度较大，可按刚性桩计算

16.在“m”法中高桩承台和低桩承台的计算有什么异同？ 答：低桩承台考虑承台侧面土的水平抗力与桩和桩侧土共同作用抵抗和平衡水平外荷载作用，考虑低桩承台侧面土的水平土抗力是与共同作用时，桩内力与位移计算仍可按前述方法，只需在力系平衡中考虑承台侧面土的抗力因素。

17.用“m”法对单排桩基础的设计和计算内容包括哪些内容？计算步骤是怎样