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高等土力学复习资料!!!

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1、塑限:粘性土呈塑态与半固态的分界含水率称为塑限Wp。

2、有效应力:土体内单位面积上固体颗粒承受的平均法向力,σ‘=σ-u,有效应力数值上等于总应力σ减去孔隙水压力u。

3、渗透系数:渗透系数K是综合反映土体渗透能力的一个指标,是一个待定的比例系数,其物理意义为单位水力坡降(即i=1)时的渗透速度。

4、附加应力:是指荷载在地基内引起的应力增量。

是使地基失去稳定产生变形的主要原因。

通常采用布辛涅斯克理论公式计算。

或从建筑物建造后的基底压力中扣除基底标高处原有土的自重应力后,才是基底平面处新增加于地基表面的压力,即基底附加应力。

5、分层总和法:是指将地基沉降计算深度内的土层按土质和应力变化情况划分为若干分层,分别计算各分层的压缩量,然后求其总和得出地基最终沉降量。

这是计算地基最终沉降量的基本且常用的方法。

6、土的抗剪强度:土抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限强度,包括内摩擦力和内摩擦角(粘性土还包括其粘聚力C)。

抗剪强度可通过剪切试验测定。

7、粘聚力:粘聚力又叫内聚力,是在同种物质内部相邻各部分之间的相互吸引力,这种相互吸引力是同种物质分子之间存在分子力的表现。

8、含水量:含水物质中所含水分量占该物质总重量的百分比(重量含水量)或所含水分的体积占该物质总体积的百分比(容积含水量)。

1、土的三相比例指标中,土的密度和土的重度、土粒比重和土的含水率三个指标是通过试验测定的,测定这三个基本指标后,可以推导其余各个指标。

2、土的级配是否良好,常用_不均匀系数Cu_和曲率系数Cc两个指标综合确定。

3、前期固结压力大于现有覆盖土重的土称为_超固结土__土。

4、地基的总变形量由_瞬时沉降变形_______、固结变形和次固结变形这三部分组成。

5、有效应力原理公式表达式为__σ=σ’+u_。

6对挡土墙稳定性进行验算是指抗滑稳定验算验算和抗倾覆验算及地基土的承载力验1、土中的水中(C.重力水)能够传递静水压力。

2、表征土软硬状态的指标是(D.液性指数 )3、土体具有压缩性的主要原因是(B.主要是由孔隙的减少引起的)4、地下水位下降会引起(D.土中有效应力增加 )5、在软土地基上填筑路堤,最主要的问题是(A.稳定问题 )。

高等土力学复习01

高等土力学复习01

高等土力学复习一、概念1.屈服准则、屈服面(1)屈服准则:A.受力物体内质点处于单向应力状态时,只要单向应力大到材料的屈服点时,则该质点开始由弹性状态进入塑性状态,即处于屈服。

B.受力物体内质点处于多向应力状态时,必须同时考虑所有的应力分量。

在一定的变形条件(变形温度、变形速度等)下,只有当各应力分量之间符合一定关系时,质点才开始进入塑性状态,这种关系称为屈服准则,也称塑性条件。

它是描述受力物体中不同应力状态下的质点进入塑 性状态并使塑性变形继续进行所必须遵守的力学条件,这种力学条件一般可表示为()ijf C σ=,又称为屈服函数,式中 C 是与材料性质有关而与应力状态无关的常数,可通过试验求得。

屈服准则是求解塑性成形问题必要的补充方程。

(2)屈服面:在应力空间或应变空间中,每一个点都代表一个应力状态或一个应变状态。

应力或应变状态的变化,可以在相应空间中绘出一条相应的曲线,这样的曲线称为应力路径或应变路径。

根据不同路径所进行的实验,可以确定从弹性阶段进入塑性阶段的界限,即确定 屈服点,这些屈服点连结起来后形成一个曲面,这样的曲面称为屈服面。

屈服面的数学 表达式称为屈服函数。

2.流动法则MISES 提出的塑性势理论认为,经过应力空间()123,,σσσ任何一点,必有一塑性位势等势性存在,它可以表示为:(),H 0ij g σ=,而塑性应变增量,其变形方向与塑性位势正交,即()'/'p ij d d g ελσ=∂∂。

这个法则与理想流体的流动问题类似,因而称为流动法则(由于是一个梯度的表示,也称为正交法则)。

用于确定非线性阶段材料的塑性增量的大小、方向、与应力关系的问题。

3.硬化规律当材料达到屈服后,屈服的标准要改变,即k 要变化。

k 的变化情况即硬化规律。

k 的3种变化规律:①屈服后k 增加,材料硬化;②k 减小,材料软化;③k 不变,理想塑性变形。

4.破坏准则、破坏面土体达到破坏后,变形会不断发展,与破坏前是截然不同的。

高等土力学最强笔记 保证出原题

高等土力学最强笔记  保证出原题

一、高等土力学研究的主要内容答:土力学主要是研究土的物理、化学、和力学特性以及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下的工程性状。

高等土力学则是深化上述研究,重点研究先进的土工试验(实验)方法和设备、土体本构关系、塑性特性、强度、渗流、固结、压缩及其机理。

二、与上部结构工程相比,岩土工程的研究和计算分析有什么特点?答:1)岩土工程的规模和尺寸比一般的结构工程大得多,其实际范围是空间半无限体,工程计算分析中采用的边界是近似和模糊的;2)岩土的各种参数是空间的函数,参数的变异性大,变异系数在0.1-0.35,有的可能超过0.4,并且土性之间或不同点的土性具有较强的相关性,包括互相关和自相关;3)岩土属于高非线性材料,在不同的应力水平下变形特性不同,岩土工程的极限状态方程也经常是高度非线性的,并且诱发极限状态的原因或作用多种多样;4)岩土试样性质与原状岩土的性质往往存在较大的差别,即使是原为测试,反应的也仅仅是岩土的“点”性质(如现场十字板强度试验)或“线”性质(如静力触探实验)。

而岩土工程的行为往往由它的整体空间平均性质控制,因此在岩土工程可靠度分析中,要注意“点”、“线”到空间平均性概率统计指标问题5)由于上述岩土性质和岩土工程的不确定性加之推理的不确定性(如有目的的简化),岩土工程的计算模型往往具有较大的不确定性或者不精确性,并且除了上述3)中提到的在岩土工程中针对不同原因和作用,会有不同的极限状态方程外,对同一计算参数也存在不同的计算表达式;6)施工工艺,施工质量及施工水平等会对岩土工程的性质和功能产生很大的影响。

三、土的特性答:1土的变异性大,离散性大,指标值合理确定很困难。

2土的应力应变关系是非线性的,而且不是唯一的,与应力历史有关。

3土的变形在卸载后一般不能完全恢复,饱和粘土受力后,其变形不能立刻完成,而且要经过很长一段时间才能逐渐稳定。

4土的强度也不是不变的,它与受力条件排水条件密切相关。

北京交大高等土力学复习要点

北京交大高等土力学复习要点

北京交⼤⾼等⼟⼒学复习要点临界状态⼟⼒学1,等效固结应⼒]/)exp[('λv n p e -=,正常固结线上对应于某⼀孔隙⽐e 的平均有效应⼒。

2,理想⼟,⼀种重塑⼟,是结构性完全丧失的天然⼟。

3,临界状态,外荷载作⽤下,其变形发展过程中,⽆论初始状态和应⼒路径如何,都在某⼀特定点结束,如果这⼀点存在的话,则该点处于临界状态。

临街状态也可定义为:⼟体在剪切试验⼤变形阶段,它趋向于最后的临界条件,即体积和总应⼒不变,⽽剪应变还在不断持续发展和流动的状态。

4,正常固结⼟,历史上没有出现过卸载的⼟。

(超固结⽐为1的⼟)5,膨胀曲线,如果沿着正常固结线固结的⼟出现卸载,则卸载段的曲线为膨胀曲线。

6,四个重要公式 a ,临界状态线 p q f f M ''= p f f 'ln v λ-Γ=b ,正常固结线 V=N-λln P 'c ,回弹线 V=v k -kln P '(弹性墙内的体积)7, Roscoe ⾯,三轴仪内受轴向压缩荷载的所有正常各向等固结试样都遵循同⼀个⾯,这个⾯即为Roscoe ⾯,同时Roscoe ⾯还是可能与不可能路径的状态边界⾯。

8, Roscoe ⾯的⼀切等V 截⾯形状相同,仅尺⼨不⼀。

9,在p:q 平⾯上排⽔路径⼀定是⼀条斜率为3的直线。

10,超固结⼟,超固结⽐⼤于1的⼟。

(超固结⽐:⼟的先期固结压⼒(Pc)与现有⼟层⾃重压⼒(Po)之⽐)11,破坏状态,偏应⼒达到最⼤值的状态。

12,极限状态,应⼒、体积虽不变化但仍能出现⼤剪应变的状态。

13, Hvorslev ⾯,针对超固结⼟的状态边界⾯。

超固结⼟⽆论排⽔还是不排⽔路径都将达到Hvorslev ⾯,然后沿着Hvorslev ⾯到达临界状态线。

14,⼟样在破坏时,⽆论是排⽔还是不排⽔路径,破坏后都以某种速率朝临界状态线移动,移动的速率与试样与临界状态线的距离有关。

15,超固结⼟剪切膨胀,产⽣负孔隙⽔压,正常固结⼟剪切压缩,产⽣正孔隙⽔压。

高等土力学复习要点——土的性质

高等土力学复习要点——土的性质

高等土力学复习要点——土的性质高等土力学是土力学的进一步深化和发展,主要研究土的性质和力学特性。

土的性质是指土的组成、结构、化学性质等方面的性质,对于研究土的力学行为和工程应用具有重要意义。

以下是高等土力学复习要点之一:土的性质。

1.组成和结构:土是由颗粒状固体颗粒和间隙水等组成的多相体系。

颗粒可以分为黏土颗粒、粉砂颗粒和砂粒等,颗粒的形状、大小和组成对土的性质和力学特性有重要影响。

土的结构可以分为砂土结构、黏土结构和松散土结构等,不同结构有不同的力学特性。

2.含水量和干密度:土的含水量是指土中所含水分的质量与干土质量的比值。

土的干密度是指土的干湿状态下单位体积的质量。

含水量和干密度是土的基本物理性质,对土的抗剪强度、固结性质和渗透性等有影响。

3.粒度分布:土的粒度分布是指不同颗粒大小的土颗粒在土体中的分布情况。

粒度分布对土的工程性质和渗透性等有很大影响,常用粒度分布曲线来描述土的粒度分布特征。

4.粘聚力和内摩擦角:粘聚力是指土颗粒之间的黏结力,其大小取决于土颗粒的粒度、形状和颗粒间的水膜等因素。

内摩擦角是指土体在应力作用下发生剪切破坏时粒间摩擦力与正应力之间的关系。

粘聚力和内摩擦角是土的基本力学性质,对土的稳定性、承载力和变形特性有重要影响。

5.渗透性:土的渗透性是指水分在土中传导的能力,是土体的物理性质之一、渗透性与土的孔隙结构、颗粒大小和排水路径等因素有关,影响土的排水性能和固结性质。

6.压缩性和固结性:土的压缩性是指土在受到外界荷载作用下发生体积变形的能力。

土的固结性是指土颗粒之间的排列变得更加紧密,导致土的体积减小。

土的压缩性和固结性对于工程填土的沉降和变形控制具有重要意义。

7.剪切特性和强度特性:土的剪切特性是指土体在受到剪切应力作用下的变形和破坏特性。

土的强度特性是指土体抵抗外界应力作用下发生破坏的能力。

剪切特性和强度特性是土体力学性质的重要表征,对于土的稳定性和承载力有重要影响。

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高等土力学考纲一、土质学 (1)知识点: (1)题目: (3)二、土的强度 (5)知识点: (5)题目: (8)三、本构理论 (9)知识点: (9)题目: (10)四、固结与流变 (12)知识点: (12)题目: (13)五、边坡稳定 (14)知识点: (14)题目: (15)一、土质学知识点:土的来源:土是母岩经过风化作用、搬运作用、沉积作用形成的松散堆积物质。

因此,土是由岩石风化而来的。

沉积岩是土经过成岩作用形成的岩石,因此,土和岩石实际上是互为物质来源,在地质历史时期是相互转化的。

举例:花岗岩风化作用,风力侵蚀(海蚀风、风蚀城堡、风蚀柱、风蚀蘑菇、风蚀洼地、戈壁滩),流水侵蚀(V形谷、沟谷、峡谷、瀑布),冰川侵蚀,海浪侵蚀。

成土作用:冰川堆积,风沙堆积,风力堆积(带有大量沙粒的气流,如果遇到灌丛或石块,风沙受阻堆积下来,就形成沙丘。

需利用植被阻滞),流水沉积。

土中矿物:原生矿物,次生矿物,水溶盐,有机质,次生氧化物和难容盐。

土的分类:按土堆积的地点与母岩关系分为残积土(母岩风化后未经搬运而与母岩处于同一地点的土叫残积土)、坡积土(母岩风化后经过重力短距离搬运的土)、运积土(岩石风化后经过搬运作用而存在于与母岩有一定距离的土),运积土按搬运力不同分为洪积土、冰渍土、冲积土、风积土;按土的沉积环境分残积土、动水沉积土(坡积土,洪积土,冲积土)、静水沉积土(湖相沉积土,海相沉积土)、风积土、冰渍土。

土的三相:指土矿物颗粒组成的固相,土孔隙中的水组成的液相和土孔隙中的气体组成的气相。

(三相之间的相互作用和三相比例的变化及各相的物质组成变化是土的性质变化的内因)土壤中的晶体粘土矿物是母岩在经受化学风化而成土过程中形成的层状硅酸盐晶体矿物粘土矿物具有可塑性、粘结性、膨胀性、阳离子交换与吸附特性等特殊性质,是土壤中最活跃的成分之一,因此成为土质学的主要研究对象(粘土矿物内部电荷经常处于不平衡状态,因此表面可吸附阳离子和水分子,在水中能分散成胶体悬浮状态)。

(完整word)高等土力学历年真题.doc

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高等土力学历年真题一、黄土湿陷性机理与处治方法。

(2010 年)1、黄土湿陷泛指非饱和的、结构不稳定的黄色土,在一定压力作用下,受水浸湿后,土的结构迅速破坏,发生显著的附加下沉现象。

黄土湿陷现象是一个复杂的地质、物理、化学过程,对于湿陷的机理目前国内外有多种假说,归纳起来可分为内因和外因两个方面。

黄土形成初期,季节性的少量雨水把松散的粉粒粘聚起来,而长期的干旱使水分不断蒸发,于是少量的水分以及溶于水中的盐类都集中到较粗颗粒的表面和接触点处,可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结物。

同时随着含水量的减少,土颗粒彼此靠近,颗粒间的分子引力以及结合水和毛细水的联结力逐渐加大,这些因素都增强了土粒之间抵抗滑移的能力,阻止了土体在自重压密,从而形成以粗粉粒为主体骨架的蜂窝状大孔隙结构。

当黄土受水浸湿或在一定外部压力作用下受水浸湿时,结合水膜增厚并楔入颗粒之间,于是结合水联系减弱,盐类溶于水中,各种胶结物软化,结构强度降低或失效,黄土的骨架强度降低,土体在上覆土层的自重压力或在自重压力与附加压力共同作用下,其结构迅速破坏,大孔隙塌陷,导致黄土地基附加的湿陷变形。

2、黄土地基处理方法地基处理应考虑场地的选择和勘探,黄土湿陷类型的派别和地基处理方法的选择,以达到建筑设计经济与安全的要求。

灰土垫层传统方法,用于高层建筑更能发挥其作用,它具有一定的胶凝强度和水稳定性,在基础压力作用下以一定的刚性角向外扩散应力,因而常用作刚性基础的底脚。

砂石垫层用于地下水位较高的软弱土层,厚度约1-3m ,其下为工程性能良好的下卧层。

强夯法是处理湿陷性黄土地基最经济的一种方法,其处理土层厚度一般用梅纳提出的z QH估算公式灰土挤密桩是处理大厚度湿陷性黄土地基方法之一,其作用是挤密桩周围的土体,降低或者消除桩深度内地基土的湿陷性,提高承载力。

振冲碎石桩主要用于饱和黄土的地基处理,它以振冲置换作用为主。

打入混凝土预制桩锤击沉入的钢筋混凝土预制桩,质量稳定,工艺简便,是目前高层建筑基础应用较广的一种。

高等土力学知识点

高等土力学知识点

一、影响土的强度因素影响土强度的因素很多,土的抗剪强度及其影响因素的关系可以定性地用以下公式表示τf=f(e,ψ,C,σ’,c,H,T,ε,ε’,S)其中e为土的孔隙比,C为土的组成,H为应力历史,T为温度,ε和ε’分别为应变和应变率,S为土的结构,c和ψ分别为粘聚力和内摩擦角。

可分为两大类:内部因素(物理性质),外部因素(外界条件主要是应力应变条件)。

1、内部因素(1)影响土强度的一般物理性质:①颗粒矿物成分的影响。

不同矿物之间的滑动摩擦角是不同的②粗粒土颗粒的几何性质,当孔隙比相同及级配相似时,一方面大尺寸颗粒具有较强的咬合能力,可能增加土的剪胀,从而提高强度;另一方面,在单位体积中大尺寸颗粒间接触点少,接触点上应力加大,颗粒更容易破裂,从而减少剪胀,降低土的强度。

③土的组成的其他因素。

粗粒土的级配对于抗剪强度有较大影响,级配较好的砂,咬合作用也比较强,另一方面,单位体积中颗粒接触点多,接触应力小,颗粒破碎少,剪胀量加大,所以抗剪强度高④土的状态。

砂土的孔隙比和相对密度可能是影响其强度的最重要因素。

孔隙比小或者相对密度大的砂土有较高的抗剪强度。

孔隙比对黏土的影响通常变现为其应力历史的影响。

⑤土的结构。

土的结构对土的抗剪强度有很大影响,有时对于某些粘性土如区域土或特殊土,可以说是控制因素。

原状土的结构性使其强度高于重塑土或扰动土。

⑥剪切带的存在对土强度的影响。

剪切带处局部孔隙比很大,并且有很强烈的颗粒定向作用。

剪切带的生成会使土的强度降低。

(2)孔隙比与砂土抗剪强度的关系------临界孔隙比随着孔隙比减小,砂土的ψ将明显提高。

松砂与密砂在试验中的应力应变关系也有很大区别,松砂的应力应变曲线是应变硬化的,剪缩,孔隙比减小;密砂的应力应变曲线是应变软化的,剪胀,e增加。

两个式样加载到最后,其e接近相同,都达到临界孔隙比еcr,еcr是指在三轴试验加载过程中,轴向应力差几乎不变,轴向应变连续增加,最终式样体积几乎不变时的e。

土力学复习题及答案文库

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土力学复习题及答案文库1. 土力学是研究什么方面的学科?答:土力学是研究土体的力学性质和土体与结构物相互作用的学科。

2. 土的三相组成是什么?答:土的三相组成包括固体颗粒、水和空气。

3. 土的内摩擦角和黏聚力分别代表什么?答:内摩擦角代表土体的抗剪强度,黏聚力代表土体内部颗粒间的粘着能力。

4. 描述土体压缩性的指标有哪些?答:描述土体压缩性的指标包括压缩系数、压缩模量和固结系数。

5. 如何定义土的渗透性?答:土的渗透性是指土体允许水通过的能力,通常用渗透系数来衡量。

6. 土的分类有哪些基本方法?答:土的分类基本方法包括颗粒大小分类、塑性指数分类和密实度分类。

7. 什么是有效应力原理?答:有效应力原理是指土体中颗粒间的压力,即总应力减去孔隙水压力。

8. 土的固结过程是如何进行的?答:土的固结过程是土体在荷载作用下,孔隙水逐渐排出,土体体积减小,直至达到新的平衡状态。

9. 土的剪切强度理论有哪些?答:土的剪切强度理论包括摩尔-库仑理论、德鲁克-普拉格理论等。

10. 土压力的类型及其计算方法是什么?答:土压力的类型包括主动土压力、被动土压力和静止土压力,计算方法通常依据朗肯理论和库仑理论。

11. 土的液化现象及其影响因素是什么?答:土的液化现象是指在地震作用下,饱和砂土或粉土失去强度和刚度,变成液态。

影响因素包括土的颗粒组成、密实度、饱和度和地震强度。

12. 土的膨胀性和收缩性如何影响土体的稳定性?答:土的膨胀性和收缩性会导致土体体积变化,从而影响土体的稳定性,特别是在干旱和湿润交替的环境下。

13. 土的冻胀和融沉现象对工程结构有何影响?答:土的冻胀会导致土体体积增大,可能引起结构物的上抬或破坏;融沉则会导致土体体积减小,可能引起结构物的下沉。

14. 土的压实机理及其影响因素有哪些?答:土的压实机理是土颗粒在荷载作用下重新排列,减小孔隙率。

影响因素包括土的颗粒组成、含水量、压实能量和压实方法。

15. 土的应力历史对土的力学性质有何影响?答:土的应力历史会影响土的密实度和结构,从而影响其力学性质,如强度、压缩性和渗透性。

高等土力学部分知识总结

高等土力学部分知识总结

第七章 土的固结理论1.固结:所谓固结,就是在荷载作用下,土体孔隙中水体逐渐排除,土体收缩的过程。

更确切地说,固结就是土体超静孔隙水应力逐渐消散,有效应力逐渐增加,土体压缩的过程。

(超静孔压逐渐转化为有效应力的过程)2.流变:所谓流变,就是在土体骨架应力不变的情况下,土体随时间发生变形的过程。

次固结:孔隙压力完全消散后,有效应力随时间不再增加的情况下,随时间发展的压缩。

3.一维固结理论假定:一维(土层只有竖向压缩变形,没有侧向膨胀,渗流也只有竖向); 饱和土,水土二相; 土体均匀,土颗粒和水的压缩忽略不计,压缩系数为常数,仅考虑土体孔隙的压缩; 孔隙水渗透流动符合达西定律,并且渗透系数K 为常数; 外荷载为均布连续荷载,并且一次施加。

固结微分方程:ðu ðt=C vð2u ð2zu 为孔隙水压力,t 时间,z 深度C v =K m v γω=K(1+e)a γω渗透系数越大,固结系数越大,固结越快;压缩系数越大,土体越难压缩,固结系数就小。

C v 土的固结系数,与土的渗透系数K 成正比和压缩系数m v 成反比。

初始条件:t=0,u =u 0(z); 边界条件:透水面 u=0不透水面ðu ðz=04.固结度:为了定量地说明固结的程度或孔压消散的程度,提出了固结度的概念。

任意时刻任意深度的固结度定义为当前有效应力和总应力之比U=σ′σ=σ−u σ=1−uσ平均固结度:当前土层深度内平均的有效应力和平均的总应力之比。

U =1−∫udz H0∫σdzH 0固结度U 是时间因数Tv 的单值函数。

5.太沙基三维固结理论根据土体的连续性,从单元体中流出的水量应该等于土体的压缩量ðεv ðt =ðq xðx+ðq yðy+ðq zðz由达西定律:q i=−K iγw ðuði若土的各个方向的渗透系数相同,取K i=K将达西定律公式代入连续方程:ðεv ðt =−Kγw(ð2uð2x+ð2uð2y+ð2uð2z)=−Kγw∇2uεv=εx+εy+εz=1−2vE(σ1′+σ2′+σ3′)=1−2vE(σ1+σ2+σ3−3u)太沙基三维固结理论假设三向总应力和不随时间变化即:d(σ1+σ2+σ3)dt=0ðεv ðt =−3(1−2v)Eðuðt=−Kγw∇2u即3(1−2v)Eðuðt=Kγw∇2uðu ðt =E3(1−2v)Kγw∇2u=C v3∇2u C v3=E3(1−2v)Kγw6.轴对称问题固结方程砂井排水引起的土中固结,在一个单井范围内可以看成轴对称的三维问题,包含竖向和径向两个方向水的流动。

北京交通大学研究生高等土力学考点

北京交通大学研究生高等土力学考点

线表示一维受压,高于
线表示侧向膨胀,低于
示包含竖向与侧向压缩。等于表示无侧向变形 7. 土体变形和应力与时间有关的现象称为流变现象。 流变现 象包括:蠕变,恒定应力作用下变形随时间变化的现象; 松弛,变形恒定情况下应力随时间衰减的现象;流动,给 定时间的变形速率随应力变化的现象; 长期强度随受荷历 时变化的现象。 土的流变变形分为压缩和剪切两大类。 影响流变的因素:土的结构,应力大小,温度。 基本流变元件:虎克弹簧,牛顿粘壶,圣维南刚塑体。 8. 蠕变受剪应力影响明显。剪应力小,蠕变不会引起破坏, 阻尼蠕变;剪应力大蠕变会引起破坏,非阻尼蠕变。非阻 尼蠕变的三个阶段。 9. 土的强度,所谓土的强度是指其破坏时的应力状态,主要 表现为粘聚力和摩擦力。 影响土的强度的因素:内部组成:土的组成,状态,结构。外 部因素:温度、应力状态、应力历史,应力方向、加载速率及 排水条件。 土的强度的测试方法:直剪试验,三轴试验。 土的抗剪强度来源:摩擦力和粘聚力,其中摩擦强度:固体颗 粒间的滑动摩擦和咬合摩擦,粘聚力主要是:静电引力,电磁 引力, 颗粒间的胶结, 颗粒间接触点的化合价键, 表观粘聚力。 下雨粘土易跌倒沙土不易跌倒:下雨以后沙土内的水很快流 出,人在行走时,沙土的有效强度是排水强度,强度高,不会 滑倒,粘土的强度时不排水强度,强度低,易滑到 土强度的各向异性, 亦即在不同主应力方向下土的抗剪强度不 同。 冲击荷载下,土的强度一般有所提高,因为土的破坏需要一定 的能量。 对于饱和土,控制土强度的往往是超静孔压。 10. 剪胀提高了抗剪强度;剪缩(负剪胀)减少了抗剪强度。 11. 所谓临界孔隙比是指在三轴试验加载过程中, 轴向应力差 几乎不变时,即达到极限应力差(σ1-σ3)ult,轴向应变 连续增加,最终试样体积几乎不变时的孔隙比。 12. 一种砂土在某种围压σ3 下三轴试验试样破坏时,体变为 零的孔隙比为对应这个σ3 的临界孔隙比;对应于一种孔 隙比的试样进行不同围压的三轴试验, 试样破坏时体应变 为零的围压σ3 可称为这种砂在这种孔隙比下的临界围压 σcr。 13. 如果砂试样固结后孔隙比为

高等土力学复习要点——土体的变形

高等土力学复习要点——土体的变形

土体的变形第一部分 影响因素一. 土的压缩性1.定义:土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性。

土的压缩——土中孔隙体积的减少,在这一过程中,颗粒间产生相对移动,重新排列并互相挤紧,同时,土中一部分孔隙水和气体被挤出。

土体完成压缩过程所需的时间与土的透水性有很大的关系。

土的固结——土的压缩随时间增长的过程,称为土的固结。

2.土的侧限压缩试验:不允许土样产生侧向变形(侧限条件)的室内压缩试验3.侧限条件:侧向限制不能变形,只有竖向单向压缩的条件。

侧限条件的适用性:自然界广阔土层上作用着大面积均布荷载的情况;土体的天然土的自重应力作用下的压缩性。

4.侧限压缩试验的方法:试验方法:加荷载,让土样在50、100、200和400kpa 压力作用下只可能发生竖向压缩,而无侧向变形。

测定各级压力作用下土样高度的稳定值,即压缩量。

将压缩量换算成每级荷载后土样的孔隙比e 。

则可整理的压缩试验的结果,压缩曲线e-p 、e-logp 。

)1(000e H s e e +-=5.侧限压缩性指标压缩系数——e-p 曲线上任一点的切线斜率a ,即 dp de a -= 物理意义:压缩系数a 越大,曲线愈陡,说明随着压力的增加,土孔隙比的减小愈显著,因而土的压缩性愈高。

为了便于应用和比较,通常采用压力间隔由p 1=100kpa 增加到p 2=200kpa 时所得的压缩系数a 1-2来评定土的压缩性如下:当 a 1-2 < 0.1Mpa -1时,属于低压缩性土0. 1≤a 1-2 < 0.5Mpa -1时,属于中压缩性土a 1-2 ≥ 0.5Mpa -1时,属于高压缩性土。

压缩指数——土的e-p 线改绘成半对教压缩曲线e-logp 曲线时,它的后段接近直线,其斜率Cc 称为土的压缩指数。

同压缩系数a 一样,压缩指数Cc 值越大,土的压缩性越高压缩模量(侧限压缩模量)——土在完全侧限条件下的竖向附加压应力σz 与相应的应变εz 之比值。

土力学复习资料(整理)

土力学复习资料(整理)

土力学复习资料第一章绪论1.土力学的概念是什么?土力学是工程力学的一个分支,利用力学的一般原理及土工试验,研究土体的应力变形、强度、渗流和长期稳定性、物理性质的一门学科。

2.土力学里的"两个理论,一个原理"是什么?强度理论、变形理论和有效应力原理3.土力学中的基本物理性质有哪四个?应力、变形、强度、渗流。

4. 什么是地基和基础?它们的分类是什么?地基:支撑基础的土体或岩体。

分类:天然地基、人工地基基础:结构的各种作用传递到地基上的结构组成部分。

根据基础埋深分为:深基础、浅基础5.★地基与基础设计必须满足的三个条件★①作用于地基上的荷载效应(基底压应力)不得超过地基容许承载力特征值,挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。

即满足土地稳定性、承载力要求。

②基础沉降不得超过地基变形容许值。

即满足变形要求。

③基础要有足够的强度、刚度、耐久性。

6.若地基软弱、承载力不满足设计要求如何处理?需对地基进行基础加固处理,例如采用换土垫层、深层密实、排水固结、化学加固、加筋土技术等方法进行处理,称为人工地基。

7.深基础和浅基础的区别?通常把埋置深度不大(3~5m),只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础称为浅基础;反之,若浅层土质不良,须把基础埋置于深处的好地层时,就得借助于特殊的施工方法,建造各种类型的深基础(如桩基、墩基、沉井和地下连续墙等。

)8.为什么基础工程在土木工程中具有很重要的作用?地基与基础是建筑物的根本,统称为基础工程,其勘察、设计、施工质量的好坏直接影响到建筑物的安危、经济和正常使用。

基础工程的特点主要有:①由于基础工程是在地下或水下进行,施工难度大②在一般高层建筑中,占总造价25%,占工期25%~30%③隐蔽工程,一旦出事,损失巨大且补救困难,因此基础工程在土木工程中具有十分重要的作用。

第二章土的性质与工程分类1.土:连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒,经过不同的搬运方式,在各种自然环境中生成的沉积物。

高等土力学复习资料(最终版)

高等土力学复习资料(最终版)

为水密度,则式左可化为
nwdxdydz
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(1)
由u
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(u
wg h
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vy y
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Ss
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(定义 Ss
w
g
1
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为单位储存量)
2、渗流原理的基本假定:连续介质假定(P150) 液体(如地下水、石油)在土孔隙或其他透水性介质(如水工建筑)中的流动问题称为渗流。 土体的渗透特性表现为非均质和非连续性。但为了研究问题方便,常将水假想成充满整个介质空
二、发生曼德尔-克雷尔效应的机理是什么?为什么拟三维固结理论不能描述这一效应?(P339)
曼德尔效应:按比奥理论求解饱和土的固结问题时会出现一种现象:在不变的荷重施加于土体上 后的某时段内,土体内的孔隙水压力不是下降,而是继续上升,而且超过应有的压力值。即中心部位 孔隙压力高于外压力。同样的边界条件,用太沙基理论(扩散理论)分析时不会出现该现象。
vzdxd y
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化简得:
w
vx x
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nwd x d y d z t

土力学复习资料(内附答案)

土力学复习资料(内附答案)

土力学复习资料一、单项选择题1.判别粘性土软硬状态的指标是( B ) A.塑性指数 B.液性指数 C.压缩系数 D.压缩指数2.地下水位上升将使土中自重应力( C ) A.增大 B.不变 C.减小 D.在砂土中增大,在粘性土中减小3.采用分层总和法计算基础沉降时,确定地基沉降计算深度的条件应满足( B ) A.z cz /σσ≤0.2B.cz z /σσ≤0.2C.zcz czσ+σσ≤0.2D.czz zσ+σσ≤0.24.土体达到极限平衡时,剪切破坏面与最大主应力1σ作用方向的夹角为( A ) A.245ϕ+︒ B.ϕ+︒45 C.︒45D.245ϕ-︒ 5.采用条形荷载导出的地基界限荷载P 1/4用于矩形底面基础设计时,其结果( A ) A.偏于安全 B.偏于危险 C.安全度不变 D.安全与否无法确定6.在进行重力式挡土墙的抗滑移稳定验算时,墙背的压力通常采用( D ) A.主动土压力与静止土压力的合力 B.静止土压力 C.被动土压力 D.主动土压力7.标准贯入试验适合于测试地基土的( C ) A.物理指标 B.含水量指标 C.力学指标 D.压缩性指标8.进行刚性基础的结构设计时,其基础的高度应由( A ) A.台阶允许宽高比确定 B.基础材料抗剪强度验算确定 C.地基承载力验算确定 D.基础材料抗拉强度验算确定9.甲、乙两粘性土的塑性指数不同,则可判定下列指标中,甲、乙两土有差异的指标是( A )A.含水量B.细粒土含量C.土粒重量D.孔隙率10.工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是( B )A.有效重度B.土粒相对密度C.饱和密度D.干密度11.基底附加压力p0=A GF-γ0d,式中d表示( C )A.室外基底埋深B.室内基底埋深C.天然地面下的基底埋深D.室内外埋深平均值12.侧限压缩试验所得的压缩曲线(e-p曲线)愈平缓,表示该试样土的压缩性( B )A.愈大B.愈小C.愈均匀D.愈不均匀13.土中的水,( D )能够传递静水压力。

天津市考研土木工程复习资料土力学重要知识点详解与例题讲解

天津市考研土木工程复习资料土力学重要知识点详解与例题讲解

天津市考研土木工程复习资料土力学重要知识点详解与例题讲解土力学是土木工程中非常重要的一门学科,它研究土壤力学性质与土壤行为规律,是土木工程设计、施工和监理等各个环节中不可或缺的基础知识。

为了帮助考生更好地复习土木工程考研,本文将详细讲解土力学的重要知识点,并提供一些例题进行讲解。

一、土壤力学基础知识1. 土壤力学的定义与目的土壤力学是研究土壤力学性质及其变形规律的科学。

其目的是为了探索土壤的性质及行为规律,为土木工程的设计和施工提供理论依据。

2. 土壤的组成与分类土壤由颗粒物和孔隙水、孔隙气组成,颗粒物主要包括矿物颗粒和有机颗粒。

按颗粒尺寸分类,可以将土壤分为粉砂、细砂、中砂、粗砂和砾石等不同级别。

3. 土壤的物理性质土壤的物理性质包括容重、密度、吸湿性等,这些性质的大小与土壤的密实程度及含水率等有关。

4. 土壤的力学性质土壤的力学性质包括抗剪强度、压缩性和变形等。

其中,抗剪强度是土壤在受到外力作用下抵抗剪切破坏的能力。

二、土体的孔隙水与孔隙气1. 土体的孔隙水土体的孔隙水是指在土壤颗粒之间存在的水。

其含水量与孔隙率、饱和度等有关,影响着土壤的力学性质。

2. 孔隙水的渗流孔隙水具有渗流性质,会受到水流速度、渗透系数等因素的影响。

渗流过程中的水流速度满足达西定律,通过计算可以获得渗透系数等重要参数。

3. 孔隙水压力孔隙水在土体中的分布会形成孔隙水压力,它是土壤中的有效应力之一,对土体的稳定性和变形具有重要影响。

4. 孔隙气与孔隙水的关系孔隙气是指土壤中的气体,与孔隙水存在一定的相互关系。

它们的存在对土体的力学性质和变形规律有一定的影响。

三、土壤的力学性质与变形规律1. 土体的力学参数土体的力学参数包括体积重、相对密度、剪切强度等,这些参数对土体的力学性质和变形规律有重要影响。

2. 土体的剪切行为土体在受到外力作用下会发生剪切行为,主要表现为剪切变形和剪切破坏。

土壤的抗剪强度是评价土体抵抗剪切破坏能力的重要指标。

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一(b)、《高等土力学》研究的主要内容。

二、与上部结构工程相比,岩土工程的研究和计算分析有什么特点?三、归纳和分析土的特性。

四、简述土的结构性与成因,比较原状土与重塑土结构性强弱,并说明原因?五/0、叙述土工试验的目的和意义。

五/1、静三轴试验基本原理(即确定土抗剪强度参数的方法)与优点简介五/2、叙述土体原位测试(既岩土工程现场试验)的主要用途,并介绍3种原位测试方法五/3、粘土和砂土的各向异性是由于什么原因引起的?什么是诱发各向异性?五/4、介绍确定土抗剪强度参数的两种不同方法(包括设备名称),并分析其优缺点?五/5、什么叫材料的本构关系?在土的本构关系中,土的强度和应力-应变有什么联系?五/6、什么是加工硬化?什么是加工软化?请绘出他们的典型的应力应变关系曲线。

五/7、渗透破坏的主要类型?渗透变形的主要防治方法?五/8、沉降计算中通常区分几种沉降分量?它们的机理是什么?按什么原理对它们进行计算?六、阐述土工参数不确定性的主要来源和产生原因?七、岩土工程模型试验要尽可能遵守的原则?八、何谓土的剪胀特性?产生剪胀的原因?九、影响饱和无粘性土液化的主要因素有哪些?举出4种判断液化的方法。

十、刚性直剪试验的缺点并提出解决建议?十一、列举一个土工试验在工程应用中的实例,并用土力学理论解释之。

十二、叙述土工试验的目的和意义和岩土工程模型试验要尽可能遵守的原则?十三、土的本构模型主要可分为哪几类?邓肯-张本构模型的本质?并写出邓肯-张本构模型应力应变表达式,并在应力应变座标轴中表示。

十四、广义地讲,什么是土的本构关系?与其他金属材料比,它有什么变形特征?十五、在土的弹塑性本构关系中,屈服准则、硬化定理、流动法则起什么作用?十六、剑桥模型的试验基础及基本假定是什么?说明该模型各参数的意义及确定方法。

十七、给出应变硬化条件下,加载条件。

为什么该条件在应变软化条件下不能使用十八、土的本构模型主要可分为哪几类?何为非关联流动法则?写出基于非关联流动法则的弹塑性本构关系。

十九A 、试说明屈服点、屈服准则、屈服面、塑性变形和破坏的概念?示意理想弹塑性材料、弹性塑性应变硬化材料、弹性塑性应变软化材料的应力应变关系?并示意土的典型应力-应变关系曲线(并加以描述)?十九B 、利用张量,结合Hooke 定理,推导在一般应力空间下剑桥模型的比例系数Λ。

已知条件:塑性势函数及屈服准则:013ln02*0=-+-+=pv m m m e J M f εκλσσσ (1) 联合流动法则:ijp ij fd σε∂∂Λ= (2) 协调方程:0=df (3)张量形式的Hooke 定理:)(pkl kl ijkl e kl ijkl ij d d E d E d εεεσ-== (4)式中:m σ为平均正应力,2J 为偏应力张量的第二不变量,0m σ为正应力的参考值,*M 为临界状态的剪切应力比,0e 参考状态下的孔隙比,λ为压缩指数,κ为膨胀指数,p v ε为塑性体积应变,e ij ε为弹性应变张量,ijkl E 为四阶矩阵。

十九C 、证明Cayley-Hamilton 定理对任意对称非奇异张量T ,λ及e 是它的一个非零特征值及相应的单位特征矢量,即e Te λ=,则存在以下的式子∶()e e T f )(λf =其中∶LL n m L n m n m a a a f λλλλ+++=ΛΛ11010)(,LL n m L n m n m a a a TT T T f +++=ΛΛ110010)(及L L n m n m n m ,,,,1100ΛΛ为整数。

十九D 、解释下负荷屈服面的概念与优点二十、影响饱和土渗透性的主要因素?二十一、何谓前期固结压力?简述前期固结压力的确定方法。

二十二、何谓Mandol-cryer 效应?说明其产生机理。

二十三、分析影响地基沉降的主要原因、机理和性质。

二十四、何为应力路径?采用应力路径法计算沉降时常采用哪两种方法?简述其各自的计算步骤。

二十五、推导二维饱和土的控制微分方程和边界条件。

二十六、地基压缩层厚4m ,通过钻探采取代表性原状土样,测得其初始孔隙比e 0=1.0,有效内摩擦角φ′=25°, c ′=15kPa ,土的压缩指数c c =0.31。

试样在20、40、60kPa 等围压下固结,然后作三轴CU 试验,分别测得其有效应力路径如图1所示。

设K 0=1-sin φ′,如果土层中点原上覆土压力为64kPa ,由于修建建筑物,附加应力为Δσ1=28.5kPa ,Δσ3=10.5kPa ,用应力路径法计算瞬时加荷后地基的瞬时沉降和固结后总沉降。

图1 有效应力路径二十七、根据进行的室内试验成果,确定你所做土样Duncan-zhang 本构模型的八大参数,有详细的计算过程(包括图表)。

二十八、你所经历或处理的基础工程问题(详述解决方法,力学原理)?二十九、阐述静止、主动、被动土压力产生条件,并比较三者大小。

挡土墙为何经常在下暴雨期间破坏?三十、.影响地基承载力的因素有哪些?介绍地基极限承载力和容许承载力的意义。

三十一、某条形基础, 底宽B=5.0m, 基础埋深Df =1.5m ,基础的自重及其上的结构物重量为F+G=1000kN/m ,基底荷载的合力偏心矩e =1.2m ,砂层变形模量E =4MPa 。

地基剖面、地基土的压缩曲线及地下水位见图2和图3。

请用分层总和法计算基底中轴处(M 点)的单向压缩沉降量。

又通过地基饱和原状土样的三轴固结不排水剪试验,测得围压3σ=200kPa ,轴压1σ=408 kPa ,破坏时试样中的孔隙水压力u f =87 kPa ,再用斯开普顿法计算地基沉降量,并与前者比较。

图2 土层分布与基底荷载分布 图3 粘土层Ⅰ、Ⅱe ~p 曲线三十二、静力许可应力场及机动许可速度场与真实的应力场和速度场有什么联系与区别? 三十三、为什么由静力许可应力场求出up -总是小于真正的极限荷载up , 而由机动许可速度场求出的up +总是大干真正的极限荷载up ?三十四、建筑在帖性土地基上的条形基础宽B=8m ,q=36kPa,地基土的318/kN m γ=,30ϕ=o c=15kPa 。

若30ϕ=o 时,Terzaghi 公式的20N γ=,Prandt1公式的2(1)()45q N N tg tg γπϕϕ=++。

分别按Terzaghi 和Prandtl 机理计算地基的u p =?三十五、阐述土的强度理论与适用性(包括主要强度理论的优缺点)三十六、推导土弹塑性应力应变关系的一般表达式。

简述土弹塑性本构关系的三大支柱的主要内容。

三十七、K-G 模型(Domachuk 模型)中,K 和G 分别如何确定,其中2t )1(ffi q q R G G -=如何得到?三十八、分别详述Lade-Duncan 模型、清华(黄文熙)模型、南科所模型、松岗元模型,并评述之。

三十九、详述Biot 固结理论及其与Terzaghi 一维固结理论的异同。

四十一、详述沉降计算几种方法:弹塑性理论法、应力路径法、剑桥模型法等。

四十二、分别推导Prandtl 、Reissner 和Terzaghi 条件下地基极限承载力公式。

四十三、详述强度折减法及其应用。

四十四、对深埋基础,Meyerhof 、Vesic 和Terzaghi 分别如何得到极限承载力?地基承载力的深度、宽度修正系数是如何得到的? 四十五、说明临界状态土力学的要点。

三十七、详细阐述地基处理的目的并例举二种地基处理方法与适用性三十八、论述高变幅水库土质岸坡稳定性衰减的岩土力学机制三十九、分析碎石土和粘性土强度特性出现差异的根本原因四十、推导剑桥模型塑性应变增量pv d ε 的表达式四十一、求解22zu C t u v ∂∂=∂∂四十二、综述影响土强度的主要因素四十三、简述极限平衡法、滑移线场法和极限分析法的区别与联系。

四十四、简述静力场和机动场的基本条件。

四十五、求不排水条件下饱和粘上地基上条形基础极限承载力(条形基础宽度为b )。

四十六、用高等土力学知识解释上海某住宅倒塌事故四十七、用高等土力学知识解释降雨尤其是暴雨是滑坡活动最重要的触发因素四十八、对于岩土工程,理论方法或经验计算公式或数值计算方法(如有限元),计算结果(如变形计算)与实测结果相差较大时,主要原因可能有哪些?(要求有比较详细的分析)(15分)四十九、 什么是有效应力原理?图中,地基土湿重度、饱和重度和浮重度分别为、和,水重度,M点的测压管水柱高如图所示。

写出M点总应力、孔隙水应力、有效应力、自重应力的计算式。

五十、为什么说当地下水位下降时,会使土地基产生下沉呢?五十一、岩土工程单选或多选题1.岩土工程是土木工程的重要组成部分,包括()方面。

(A)岩土工程勘察、设计;(B)岩土工程施工或治理;(C)岩土工程检测和监测;(D)岩土工程监理;(E)岩土工程概预算2.某桩基工程场地由于地势低需进行在面积填土,为降低因填土引起的负摩阻力,减小沉降,降低造价,以采用下列哪一种方案为最佳?(A)成桩→填土→建厂房(B)成桩→建厂房→填土(C)填土→成桩→建厂房(D)边填土、边成桩→建厂房3.基础底面宽底不受刚性角限制的是( ) 。

(A)砖基础(B)混凝土基础(C)砌石基础(D)钢筋混凝土基础4.下述关于群桩工作特点的描述中,哪些是不正确的?(A)对桩距大于6倍桩径的端承桩桩群,其总承载力等于各单桩承载力之和(B)群桩效应主要针对端承桩而言(C)桩距过小的群桩,应力叠加现象显著,桩土相对位移减小,桩侧阻力不能有效发挥(D)应力叠加引起桩端平面应力增大,单位厚度的压缩变形减小(E)桩数超过3根的桩基,均需考虑群桩效应5.在软土基中采用密集的钢筋混凝土预制桩,施工中可能产生下列哪些不利影响?(A)土体位移和地面隆起(B)可能产生负摩阻力(C)泥浆污染(D)对环境影响小(E)桩接头被拉断6.在下列各种措施中,哪些措施对提高单桩水平承载力是有效的?(A)无限地增加桩的入土深度(B)增加桩身刚度(C)改良加固桩侧表层土(3—4倍桩径范围内)的土性(D)桩顶与承台间采用铰接(E)适当增加桩身配筋7.对单桩竖向承载力而言,下列叙述不正确的是( )。

(A)取决于土对桩的支承阻力和桩身材料强度(B)一般由土对桩的支承阻力控制(C)一般由桩身材料强度控制(D)对于端承桩、超长桩和桩身质量有缺陷的桩,可能由桩身材料强度控制8.桩身露出地面或桩侧为液化土等情况的桩基,设计时要考虑其压曲稳定问题,当桩径、桩长、桩侧土层条件相同时,以下四种情况中( )抗压曲失稳能力最强。

(A )桩顶自由,桩侧埋于土层中 (B )桩顶铰接,桩端埋于土层中 (C )桩顶固接,桩端嵌岩; (D )桩顶自由,桩端嵌岩9.对于一级建筑物,单桩的竖向承载力标准值,应由现场静载荷试验确定。

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