经典土力学教材David Muir Wood_ Geotechnical modelling and critical state soil mechanics

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Critical state soil mechanics

Critical state soil mechanics

p’ v v
p’
Casagrande; Hvorslev
log p’
Chattahoochee River sand
Vesic and Clough (1968)
What is a critical state?
•asymptotic ultimate state •continued state of shearing to large strains without further change in density or effective stresses
strength3effectivestress?changev?lowpermeabilitysoil?shortterm?vunchangeddensityunchangedtthstrengthunchangedhd?changev?highpermeabilitysoil?shorttermlongterm?vchangesdensitychangestthhstrengthchanges?undrainedstrengthcontrolledbyinitialdensity?maxv?uvv?maxcu02nv?drainedstrengthcontrolledbyfinaleffectivestress?vmax?u0criticalstatesoilmechanicsis
dilatancy y/x = -tan
mobilised friction Q/P = tan m
tan = tan m - tan c tan c = m (critical state friction) stress-dilatancy relationship (flow rule)
v = s / d

《土力学教学课件》课件

《土力学教学课件》课件

实例五:某水利工程土石坝渗漏问题
实例三:某桥梁桩基承载力问题
实例六:某港口码头地基承载力问题
实际工程中土力学应用
地基处理:利用土力学原理进 行地基加固和稳定
边坡稳定:利用土力学原理进 行边坡稳定分析和设计
隧道工程:利用土力学原理进 行隧道设计和施工
地下工程:利用土力学原理进 行地下工程设计和施工
THEME TEMPLATE
土的稳定性分析
土的强度:包括抗压强度、抗剪 强度、抗拉强度等
影响因素:土的性质、结构、应 力状态、地下水等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
土的稳定性:包括抗滑移稳定性、 抗倾覆稳定性等
稳定性分析方法:包括极限平衡 法、有限元法、数值模拟法等
滑坡治理措施
监测预警:建立滑坡监测系统, 实时监测滑坡动态
土力学工程应用 :包括地基处理 、边坡稳定、隧 道工程等
土力学实验:包 括土的物理性质 实验、土的力学 性质实验、土的 工程性质实验等
课件结构
引言:介绍土力学的基本概念和重要性
案例分析:通过案例分析加深对土力 学的理解
理论部分:介绍土力学的基本原理和 理论
总结:总结土力学的核心内容和学习 要点
实践部分:介绍土力学在实际工程中的 应用
粉土:颗粒极小,易于流动,常用 于地基处理和填筑
淤泥:颗粒极小,易于流动,常用 于地基处理和填筑
冻土:在低温下冻结,常用于地基 处理和道路建设
土压力理论
章节副标题
静止土压力
概念:土压力是指土体对挡土墙或其他建筑物产生的压力 产生原因:土体自重、土体变形、土体渗透等因素 计算方法:静止土压力的计算方法包括朗肯土压力理论、库仑土压力理论等 应用:静止土压力理论在土力学、岩土工程等领域有广泛应用

比较经典的岩土工程英文书籍

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比较经典的岩土工程英文书籍,推荐搞岩土研究的看看一。

土力学相关• 工程实践中的土力学"Soil Mechanics in Engineering Practice"by Karl Terzaghi, Ralph B. Peck , Gholamreza Mesri (从1996年第三版开始作者中加入了Mesri)• 土的特性基础(第二/三版)"Fundamentals of Soil Behavior, 2nd Edition"by James K. Mitchell"Fundamentals of Soil Behavior, 3rd Edition"(2005)by James K. Mitchell and Kenichi Soga.•土力学-临界状态土力学引论The Mechacnics of Soils--An Introduction to Critical State Soil Mechanics.by Atkinson.对土的临界状态理论描述非常言简意赅,适合初学者• 临界状态土力学Critical State Soil Mechanicsby Andrew Schofield and Peter Wroth剑桥大学的schofield教授的经典之作•土的性状和临界状态土力学Soil Behaviour and Critical State Soil Mechanics.by David Muir Wood. 1990 .Wood教授的呕心沥血之作,值得一读• 高等土力学(第三版)Advanced Soil Mechanics(3rd)by Braja M. Das2008出版,最新的这方面的专著,适合当研究生教材• 非饱和土土力学Soil Mechanics for Unsaturated Soilsby Fredlund这个不说了,经典,国内早年有中译本二。

《土力学第三章》课件

《土力学第三章》课件

应力张量的表达与分解
探讨三维应力状态下应力张量的 表达与分解。
主应力和主应力方向
解释主应力和主应力方向在土力 学中的重要性。
应力圆及其相关概念
介绍应力圆以及与之相关的概念。
六、摩尔圈法
1
摩尔圈法概述
讲解摩尔圈法在土壤力学中的应用。
2
内部摩尔圈与外部摩尔圈
阐述内部摩尔圈和外部摩尔圈的构成与特点。
七、黑尔圈法
《土力学第三章》PPT课 件
土力学第三章PPT课件,通过引人入胜的图片和简洁明了的内容,一起来学习 土壤的应力应变关系、固结与恢复、应力状态、摩尔圈法等知识。
一、Hale Waihona Puke 言本章内容概述并设定学习目标。
二、土体的应力应变关系
应力及其类型
介绍土体的应力以及不同类型的应力。
应变及其类型
讲解土体的应变以及不同类型的应变。
应力应变关系
探讨土体中应力和应变之间的关系。
三、一维固结与恢复
固结与恢复的定义和特点
解释一维固结和恢复的概念及其特点。
费马原理
介绍费马原理在土壤固结与恢复中的应用。
四、二维应力状态
1
圆心角法
2
介绍使用圆心角法确定平面应力状态。
平面应力状态与类型
阐述土壤中的平面应力状态及其不同类 型。
五、三维应力状态
1
黑尔圈法概述
解释黑尔圈法在土力学中的应用和原理。
水平裂缝与权重线
2
探讨黑尔圈法中水平裂缝和权重线的重 要性。
八、库仑圈法
1
库仑原理
介绍库仑原理在土壤力学中的应用。
2
库仑圈法综述
总结库仑圈法的要点和作用。
九、总结

土力学(第2版)李镜培第一章

土力学(第2版)李镜培第一章

求塑性指数 I p : 求液性指数 9.3 − 16.7 = =0.224 ωL − ωP 11.6
1-9
根据定名标准土样应为粉质粘土,其状态为硬塑状态。 解:
击实曲线 16.7 16.6 16.5 干重度/(kN/m3) 16.4 16.3 16.2 16.1 16 15.9 15.8 13 15 17 19 含水率/% 21 23 25
Vv = nV =
e V, 1+ e e Vw = S rVv = S r V, 1+ e
依题意可知,孔隙体积不变,故每 1m3 的土中应加的水
∆Vw = S r2
1-7
e e 0.95 0.95 V − S r1 V = 0.90 × × 1 − 0.37 × ×1 = 0.258m3 1+ e 1+ e 1 + 0.95 1 + 0.95
解:由土的三相图(图 1-7) ,可作下列推导
ρd =
n=
Gs G , e = s − 1=0.760 ρd 1+ e
e 0.760 = = 0.432 1 + e 1 + 0.760 V ωGs 0.193 × 2.71 Sr = w = = = 0.688 Vv e 0.760
I p =ωL − ωP =28.3 − 16.7=11.6
解:根据表 1-12,,从上往下逐一判别 >2mm 的颗粒含量 0,不是砾砂; >0.5mm 的颗粒含量 11%,不是粗砂; >0.25mm 的颗粒含量 35%,不是中砂; >0.075mm 的颗粒含量 92%,是细砂
由上表可得 ω0p =19.0%,γ d max =16.61kN/m ,

《土力学》教案》课件

《土力学》教案》课件

《土力学》教案课件第一章:土力学概述1.1 土力学的定义和研究对象1.2 土的分类和性质1.3 土力学的研究方法和基本原理1.4 土力学在工程中的应用第二章:土的物理性质2.1 土的组成和结构2.2 土的粒径分布和孔隙率2.3 土的密度和相对湿度2.4 土的渗透性和毛细作用第三章:土的力学性质3.1 土的压缩性和固结理论3.2 土的剪切强度和剪切变形3.3 土的弹性模量和泊松比3.4 土的粘聚力和内摩擦角第四章:土的压力和稳定性4.1 土的自重压力和有效压力4.2 土的浮力4.3 土的抗剪强度和稳定性分析4.4 土的压力分布和支撑结构的设计第五章:土的动力性质5.1 土的动力响应和动力特性5.2 土的动剪切强度和动模量5.3 土的动力压缩和动力固结5.4 土的动力稳定性和地震工程第六章:土工测试方法6.1 土样采集和制备6.2 土的物理性质测试6.3 土的力学性质测试6.4 土的渗透性测试第七章:土的工程应用7.1 土在基础工程中的应用7.2 土在地下工程中的应用7.3 土在水利工程中的应用7.4 土在道路工程中的应用第八章:土的加固和改良8.1 土的加固方法和技术8.2 土的改良方法和材料8.3 土的加固和改良效果评价8.4 土的加固和改良在工程中的应用第九章:土力学数值分析9.1 土力学数值模型的建立9.2 土力学数值分析的方法和算法9.3 土力学数值分析在工程中的应用案例9.4 土力学数值分析的局限性和发展趋势第十章:土力学发展趋势与展望10.1 土力学研究的新理论和新方法10.2 土力学在可持续发展和环境保护中的应用10.3 土力学在智能化和数字化技术的发展趋势10.4 土力学在工程实践中的挑战和机遇重点解析本文档详细介绍了《土力学》教案课件的十个章节内容,涵盖了土力学的概述、物理性质、力学性质、压力和稳定性、动力性质、土工测试方法、土的工程应用、土的加固和改良、土力学数值分析以及土力学的发展趋势与展望等方面的基础知识、应用技术和研究动态。

岩土工程方向硕士研究生学习大纲

岩土工程方向硕士研究生学习大纲

岩土工程方向硕士研究生学习纲要一.岩土工程测试技术熟悉岩土工程室内、现场测试技术,掌握、熟练操作土工实验室各种设备、技术。

现场测试技术:现场钻探技术,动力、静力触探试验,现场桩基静载荷试验,现场桩基动测试验,建筑物、地基沉降观测,基坑工程变形监测室内土工试验:常规土工试验,常规三轴试验,应力路径三轴试验,非饱和土应力路径三轴试验,动三轴试验,软土蠕变试验,非饱和土直剪、压缩试验学习资料:《土工试验技术手册》沈珠江《岩土工程试验监测手册》林宗元《Site Investigation》C.R.I. Clayton, M.C. Matthews and N.E. Simons“New developments in field and laboratory testing of soils”M. Jamiolkowski,C.C. Ladd《岩土工程测试技术》王钟琦《Recent developments in laboratory and field tests and analysis of geotechnicalproblems》A. S. Balasubramaniam, S. Chandra, D. T. Bergado二.高等土力学了解近代土力学的研究成果与研究方法,掌握土力学理论在岩土工程中的应用。

土的本构关系:土的应力应变特性;Duncan-Chang模型;剑桥模型;DSC模型土的强度理论:土的抗剪强度机理;排水与不排水强度;SHANSEP 强度概念变形理论:土的压缩固结机理;地基沉降计算;Terzaghi固结理论,Biot固结理论土动力学:振动的一般原理、波的传播、爆炸荷载、基础振动分析、动载荷下的地基承载力、动土压力、土的振动密实和地震及砂土液化等非饱和土力学:土的相的性质与关系、土的吸力量测、抗剪强度理论与参数量测、二维与三维非稳态流及非等温分析等。

学习资料:《高等土力学》李广信《土工计算原理》钱家欢《软土地基与地下工程》郑大同,孙更生,高大钊《Critical State Mechanics》Andrew Schofield and Peter Wroth(1968)《The Mechanics of Soils》Atkinson, J.H. and P.L. Bransby (1978)《An introduction to the Mechanics of Soils and Foundation——Through Critical State Soil Mechanics》Atkinson, J.H. (1993)《Soil Bechaviour and Critical State Soil Mechanics》Muir Wood, D.M. (1991)《Mechanics of Materials and Interfaces》Chandrakant S. Desai“Recommended Practice for Soft Ground Site Characterization:ArthurCasagrande Lecture” C.C. Ladd“Stability Evaluation During Staged Construction” C.C. Ladd“ New Design Procedure for Stability of Soft Clay” C.C. Ladd“Limitations of conventional analysis of consolidation settlement:TheTwenty-Second Terzaghi Lecture”J.M. Duncan“ON THE CENERALIZED STRESS-STRAIN BEHA VIOUR OF WET CLAY”,K.H. Roscoe and J.B. Burland“On the compressibility and shear strength of natural clays”J.B.Burland“Unsaturated Soil Mechanics in Engineering Practice”Delwyn G.Fredlund“AN OVERVIEW OF UNSATURATED SOIL MECHANICS: FROMCOARSE MATERIALS TO ACTIVE CLAYS”, Eduardo Alonso“Elastoplastic framework to model unsaturated soils”, Jean Vaunat“State-of-the-art of geotechnical earthquake engineering practice”W.D.L. Finna《土动力学理论与计算》周健《土动力学原理》(美)Braja M.Das《非饱和土土力学》Fredlund,D.G.三.岩土工程原理与设计(岩土工程应用技术)掌握各种具体岩土工程的原理和技术,考虑具体的施工过程,考虑具体的岩土工程问题对周边环境的影响,结合岩土工程案例分析,做出合理的岩土工程性能设计。

介绍美国麻省理工学院的一本土力学教材 T.William Lambe&Robert V.Whitman:Soil Mechanics,SI Ver

介绍美国麻省理工学院的一本土力学教材 T.William Lambe&Robert V.Whitman:Soil Mechanics,SI Ver

介绍 美 国麻省 理 工 学 院 的 一本 土 力 学教 材
T. i im a e W l a L mb &Ro e tV. h t n: l br W i ma
S i Me h n c , IVe so ol c a is S ri n

史佩栋
第 1章 第 2章 第二 篇 土木工程 中与土有关 的问题 浅谈 ( rve 土 的性状 Pei w)
维普资讯
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近年, 国高校正在进行教材体系的改革 , 我 部分 高校还在试行双语教学 , 如何引进和评价国外高校的 教材体系和教学内容 , 应是一个值得研究的问题。本 文介绍美国的一本土力学教材, 以供研究参考。 . 该书为美国名校麻省理工学院( IT ) M.. . 本科 生不分专业 的通用教材 , 也可供研究生使用 , 并可 作为从事实务的工程师 日常参考。 该书由美国 Jh l Sn 出版公司出版 , onWiy& os e 属( l 岩士工程丛书》 Wiy e 的一种。 M. T 是该书两作者共事多年 的学校 , I . . 还曾 是世界土力学之父 K Tr gi . e ah 和土力学的先驱者 z A Csg n e R Pc 等先后任教的学校。该书 . a r d 和 .ek aa 第一作者 Lm e自 14 ab 9 5年起 任 K Tr gi . e ah 的助 z 手, 1 8 于 9 年在 M.. . 4 I 获博士学位。 T 该书两 作 者 在 国 际上 均 负盛 名 , 曾先 后 为 Trah讲 座 主讲 人 ( a b 9 5 Whta 9 1 , ezgi Lm e17 , i n18 ) m 先后 获 Tr gi 金 ( a b17 , i n9 7 。 e ah 奖 z L m e9 5 Wht 18 ) ma Lm e a b 还曾为 Rn ie ak 讲座主讲人(9 3 。 n 17 ) 该书初版于 1 9年, 9 6 十年后出版了国际制版本 (I e i )基本内 S V ro , sn 容未作改动。最近的一次重印是 在 19 2 9 年 月。自初版迄今使用已达 3 年。 9 7 该书为 A 开本 , 4 纸面平装 , 6页 , 5 7 估计约 10 0 余万字。书中未说 明两作者的分工 。
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Hostun sand Sadek, 2006
ABC120 250
σz
σz
ABC150
distortional probing constant mean stress non-monotonic stress paths stress probe rosettes
-250
ABC90 ABC60 ABC30 C 50 ABC300 150
distortional strain 0.05%: history recalled 1%: history ‘forgotten’
Sadek, 2006
σz 150
stress response envelopes small/medium strain stiffness
B b
C
c 50 a
stress stress
a.
b.
strain
strain
70
yielding of Bothkennar clay: boundaries deduced from inspection of stress:strain response Y1 approximately centred on in situ stress state Y3 reflects natural structure – damaged by any irrecoverable strain - evanescent
Geotechnical modelling and critical state soil mechanics Naples, May 2007
13. Designer models: addition of extra features
(GM 2, 3, EM, GeoF)
David Muir Wood University of Bristol
C-A120 -150 C-A210 C-A180 C-A150 -250 qz:kPa
σx
σy
σy
σx
σx
-150
σy
σy
εd = 0.05, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 1.2%
•distortional stress probe rosettes •constant mean stress •cross anisotropy? •Ev > Eh
shear stiffness degradation data for Quiou sand from resonant column and torsional shear tests (after LoPresti et al, 1997)
how do we objectively identify yielding? occurrence of irrecoverable strain? dissipation of energy in loading/unloading cycles? change in slope of stress:strain response?
kinematic hardening centre as indicator of current fabric q
50
-1arge
σy
150
σx
comparison of 0.05% strain response envelopes for histories A, AB, ABC
mean stress
shear strain
classical elastic-plastic modelling of soil
for example, Cam clay (1963, 1968)
stress
yield?
classical identification of yield from stress:strain response
compare response of soil on nonmonotonic loading with capability of single yield surface model elastic-hardening plastic model expects elastic behaviour on reversal, sudden drop in stiffness at yield soils typically show hysteretic behaviour on unload-reload cycles, steady change in incremental stiffness
Sadek, 2006
Designer models: addition of extra features
1. Kinematic yielding
2. Cam clay
3. Mohr-Coulomb
Cam clay
elastic-hardening plastic model volumetric hardening associated flow – normality
Cam clay providing inspiration: search for ‘Cam clay like’ yield loci eg kaolin (Al-Tabbaa, 1984)
200 150 100 50 0 0 -50 -100 -150
Fig 3: Anisotropic yield locus for one-dimensional stress history (after Al-Tabbaa, 1984)
250 C-A330 150 C-A300 50 A270 -250 C-A240 σx -150 A -50 -50 50 150 C-A90 250
σz
σz
250
C-A30
σz
σz
C-A0
A: isotropic compression
150
C-A60
50
qx:kPa
A -250 -150 -50 -50 50 150 250
Designer models: addition of extra features 1.Kinematic yielding
2. Cam clay 3. Mohr-Coulomb
shear stress elastic - stiff
plastic – less stiff
shear stress
p' kPa
plastic strain increments: approximate normality to kinematic yield loci
q kPa q kPa
p' kPa
p' kPa
kaolin: Al-Tabbaa, 1987
Deviatoric stress response envelopes
σz
σz
250
250
150
150
C 50
B
B 50
qx: kPa
qx: kPa -150 -50 -50 A 50 150 250
-250
-150
-50 -50
A
50
150
-250 250
σx
σy -150
σx
σy -150
εd = 0.05, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 1.2%
q: kPa
Cam clay?
p': kPa 100 200 300 400
yield loci for natural clays
0.9 0.8 0.7 0.6 q/σ vc 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 p/σ v c 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Rang de Fleuve Belfast Winnipeg St Alban Lyndhurst Mastemyr
200 150 100 50 0 0 -50 50 100 150 200 250 300 350 400 450 deviator stress q: kPa
a.
mean effective stress p': kPa
data from Al-Tabbaa (1987)
kaolin revisited: one-dimensional consolidation histories
compare response of soil on nonmonotonic loading with capability of single yield surface model extension to simple models using kinematic hardening and bounding surface plasticity
ABC180
ABC … probe
ABC210 B qx:kPa A
ABC360 -150
-50 -50
50
150
250 ABC240
σz
σz 250 AB90 AB60 150 AB30
σx
AB120 AB150 AB180 AB210 B AB240 qx:kPa
σx
ABC330
-150 ABC300 -250 qz:kPa ABC270
collected by Graham et al (1988)
typical experimental observation: stiffness falls steadily with monotonic straining: is there an elastic region?
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