高等土力学课程论文
土力学与地基基础论文
土力学与地基基础论文引言:土力学是土壤力学的简称,是研究土壤力学性质和土壤力学变形规律的科学。
在土木工程中,地基基础是承受建筑物自身重力和外部荷载传递到地下的结构部分。
因此,土力学与地基基础的研究对于确保工程的安全性和可靠性至关重要。
本文将重点探讨土力学与地基基础的相关理论和实践。
一、土力学基础知识1. 土壤力学性质土壤力学性质是指土壤在受力作用下的力学反应。
其中包括土壤的颗粒组成、密实度、含水量、含气量等基本性质。
了解土壤的这些性质对于土力学分析和地基基础设计至关重要。
2. 土壤力学参数土壤力学参数是描述土壤物理和力学特性的参数。
常用的土壤力学参数包括内摩擦角、剪切强度、孔隙比等。
这些参数的测定对于土力学和地基基础分析具有重要意义。
3. 土壤力学变形规律土壤在受力作用下会发生变形,土壤力学变形规律研究了土壤的弹性和塑性变形规律。
包括土壤的应力应变关系、体积变形等。
了解土壤的变形规律对于地基基础的设计和施工具有重要的指导作用。
二、地基基础设计原理1. 地基基础分类地基基础根据其形式可以分为浅基础和深基础。
浅基础包括承台、连续墙基础等,适用于较小的建筑物;深基础包括桩基、基槽等,适用于较大和特殊荷载的建筑物。
选择合适的基础形式是地基基础设计的重要环节。
2. 荷载分析地基基础设计需要进行荷载分析,即确定荷载的大小和作用方式。
常见的荷载包括建筑物自重、地震力、风力、水荷载等。
准确的荷载分析对于地基基础的强度计算和稳定性分析至关重要。
3. 基础设计计算基础设计计算是根据土壤力学理论和工程实践,计算基础结构的尺寸和强度。
基础设计计算需要考虑土壤的力学性质、地震作用、地下水位等因素。
合理的基础设计计算可以确保工程的安全和可靠。
三、地基基础施工和监测1. 地基基础施工地基基础施工是将设计好的地基基础安全地建造起来的过程。
地基基础施工包括基坑开挖、基础浇筑、基础处理等步骤。
施工过程中需注意土壤的侧压力、水平位移等因素,确保施工的质量和稳定性。
土力学论文
太沙基土力学的精髓与缺陷作为土力学的奠基人之一,卡尔·太沙基发表的著作总共达二百七十六件, 其中包括著书、论文和讨论等,他和他所提出的土力学基本原理以及各项研究成果所作出的贡献是极其重要并且不可替代的。
一、太沙基土力学的精髓1923年太沙基发表了渗透固结理论,第一次科学地研究土体的固结过程,同时提出了土力学的一个基本原理,即有效应力原理。
1925年,他发表的世界上第一本土力学专著《建立在土的物理学基础的土力学》被公认为是进入现代土力学时代的标志。
随后发表的《理论土力学》和《实用土力学》(中译名)全面总结和发展了土力学的原理和应用经验,至今仍为工程界的重要参考文献。
太沙基在1943年出版的巨著《理论土力学(Theoretical SoilMechanics)》,论述了土力学的几个最基本的理论,如有效应力原理、固结理论、沉降计算、剪切强度、承载力理论,以及土压力与边坡稳定等。
其中的有效应力原理奠定了土力学的基础,是土力学成为一门科学的重要标志。
【1】太沙基提出的有效应力原理的基本概念,阐明了碎散颗粒材料与连续固体材料在应力--应变关系上的重大区别。
土的抗剪强度和土的变形是土力学中两大主要问题。
土是由固相、液相、气相组成的三相介质。
三相组成间的比例不同,土的性质具有明显差别。
正是因为土的三相介质组成,相对于一般连续介质表现出不同的特点,土的强度问题和土的变形问题也就具有特殊性。
外荷载作用后,土中应力被土骨架和土中的水气共同承担,但是只有通过土颗粒传递的有效应力才会使土产生变形,具有抗剪强度。
而通过孔隙中的水气传递的孔隙压力对土的强度和变形没有贡献。
从试验中观察到在饱和土体中土的变形及强度与土体中的有效应力σ′密切相关,并建立了有效应力原理:σ =σ′+μ式中:σ为平面上法向总应力, kPa;σ′为平面上有效法向应力, kPa;μ为孔隙水压力, kPa。
有效应力原理阐明了碎散颗粒材料与连续固体材料在应力———应变关系上的重大区别,有效应力原理表示研究平面上的总应力、有效应力与孔隙水压力三者之间的关系:当总应力保持不变时,孔隙水压力与有效应力可以相互转化,即:有效孔隙水压力减小等于有效应力的等量增加。
土力学学术论文
土力学学术论文随着社会的高度现代化,土力学在工程上的应用范围越来越广,人类对土力学的研究也更加的深入。
下面是小编精心推荐的土力学学术论文,希望你能有所感触!土力学学术论文篇一岩土塑性力学摘要:分析了经典塑性力学用于岩土类材料的问题,它采用了3个不符合岩土材料变形机制的假设。
从固体力学原理直接导出广义塑性位势理论,将经典塑性力学改造为更一般的塑性力学―广义塑性力学。
广义塑性力学采用了塑性力学中的分量理论,能反映应力路径转折的影响,并避免了采用正交流动法则所引起的过大剪胀等不合理现象,也不会产生当前非关联流动法则中任意假定塑性势面引起的误差。
给出了广义塑性力学的屈服面理论、硬化定律和应力一应变关系,并建立了考虑应力主轴旋转的广义塑性位势理论。
屈服条件是状态参数,也是试验参数,只能由试验给出。
应用表明,广义塑性力学可作为岩土材料的建模理论,还可应用于诸如极限分析等土力学的诸多领域,具有广阔的应用前景。
关键词:岩土塑性力学;广义塑性力学1、前言多数岩土工程都处于弹塑性状态,因而岩土塑性在岩土工程的设计中至关重要。
早在1773年 Coulomb提出了土体破坏条件,其后推广为Mohr― Coulomb条件。
1857年 Rankine研究了半无限体的极限平衡,提出了滑移面概念。
1903年Kotter建立了滑移线方法。
Felenius(1929)提出了极限平衡法。
以后 Terzaghi、Sokolovski又将其发展形成了较完善的岩土滑移线场方法与极限平衡法。
1975 年,W.F.Chen在极限分析法的基础上又发展了土的极限分析法,尤其是上限法。
不过上述方法都是在采用正交流动法则的基础上进行的。
滑移线法与极限分析法只研究力的平衡,未涉及土体的变形与位移。
[1]20世纪50年代开始,人们致力于岩土本构模型的研究,力求获得岩土塑性的应力一应变关系,再结合平衡方程与连续方程,从而求解岩土塑性问题。
由此,双屈服面与多重屈服面模型l1-41、非正交流动法则在岩土本构模型中应运而生。
土木工程毕业论文7篇
土木工程毕业论文7篇土木,指土木工程、建筑工程。
很多同学在写作土木毕业论文时候,不知道如何去拿捏题目,题目的选择一定要拿捏准,我们先看看别人的论文题目进行参考。
为了让您对于土木工程毕业论文的写作了解的更为全面,下面山草香给大家分享了7篇土木工程毕业论文,希望可以给予您一定的参考与启发。
土木工程论文篇一1土木工程施工中质量控制的内容1.1施工技术控制在进行土木工程施工时,管理人员必须监督和控制施工人员采用正确的施工工艺,以做到对施工技术的有效控制。
在运用新材料、新技术之前,必须了解使用性能,避免安全事故发生,使施工人员的生命安全得到可靠保障。
在施工现场,监管人员必须加强现场的监控力度,保证土木工程的施工质量。
1.2施工人员把控在土木工程施工中质量控制中,施工人员是最核心的组成部分,直接关系着土木工程的施工质量和完工时间,因此,企业要注重以人为本,增强质量控制意识,按照相关质量控制管理制度和标准,加强对全体工作人员的'考核。
在土木工程的施工过程中,采用激励制度增强施工人员的工作热情,才能保证建筑工程项目的顺利进行,以做到对土木工程施工质量的有效控制。
1.3施工工序调整在建筑工程项目施工期间,会因为气候、温度等原因影响施工工期,因此,想要保证土木工程施的工质量,不断加强施工质量控制,必须对施工工序进行合理调整,促进土木工程施工技术不断创新,达到提升土木工程施工技术水平的目的。
2土木工程施工中质量控制的有效策略面对土木工程施工过程可能出现的各种问题,企业必须采用有效策略,不断加强土木工程施工中的质量控制,才能保证建筑工程项目的施工质量,减低施工成本,促进建筑工程项目顺利完成。
2.1提高认识,完善土木工程施工质量管理体系随着建筑工程项目施工要求不断升高,想要加强土木工程施工中的质量控制,企业必须提高全体工作人员对质量控制的认识,增强质量管理意识,促进土木工程施工质量管理体系不断完善,才能给土木工程施工质量控制提供有力支持。
地质力学论文15篇
地质力学论文15篇地质力学论文摘要:煤岩体地质力学参数是一切工程研究、设计及施工的基础,采用小孔径多参数耦合地质力学快速测试系统对五里堠煤业进行了测试。
测试表明测试区域应力场类型为σH>σh>σv型,即水平应力控制型,量级上属于中等偏低应力区;顶板岩层结构及强度存在差异,第一测点顶板较为坚硬,第二测点相对软弱;顶板结构相对稳定,部分层位存在破碎段及裂隙。
关键词地质力学力学论文力学地质力学论文:大型地下水电站厂房洞群三维地质力学模型试验摘要:本文对拟建的超大型水电站地下厂房洞室群三维地质力学模型试验作了综合介绍,包括采用离散化多主应力面加载和控制系统,解决了复杂三维初始应力场的模拟难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了三维试验中的隐蔽开挖模拟及内部量测等关键技术问题。
试验结果表明拟建水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的,推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,对设计方案起到有力的支持和验证作用。
关键词:大型水电站地下厂房洞室群三维地质力学模型试验研究岩体稳定问题通常采用的方法有工程类比法、地质结构分析法、数值模拟仿真分析法和地质力学物理模型试验法等[1,2]。
对于中小型工程,一般只采用前几种方法进行研究,但对于大型或超大型工程,地质力学物理模型试验则是必要的。
模型试验尤其是三维模型试验与数值方法相比有它的弱点,如尺寸效应、试验难度大、费用高。
然而,物理模型则由于是真实的物理实体,在基本满足相似原理的条件下,则更能真实地反映地质构造和工程结构的空间关系,更准确地模拟施工过程和影响。
试验结果能给人以更直观的感觉,使人更容易从全局上把握岩体工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,以及各洞室或结构之间的相互关系,从而做出相应的判断。
其次,也可以通过物理模型试验,对各种数值分析结果进行一定程度上的验证。
土木工程力学论文
土木工程力学论文土木工程是指除房屋建筑以外,为新建、改建或扩建各类工程的建筑物、构筑物和相关配套设施等所进行的勘察、规划、设计、施工、安装和维护等各项技术工作及其完成的工程实体。
下面我们通过论文来了解一下土木工程力学吧。
针对某一具体拆迁场地进行土方开挖施工,该施工用地与建筑距离较远,施工具有较大的灵活性,但工期较紧,而且土方量较大。
因此在具体土方开挖施工中采用机械和人工结合的作业方式有利于土方开挖的顺利完成。
由于土方开挖施工过程中会受到气候、水文、地质及地下障碍等多种因素的影响,所以需要在施工前对施工现场进行深入的调查,制定切实可行的施工方案,确保土方开挖施工的顺利进行。
由于该项工程施工场地较为开阔,利用机械施工不仅可以确保施工速度的加快,而且还能够在施工过程中确保调度的灵活性,有利于挖掘机和装载机工作效率的充分发挥。
在施工前需要对进场机械和车辆进行严格的检修,检修工作由专业人员进行。
在土方开挖过程中需要与支护施工进行有效的配合,这就需要在开挖过程中开挖深度和平整度要能够与支护施工的要求相符合。
设置运输通道时需要确保支护施工的便利性。
在正式开挖前需要对施工现场及周边地下管线情况进行仔细勘察,与各管线相关单位做好协调工作,然后才能进行土方开挖施工。
在土方开挖施工中其主要包括土方挖运、破除障碍、挖马道和死角、人工修边坡、挖根底土石方至设计基坑底标高等内容。
在本项土方工程中,采用分步和接力开挖方法来进行分层开挖。
在土方开挖过程中,由于靠近坑壁一侧需要做好支护工作,所以需要边开挖边进行支护,确保施工的平安。
在支护施工中,对于网喷支护局部需要一次性完成,在开挖完成后立即进行修坡、挂网并进行混凝土喷射。
但对于钻孔式锚杆支护局部那么需要在施工中进行分段分层进行,每层开挖深度以2米为宜,在开挖过程中可以利用施工机械来适当调整开挖深度。
土方开挖施工中需要确保土方运输车辆的通畅性和平安性。
在对交通道路进行设计时,不仅需要考虑施工周边的道路交通状况和场地内的情况,同时还要对周边居民的出行进行充分考虑。
土力学论文
土力学论文土质学与土力学课程建议摘要:土质学与土力学在我们的本科阶段扮演着十分重要的角色,但在学习的过程中也存在一定的难度,本人根据自己学习这门课程的体会,产生了一些自己的想法和见解,在本文中作了简要阐述,希望老师能采纳并能得到最优化的授课效果。
希望在整个学习的过程中老师和我们都能有所收获,共同取得进步。
关键词:土质学与土力学、体会、建议首先,要说明一下,《土质学与土力学》这门课程在本科生学习阶段占3.5学分,是本学期同类课程中学分最高的一门课。
足以见得这门课对我们专业的重要性。
经过了将近8周的学习,我对这门课也有了相对熟悉的了解。
下面就谈一谈我的学习体会以及对这门课的一些建议:1、把握课堂,增加互动课堂学习对于我们学生来讲是非常重要的一个环节,根据我自己的体会,如果没有听好课,那么课下就要花费很长的时间来弥补,甚至还不一定能收到很好的效果,所以应该重视课堂学习,利用好每一节课。
但是我发现,《土质学与土力学》这门课相对来讲不是很容易就能消化吸收的,如果能够调动我们的学习兴趣,我想势必会收到很好的效果。
所以,我建议沿用我们在高中的讲课方式----互动学习,也就是在上课时多提出思考性的问题,听到我们去思考,然后解决,而不是一味的有老师讲授,让我们有一种听天书的感觉。
这样的互动学习既锻炼了我们的独立解决问题能力,又能对课程有比较深刻的印象,可以说一举两得。
2、定时答疑,不留疑问正是由于这门课的重要性,所以我们在学习的过程中不能留下疑问。
所以建议老师可以抽出部分课堂时间供学生答疑。
《师说》中说:“师者,所以传道授业解惑者也。
”这一“解惑”的环节,对于我们的专业学习会有很大的帮助。
我想,老师不仅可以帮助我们解决关于这一个学科的知识,关于专业工作以后会遇到的问题以及前沿性的一些问题,相信老师也可以给我们一些经验性的指导,为我们以后的发展提供帮助,这才是“解惑”的真正意义。
3、课堂测验,深入讲解首先肯定一下老师的课堂测验的考核方式。
高等土力学课程教学改革与实践
高等土力学课程教学改革与实践作者:蔡国庆李舰刘艳李伟华来源:《教育教学论坛》2019年第44期摘要:高等土力学作为岩土工程、隧道与地下工程等专业的必修课程,是一门富含理论又具有工程属性的课程。
文章结合北京交通大学岩土工程专业研究生高等土力学教学的实际情况,在分析岩土工程专业、高等土力学课程教学主要特点的基础上,从课程设置、教学方法、课程实践等方面探讨了存在的问题。
依据人才培养的目标,从课程资源、教学思路、教学评价方法等方面提出了今后研究生高等土力学课程教学改革的思路和指导思想。
关键词:高等土力学;研究生;改革与实践;教学模式;教学手段中图分类号:G642.0; ; ;文献标志码:A; ; ;文章编号:1674-9324(2019)44-0093-02一、引言高等土力学作为岩土工程、隧道与地下工程等专业的必修课程,是一门富含理论又具有工程属性的课程。
随着我国改革开放以及“一带一路”倡议的逐渐推进,国内土木、交通、岩土等工程领域发展迅速,对优秀的研究生的需求量不断增加。
与此同时,研究生课程教学中存在的问题成了研究生课程教学改革的障碍。
我国硕士研究生教育的主要目的是培养独立从事科研或教学工作的人才,培养工程专业技术人员。
在土木工程专业领域内,高等院校如何培养出适应社会需要的人才成为教育教学的重中之重。
近年来,随着高等教育教学改革的不断深入,许多学者针对各专业方向的研究生的培养方式、教学方法、课程设置等方面存在的问题,提出了相应的改革建议和思考,并以实际行动推动了高等院校教育教学改革。
笔者针对岩土工程专业特点分析了高等土力学课程教学改革实践中发现的问题,并依据人才培养的目标,对课程资源、教学思路、教学评价方法等方面提出改善建议。
二、岩土工程专业特点岩土工程以研究建筑工程、水利工程、交通以及地下工程中的岩土工程问题为特色。
研究方向涉及岩石力学、非饱和土力学、深基础、地基加固、边坡稳定性、地震工程等多个内容。
高等土力学论文格式
页面设置:页边距 上:2cm(首页)、2.5cm(奇偶页), 下:1.6cm, 左: 2cm, 右: 2cm; 距边界: 页眉: 1.5cm, 页脚: 1.6cm 文档网格: 每行46个字, 每页49行论文标题(不超过20字):二号黑体加粗,居中作者:四号楷体加粗,居中( 单位、地址、邮编,6号宋体,居中 )摘 要(小5宋加粗):控制在200~300字,能使人脱离您的文章独立理解,摘要中不要出现“本文”的字样,也不要有引文号。
(小5宋, 行距14磅)关 键 词(小5宋加粗):内容:小5宋中图分类号:TU 443(Times New Roman ) 文献标识码:A 空2行(固定值:12磅)Tiltle in English (四号Times New Roman 加粗)Author( Address,Postalcode )Abstract (小5加粗):,英文摘要和题名要准确规范,作者拼音和作者单位英译名要规范统一。
(小5, 行距14磅) Key words (同上): soil (同上)。
文中所有英文字体均用Times New Roman空1行,行距:单倍行距1 一级标题4号宋体,顶格左排作者需按排版格式与论文书写要求对自已的论文进行修改、排版,并将排版后的论文全文通过高质量软盘或E-mail 发送至组委会,同时寄全文的激光打印稿2份,以便校核论文。
正文部分分两栏(等宽, 每栏22个字,栏间距2个字, 行距:16磅, 一级标题段前段后空0.5行, 行距16磅。
其中文字为正体,变量、矢量字体倾斜,包括公式、图表)1.1 二级标题(5号宋加粗,左齐)正文1.1.1 三级标题(5号宋,左齐)(1)公式要求公式编辑器中需定义的主要参数依次为:10.5, 6, 4.5。
公式编号右齐,单倍行距,公式变量用斜体,矢量、张量为斜体加黑;三角函数、双曲函数、对数、特殊函数的符号、圆周率π、自然对数底e 、虚数单位i 、j 、微分符号d 等均排正体。
高等土力学
高等土力学课程论文砂土剪切力学特性的影响因素前言砂土是地基土中比较常见的一种土质类型。
当上部荷载作用于砂土上时,砂土产生的抵抗其上部荷载的极限抗剪承载力称为砂土的抗剪强度。
此时,当砂土内某点由外力引起的剪应力达到砂土的抗剪强度时,砂土就会沿着剪应力作用的方向产生相对滑动,该点便发生剪切破坏。
实际工程中,砂土大多是由于受剪而发生破坏,剪切破坏是砂土破坏的一个非常重要的特点。
因此,分析砂土剪切力学特性的影响因素,研究砂土抗剪强度的变化规律,可以有效地解决土质边坡稳定性问题,降低工程事故发生的概率,减少工程事故造成的直接、间接危害,保障人民生命财产的安全,对于指导工程施工和建筑物地基基础设计等都具有重要的意义。
本文综合论述了应力路径、颗粒形状、级配、密实度以及不同排水条件等因素对砂土剪切力学特性的影响,分子和总结了在上述各项因素作用下砂土抗剪强度的变化规律和研究现状。
1.砂土抗剪强度理论土体发生破坏时,将沿着其内部某一剪切面产生相对滑动,该剪切破坏面上的剪应力的极限值就是土的抗剪强度。
基于上述原理,法国科学家库伦于 1773 年根据砂土的直接剪切试验,得出了砂土的抗剪强度表达式,即:τf= σtanφ式中各符号含义如下:τf—砂土的抗剪强度,单位:k Paσ—剪切破坏面上的法向总应力,单位:k Paφ—砂土的内摩擦角,单位:°φ取决于土的性质,与土中应力无关。
对于同一种砂土,在相同的试验条件下,φ为常数,但是当试验方法不同时,φ的值则有比较大的差异。
2.应力路径的影响研究不同应力路径条件下的砂土应力应变关系,揭示应力路径对土体力学特性的影响具有重要的学术和实用价值。
在确保试样的初始状态、排水条件、加荷速率、实验仪器均一致的前体下,针对不同应力路径条件下的饱和砂土剪胀剪缩特性、有效内摩擦角等剪切特性进行对比分析。
不同应力路径对砂土的应力一应变关系有较大的影响,不同应力路径试验的应力一应变关系曲线可具有完全不同的线型,这些应力路径的应力一应变关系不能完全归一化。
试论饱和土与非饱和土固结理论的联系与差别--谭龙
高等土力学论文高等土力学(论文)题目:试论饱和土与非饱和土固结理论的联系与差别专业岩土工程学生姓名谭龙学号102011196指导教师学院土木与建筑工程学院2011年01月06日试论饱和土与非饱和土固结理论的联系与差别谭龙(桂林理工大学土木与建筑工程学院岩土工程102011196)摘要阐述国内外饱和土与非饱和土的固结理论的研究概况和主要理论成果,总结饱和土与非饱和土固结理论的联系与差别,进而探讨非饱和土固结理论所存在的一些特点和困难。
关键词饱和土非饱和土固结理论一、引言在荷载作用下,土体一般是逐渐被压缩,压缩过程中,土体中产生超孔隙水压力,在排水条件下,随着时间发展,土中水被排出,超孔隙水压力逐渐消散,土体中有效应力逐渐增大,直至超孔隙水压力完全消散,这一过程称为固结。
饱和土的固结可视为孔隙水压力的消散和土骨架有效应力相应增长的过程。
非饱和土的空隙中同时含有气体和水,固结过程中,土中的水和气发生相互作用,非饱和土要涉及两种介质的渗透性,而且非饱和土的渗透性受土的结构性影响相当显著。
这些使非饱和土的固结过程非常复杂。
因此,迄今为止,还没有公认为成熟且实用的非饱和土固结理论。
二、饱和土的固结理论研究在固结过程中,随着孔隙水的排出,土体产生压缩,使土体的强度提高。
通常认为,太沙基(Terzaghi)提出的一维固结理论和有效应力原理标志着土力学学科的诞生。
他在一系列假定的基础上,建立了著名的一维固结理论。
Rendulic把Terzaghi的一维固结理论推广到二维或三维的情况,但存在一定的缺陷。
1925年,Terzaghi建立了饱和土单向固结微分方程,并获得了一定起始条件与边界条件时的数学解,迄今仍被广泛应用。
为了便于分析和求解,太沙基作了一系列的简化假设:(1)土体是均质的,完全饱和的;(2)土粒与水均为不可以压缩介质;(3)外荷中一次瞬时加到土体上,在固结过程中保持不变;(4)土体的应力与应变之间存在线性关系,压缩系数为常数;(5)在外力作用下,土体中只引起上下方向的渗流与压缩;(6)土中渗流服从达西定律,渗透系数保持不变;(7)土体变形完全是由空隙水排出和超静水压力消散所引起的。
土木工程专业论文六篇
土木工程专业论文六篇土木工程专业论文范文1毕业设计是要求同学综合运用高校期间所学的各种基础学问和专业学问,解决工程中遇到的实际问题的一个重要的实践教学环节,是将理论学问和工程实践相结合的重要平台,是培育应用技术型人才的重要手段,是衡量本科教学质量的重要标志之一。
但由于地方高校起点低、底子薄,毕业设计工作存在着诸多的问题,影响毕业设计质量。
1.1毕业设计选题局限性选题的深度不够,与工程实际脱节。
地方高校土木工程学院多数没有充分的校外实践教学基地,多数课题都是由指导老师布置,缺少实际的工程背景及资料,涉及到的实际工程问题少,基本上都属于假题假作类型,有些题目沿用多年,滞后于建筑行业的进展,使得设计题目没有新意,跟不上时展。
1.2学校投入不足,师资力气薄弱如何在高校持续扩招的状况下,不降低毕业设计质量,已是高等教育必需正视和解决的问题。
随着近几年高校的扩招,同学人数越来越多,但专业绘图教室及专业机房配套跟不上,同学做设计只能在宿舍完成;另外老师人数增加有限,每位毕业设计指导老师所指导的同学人数过多,同时指导老师还担当其他课程教学任务和科研任务,使指导老师用于毕业设计的精力有限,每位同学的指导时间有限,指导不到位。
1.3就业压力增大,同学重视不够,时间投入少依据培育方案,毕业设计大多支配在第八学期,随着就业压力的逐年增大,第八学期大部分同学都忙于奔波在各大聘请会之间,真正静下心用于做设计的时间很少。
有些同学在前期基本上不做任何工作,到最终,任凭在网上找个相关内容复制粘贴,存在严峻的抄袭现象,毕业设计的作用一点没有实现,同学也学不到任何东西。
1.4评价体系不完善部分高校管理体制不完善,没有系统的毕业设计质量监控体系,成果评定时随便性强,对一些不合格的设计不能严格要求。
这样也给同学造成了不良影响,认为毕业设计没有不合格的,致使毕业设计质量逐年下降。
2地方应用技术型高校土木工程专业本科毕业设计模式针对毕业设计中存在的诸多问题,结合该校应用技术型本科的进展定位,探求结合毕业生就业方向,采纳团队合作、分阶段进行的毕业设计模式,提高毕业设计质量,使同学能真正在最终一个综合实践教学环节中得到熬炼,实现从学校到工作角色的顺当转变。
土力学期末论文
昆明理工大学土力学与基础工程学习报告学生姓名指导教师学院土木工程学院专业名称工程管理班级一班学号2014年4月30日工管、工力2011级土力学与基础工程学习报告任务书一、学习报告目的与任务通过学习报告总结《土力学与基础工程》所学知识,作为教学计划中考核的方式,是重要的教学环节,它为检查学生学习掌握本课程专业知识起着重要作用;并为在今后的工程实践中,正确使用规范、适应规范标准的发展,打下基础。
二、学习报告的基本要求1、学习报告的格式学习报告一律用A4纸打印,正文字体为宋体,小四号。
2、学习报告内容(5500--9000字)(1)、《土力学与基础工程》综述;(土力学与基础工程的基本知识、基本理论和基本方法,相关现行规范的内容以及地基处理等内容)(2)、结合本专业课学习的体会、感兴趣的题材,进行总结。
3、完成时间2014年4月30日土力学与基础工程学习报告摘要:众所周知,每一栋建筑都设涉及土力学与地基工程的知识。
当涉及土体的问题时,土木工程师需要针对土的特征和工程特点研究土的应力、变形、强度和稳定,才能解决好所面临的问题。
而土力学就是从土的特性出发,阐述土的应力、变形、强度和稳定性以及其他的相关问题的基本概念、基本理论、基本方法的一门科学。
基础工程不仅将土作为地基来研究,还包括了人类所有的工程活动赖以存在的全部与土有关的工程技术问题。
本文首先对本课程的内容进行简要的概述,接着结合本学期学习的内容进行总结,写出自己的心得与体会。
关键词:土力学、基础工程、概述、心得与体会作为一名工程管理专业的学生,我们有必要学习与了解《土力学与基础工程》的知识。
因为地基与基础的勘察、设计与施工是工程建设的关键性阶段,整个工程的成败在很大程度上取决于地基和基础工程的质量与水平。
比如:意大利比萨斜塔、苏州市虎丘塔、天津市人民会堂办公楼都是由于地基出现了不同程度的倾斜。
并且地基与基础又是隐蔽工程,施工条件极为复杂,影响工程质量的因素又很多,稍微有不慎会留下安全隐患甚至造成伤亡事故。
高等土力学结课论文要点
研究生结课论文性质国家统招(√)单考()工程硕士()同等学力()科目高等土力学成绩关于膨胀土研究的读书报告1 膨胀土的概念膨胀土指的是具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特性的高液限粘土。
膨胀土的矿物成分主要是蒙脱石,为一种高塑性粘土,一般承载力较高,具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性,性质极不稳定。
常使建筑物产生不均匀的竖向或水平的胀缩变形,造成位移、开裂、倾斜甚至破坏,且往往成群出现,尤以低层平房严重,危害性很大,裂缝特征有外墙垂直裂缝,端部斜向裂缝和窗台下水平裂缝,内、外山墙对称或不对称的倒八字形裂缝等;地坪则出现纵向长条和网格状的裂缝。
一般于建筑物完工后半年到五年出现。
膨胀土的分布广泛,世界各国都有,我国是世界上膨胀土分布最广、面积最大的国家之一。
20多个省、市、自治区(包括北京、河北、山西、山东、陕西、河南、安徽、江苏、四川、湖北、湖南、云南、贵州、福建、广西等)发现有膨胀土的危害,主要分布在云贵高原到华北平原之间各流域形成的平原、盆地、河谷阶地以及河间地块和丘陵等地区。
2 对膨胀土监测治理中外研究成果印度JNTU土木工程部的Srinivas Manchikanti和G.V.RPrasada Raju在08年的《A Study on the Efficacy of Electrolytes in the Stabilisation of Expansive Soil Subgrade》一文中提出通过氯化钙和FeCl代替石灰的处理来治理膨胀土路基的方法。
很多国家膨胀土路堑边坡滑坍的整治,常采用土钉墙、重力式挡土墙、抗滑桩等刚性支护措施进行处治,不仅造价高,而且施工困难。
此外,膨胀土路堑边坡吸湿后会产生巨大的膨胀能,如采用刚性支护,因变形被约束,这种膨胀能随着干湿循环次数的增加而积蓄、增大,膨胀压力也随之迅速增大,常常导致刚性支护结构破坏。
可以说膨胀土是公路工程建设中的一个顽疾,无论是哪个国家现在都还没有研究出一个完美的方案来治理膨胀土。
土力学与地基基础实训(论文)
公路桥梁地基处理【摘要】随着我国经济建设的不断深入,公路桥梁等基础设施建设重心逐渐向西部地区倾斜。
西部区域多变的地质条件也为工程的建设提出了更高的要求和更复杂的技术问题,在进行道路桥梁建设时需要着重考虑。
本文结合各种不同类型地基的基本特性、处理原理,介绍了几种常见地基处理方法,分类以及在施工过程中需要注意的问题。
一,处理分类地基处理主要分为:基础工程措施、岩土加固措施。
有的工程,不改变地基的工程性质,而只采取基础工程措施;有的工程还同时对地基的土和岩石加固,以改善其工程性质。
选定适当的基础形式,不需改变地基的工程性质就可满足要求的地基称为天然地基;反之,已进行加固后的地基称为人工地基。
地基处理工程的设计和施工质量直接关系到建筑物的安全,如处理不当,往往发生工程质量事故,且事后补救大多比较困难。
因此,对地基处理要求实行严格的质量控制和验收制度,以确保工程质量。
1.公路桥梁地基处理对象分类在公路与桥梁等基础设施建设过程中遇到的需要进行加固地基主要指软弱地基和特殊土地基。
软弱地基主要指由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填地或其它高压缩性土层构成的地基。
其中淤泥及淤泥质土合称为软粘土;冲填土是指在河流、航道等的整治过程中,将河底淤积的泥砂通过输泥管道吹填到两岸所形成的沉积土,吹填土中含有大量的不可排出的水分且处于流动状态,其工程性质与其颗粒组成、均匀性以及沉积过程中的排水固结条件有很大关系;杂填土的性成果与人类的主要生产与生活过程有关,其主要特征是强度低、不均匀以及高压缩性,对于含有较多的生活垃圾和对下层基础具有侵蚀性的工业废料等杂填土,在未处理之前不应作为基础的持力层;高压缩性土饱和松散粉细砂以及部分饱和砂土,其主要特征是在施工机械设备振动等反复荷载作用下,地基土会产生液化现象。
特殊土地基大部分具有区域性特点,主要包括软土、膨胀土、湿陷性黄土、红粘土和冻土等。
软土是指在缓慢的流水环境中经过沉积以及生物化学作用而形成的,天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.0的粘性土。
高等土力学论文
非线性弹性模型在岩土工程中的应用张云杰摘要:非线性弹性模型因其简单明晰而获得广泛应用中,其中邓肯—张(Duncan —Chang) 模型是最受欢迎的,它包括初始模型和修正后的E - B模型。
本文主要介绍这两种模型的特点、研究现状、其在工程中的应用及其未来发展的展望。
关键词:邓肯- 张模型;模型特点;非线性弹性模型;工程应用;发展展望。
1 引言许多材料不论土、岩石还是混凝土,即使承受小变形都会显现出非线性力学的性能,目前描述土的应力应变关系的数学模型归纳起来有两大类:一类是弹性模型,它包括线性弹性模型和非线性弹性模型,其中较典型是E-μ模型和K-G模型;另一类是弹塑性模型。
从实际应用来看,弹塑性模型能较好地反映土的实际变形特征和内部机理,以及土体的硬化、软化和剪胀性质,但参数求取相对较困难,计算过程复杂;弹性模型中非线性弹性模型既能比较好地模拟土的实际力学性质,又具有形式简洁参数少的特点, 因此在工程计算分析中被广泛采用。
非线弹性模型在计算时以虎克定律为基础,假定土体的弹性模量E和泊松比μ,或者体积变形模量K 和剪切模量G是应力状态的函数,并结合三轴试验来来描其应力-应变关系。
2 邓肯-张模型的研究改进及其在工程中的应用Duncan—Chang在Kndner应力-应变双曲线假定基础上提出双曲线E-μ模型。
Duncan 等人通过模型试验并使用Duncan—Chang模型进行计算,发现荷载较高时,计算的沉降值偏大.由于测定土的变形模量E和泊松比μ受试验方法等因素的影响较大,而实际应用中恰当的模量和泊松比的选定又比较困难,因此有人认为土的应力- 应变特性利用杨氏模量及泊松比是不恰当的。
在排水条件下,若发生强烈的剪胀现象时,土的μ值可等于或大于0.5 ,这时用E-μ模型就遇到很大的困难,在有限元计算中某些单元应力状态达到破坏时,会得到不合理的结果。
在三轴试验中,模型能描述不同应力路径关系,但体变预测不准,泊松比值误差较大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
昆明理工大学高等土力学课程论文降雨入渗过程中的土质边坡稳定分析姓名:***年纪:2012学号:**********专业:建筑与土木工程201304281摘要边坡的稳定性由内在因素和外在因素共同决定。
内在因素是边坡本身所固有的,外界因素主要包括降雨、地震、开挖等。
近年来,降雨导致边坡失稳的情况越来越多。
因此,研究分析降雨对边坡稳定性的影响以及准确预报事故发生的可能性,是当前亟待解决的一个复杂的工程问题。
常规的边坡稳定性分析方法主要基于饱和土理论和稳定渗流场情况,难以反映降雨作用对边坡稳定的影响。
本文针对受降雨影响的边坡,运用饱和一非饱和土壤水分运动的理论和二维非稳态渗流有限元模型,模拟雨水入渗引起的暂态渗流场,将计算所得到的暂态孔隙水压力和渗流力分布用于考虑基质吸力影响的边坡稳定安全系数的计算中,建立了考虑非饱和土边坡从雨水入渗到出现滑坡危险全过程的计算模型;通过实例分析,研究了降雨对非饱和边坡渗流场分布、发展和对边坡稳定性的影响、状态预测等进行了较为深入的研究,得出了一些有意义的结论。
结合不同的降雨条件,计算不同降雨持时情况对土质边坡稳定的影响,得出随着降雨持时的增加,边坡稳定性逐渐降低,降低幅度随降雨持时增加而增加的结论。
本文的研究工作在改进和完善边坡稳定性数值分析方法方面进行了有益尝试。
通过对数值算例较为深入细致的分析,对降雨引发非饱和土边坡失稳的机理和规律有了进一步的认识,可为非饱和土边坡稳定分析、滑坡灾害预报和边坡治理等方面提供有用的参考数据,具有一定的理论意义和实用价值。
关键词:降雨入渗;边坡稳定;非饱和土;饱和一非饱和渗流;有限元分析2论文研究背景降雨和滑坡都是人类生活中常见的自然现象,在自然规律作用下,两者有着紧密的关系。
滑坡是土木、水利、交通、矿山等基本建设工程常见的事故和灾害,触发滑坡的因素多种多样,水是诱发滑坡的主要因素,而降雨,特别是历时长、强度大的暴雨更是导致边坡失稳破坏的常遇诱导因素。
在我国特别是南方地区,尤其以降雨入渗的影响最为频繁和明显。
降雨型滑坡产生的机理主要表现在两个方面:一是降雨动能外部作用,二是降雨入渗后坡体内部产生的相关作用。
对于由降雨因素导致的边坡失稳机制,目前,较为普遍的认识是:降雨入渗使得边坡体内的地下水潜水面升高,滑面处土体软化,从而降低边坡的稳定性,导致滑坡的发生。
基于这一认识的评价、分析方法是,运用饱和渗流理论,模拟降雨引起的潜水面升高;运用刚体极限平衡方法,计算潜水面升高后的边坡稳定性,并以此作为设计依据。
这是一种基于饱和土力学理论的边坡稳定性分析方法。
但是这种评价方法往往很难被实践经验丰富的工程师所采信。
主要是因为:①降雨对边坡稳定性的影响与具体地区有关,不同地区诱发滑坡的临界降雨量有一定的差别。
例如,四川盆地滑坡主要发生在日降雨强度超过200mm/d的分布区,香港滑坡发生的日降雨强度大都在100mm/d以上;②即使对于同一地区的边坡,不同专家推荐的确定临界降雨量的标准也有所不同。
例如,有建议以前期总降雨量值来确定临界降雨量的;有建议以日降雨量值来确定临界降雨量的;也有建议小时最大降雨量值来确定临界降雨量,等等。
事实上,边坡失稳与总降雨量的大小、日降雨强度以及降雨持续时间的长短等均有着直接关系。
故已有的工程设计均采用对孔隙水压力进行假定的方法。
例如美国一些工程采用水面达地表的静水压力分布。
这一假定基于以下认识:历时长的降雨使边坡裂隙完全饱水,地下水位达到地表。
对于高边坡工程,采用这一水压力分布使加固设计过于保守。
我国一些边坡工程常将静水压力乘以折减系数来作边坡设计,例如漫湾折减系数0.4;五强溪水电站则采用类似Hock建议图形,但取值较小;三峡工程采用折减系数O.3。
目前采用强排水体系而不考虑暂态水压力。
图1.1是不同方法采用的边坡暂态水压力分布,彼此差别极大,且均缺少理论分析及实测数据的支持。
降雨过程中边坡的稳定分析是岩土工程实践中最受关注的一个课题之一。
对于一个大型工程边坡的设计,若能科学合理地确定边坡中的孔隙水压力,首先,将节省大量的工程投资;其次,工程的安全稳定运营将带来巨大的社会效益以及经济效益。
同时,这一方面的研究,将使我们对于由降雨因素导致边坡失稳的作用机制有一个更加深入的认识。
3降雨入渗对非饱和边坡渗流场变化的影响及算例分析3.1均质各向同性边坡渗流场算例分析某边坡坡顶高程为15.00m,地面高程为0.00m,边坡坡率为砚=3:4,边坡上游水位为10.00m,下游水位为1.00m,取边坡计算长度80.00m,假设模型的下边界为不透水层。
其剖面如图1所示。
假定边坡是均质各向同性的,饱和渗透系数k。
=3.7x10~cm/s。
利用大型有限元软件ABAQUS进行模拟,根据己建立的模型,采用CPE4P四边形单元,进行结构化网格划分,整个模型共划分2436个节点,2523个单元,如图2所示。
图1 边坡的断面图图2边坡有限元计算网络计算所得边坡断面的孔隙水压力等值线和饱和度等值线分布情况如图3、图4 所示。
图3边坡孔隙水压力等值线图图4边坡饱和度等值线图利用ANSYS热分析功能模拟二维渗流渗流进行复核。
计算条件与ab边,总水头H=30m,efgh边,总水头H=21m;bcd边和ha边为第二类边界,流量q=0;de 边假定为溢出边,总水头H=Y。
计算所得断面的孔隙水压力等值线和总水头等值线分布情况如图5、图6所示。
图5边坡孔隙水压力等值线图图6边坡总水头等值线图ABAQUS的计算结果与ANSYS热分析模拟渗流计算所得的比较吻合,边坡孔隙水压力的大小以及分布都非常的相近,饱和区和非饱和区的大小、位置以及逸出点的位置也相同。
可以判断出,对于均质各向同性边坡渗流的情况,ABAQUS计算所得的孔隙水压力、饱和度分布较为合理,计算结果能真实的反应实际自然状态的土质边坡渗流场的状态。
3.3降雨入渗非饱和边坡的渗流分析以一均质各向同性的边坡为研究对象,图7给出了均质土体断面示意图,设地表的高程为Om,坡顶高程15m,边坡坡比3:4,地下水位高程一4m,取计算底面高程一20m。
图8给出了有限元网格示意图,整个计算过程中地下水位不变。
图7计算边坡示意图图8有限元网格图土体为各向同性的均质细砂土,水的体积模量为2e9。
土体介质的饱和渗透系数t=3.7e-3cm/s,渗透系数随饱和度变化曲线如图9所示,土一水特征曲线选取如图10所示。
图 9渗透系数随饱和度变化曲线图10土一水特征曲线边界条件的确定是解决问题的关键之一。
在降雨的条件下,边坡两侧AH,DE(如图7)的状态很难确定。
事实上,它是由上游和下游区域渗流情况确定的,具有不确定性,因此需要一定的假设,本文假定AH,DE不因降雨而和相邻区域发生水交换。
这意味着AH,DE只能由初始条件决定。
其他边界条件规定如下:(1)边界ABCD为降雨入渗边界,依据降雨强度与土坡入渗能力的大小关系可将上部边界条件分为两类:a、第一类边界条件当降雨强度大于边坡入渗能力,一部分雨水沿坡面流失,一部分会在坡面形成一层薄膜水,可按给定水头边界处理。
此时坡面的土体基本上处于饱和状态,其含水率十分接近土的饱和含水率。
即:(3.1)式中:为土体的饱和体积含水率,简记为。
b、第二类边界条件当降雨强度小于边坡表面入渗能力时,降雨全部入渗到土坡内,为流量边界。
地表的入渗通量与降雨强度相等。
此时的上边界条件分为:水平区和斜坡区,其边界条件分别是:(a)斜坡段(3.2)(b)水平区(3.3)本文只考虑降雨强度小于边坡入渗能力的情况,降雨边界函数以降雨强度,即单位流通量q(m/s)表示,并且排除降雨所造成的地表积水现象。
降雨的发生并不是局限某一部分,而是对整个边坡都有作用,所以降雨入渗分析是以整个边坡坡顶及坡面都受到降雨作用来进行的。
(2)由于本文假设底面位于地下水位以下,则在所研究区域的底面边界处的土体孔隙水压力不受地下水和坡面入渗的影响,而是保持一个特定的值,假设模型底面为不透水边界。
(3)非饱和区边界AH,DE按零流量边界处理,饱和区边界HG,EF为固定水头,等于初始地下水位。
边坡初始条件的设置也足解决渗流的关键问题之一。
渗流场的初始条件是边坡土体在降雨前的水分分布情况,在求解非饱和土的入渗过程之前必须给定,一般可以通过实测得到。
本文认为在初始状态地下水位以下完全饱和,坡顶饱和度0.08。
中间土体饱和度介于1--0.08之间。
设置整个土坡的初始孔隙比为1.0。
非饱和区的初始孔隙水压力根据实测数据获得或运用实测数据及试验关系通过数学方法给予预测的。
通常,其基本趋势为:在浸润面上初始孔隙水压力为0,向上,基质吸力逐渐增大。
而在实际情况,在最大毛细高度范围内增幅较大,而从最大毛细高度向上到地表段基质吸力增幅较小,可视为保持一常数不变。
因此,本文在假定最大初始孔隙水压力的基础上,认为边坡中孔隙水压力在某一高程之下呈线性分布,超过该高程,则其大小都为最大初始孔隙水压力。
本文假设地下水位以上的土体为非饱和土,其初始孔隙水压力大小如土一水特征曲线分布,并且初始孔隙水压力不小于-25KPa。
利用ABAQUS首先进行稳定渗流的计算,得到该土坡的初始渗流场的状态。
然后进行降雨入渗的土坡的暂态渗流场分析。
设整个持续降雨20小时,平均降雨强度为20mm/h,整个降雨过程在降雨范围内为均匀降雨过程,分析在此降雨条件下的边坡的孔隙水压力分布和饱和度分布随时间变化的规律。
由分析开始后0—72000s,达到的累计降雨量为400mm,随后停止降雨,雨停20h 后孔隙水压力随之消散。
设置边界条件及初始条件进行求解,利用有限元软件ABAQUS建立模型,得出结论。
图11到图12分别给出了边坡渗流初始条件,降雨过程以及降雨结束后的孔隙水压力分布和饱和度分布图。
图11初始状态孔隙水压力水压力分布图图12 初始状态饱和度分布图图13降雨4h孔隙水压力水压力分布图图14降雨4h饱和度分布图图15降雨8h孔隙水压力水压力分布图图16降雨8h饱和度分布图图17降雨12h孔隙水压力水压力分布图图18降雨12h饱和度分布图图19降雨16h孔隙水压力水压力分布图图20降雨16h饱和度分布图图21降雨19h孔隙水压力水压力分布图图22降雨19h饱和度分布图图23降雨后1h孔隙水压力水压力分布图图24降雨后1h饱和度分布图图25降雨后3h孔隙水压力水压力分布图图26降雨后3h饱和度分布图图27降雨后6h孔隙水压力水压力分布图图28降雨后6h饱和度分布图图29降雨后10h孔隙水压力水压力分布图图30降雨后10h饱和度分布图图31降雨后20h孔隙水压力水压力分布图图32降雨后20h饱和度分布图从降雨事件结果看出,边坡坡肩处沿高度的孔隙水压力在降雨的不同时间阶段的发展变化情况如图11到图32所示。