高等土力学试题-考博专用教学内容
高等土力学 - 重庆交通大学

重庆交通大学2018年博士研究生入学统一考试
《高等土力学》考试大纲
制定人(签字):审定人(签字):公布学院(盖章):
一、考试的总体要求:
掌握高等土力学基本概念,掌握土体三轴试验原理、直剪试验原理、土压力理论、土体沉降与固结原理、地基承载力等知识点,具备土压力和地基承载力计算技能。
二、考试形式与试卷结构
(一)考试形式
考试形式为笔试,考试时间为3小时,满分为100分。
(二)试卷结构
判断题(20分),论述题(45分),计算题(35分),共计100分。
总题量15~20题。
三、主要参考书目
(1)李广信。
高等土力学。
清华大学出版社,2006年
(2)洪毓康。
土质学与土力学。
人民交通出版社,1993年
四、复习要点
(1)初等土力学理论框架
(2)土体抗剪强度参数与地下水渗透力对边坡稳定性的不利作用(3)水-弹簧模型和活塞-透水石模型
(4)邓肯-张模型推导过程
(5)土体三相指标换算与三相图
(6)荷载作用下扩大基础破坏过程
(7)Rankine土压力计算
(8)土体极限平衡理论
(9)三轴试验与直剪试验原理
(10)土坡本构模型、本构曲线、本构理论(11)土体基质吸力及其对边坡稳定性的影响。
2023年高等土力学试题考博专用

参考书目《高等土力学》李广信第1章土工实验及测试一、简述土工实验的目的和意义。
1)揭示土的一般或特有的物理力学性质。
2)针对具体土样的实验,揭示区域性土、特殊土、人工复合土的物理力学性质。
3)拟定理论计算和工程设计的参数。
4)验证理论计算的对的性及实用性。
5)原位测试、原型监测直接为土木工程服务,也是分析和实现信息化施工的手段。
第2章土的本构关系★二、广义讲,什么是土的本构关系?与其他金属材料比,它有什么变形特性(应力应变特性)?(2.3节)P51土的本构关系广义上讲是指反映土的力学性状的数学表达式,表达形似一般为应力-应变-强度-时间的关系。
与金属材料相比,土的变形特性包含:①土应力应变的非线性。
由于土由碎散的固体颗粒组成,土的宏观变形重要不是由土颗粒自身变形,而是由于颗粒间位置的变化。
这样在不同的应力水平下由相同应力增量引起的应变增量就不会相同,即表现出非线性。
②土的剪胀性。
由于土石由碎散颗粒组成的,在各向等压或等比压缩时,孔隙总是减少的,从而可发生较大的体积压缩,这种体积压缩大部分死不可恢复的,剪应力会引起土塑性体积变形,这叫剪胀性,另一方面,球应力又会产生剪应变,这种交叉的,或者耦合的效应,在其他材料中很少见。
③土体变形的弹塑性。
在加载后再卸载到本来的应力状态时,土一般不会完全恢复到本来的应变状态,其中有一部分变形是可以恢复的,部分应变式不可恢复的塑性应变,并且后者往往占很大的比例。
④土应力应变的各向异性和土的结构性。
不仅存在原生的由于土结的各向构异性带来的变形各向异性,并且对于各向受力不同时,也会产生心的变形和各向异性。
⑤土的流变性。
土的变形有时会表现出随时间变化的特性,即流变性。
与土的流变特性有关的现象只要是土的蠕变和应力松弛。
影响土的应力应变关系的应力条件重要有应力水平,应力途径和应力历史。
★三、何为土的剪胀性,产生剪胀的因素?P52(2.3.2)土体由于剪应力引起的体积变化称为剪胀性,广义的剪胀性指剪切引起的体积变化,既涉及体胀,也涉及体缩,但后者常被称为“剪缩”。
15年东南大学博士生入学考试高等土力学

2015年东南大学博士研究生入学考试高等土力学试题(回忆)
一、名词解释(共四个)
1 双电层
2 雷诺数
3 临界孔隙比
…还有一个想不起来了
二、简答
1 说明静水压力系数A、B的计算过程及作用
2 强度分量
3 比奥理论与太沙基理论的异同
4 超载预压的作用
5 弹塑性模型的三个假设
6 推导剑桥模型以及对公式中的符号进行解释
因为是考后一个半月写的,有些记不清只是罗列了下考点,请见谅。
另简单介绍下英语和弹性力学的题型
英语
1单选2五篇阅读,其中后两篇的文章较长3汉英互译两篇较长4作文关于“就医难”问题。
弹性力学
1简答复习弹性力学我看了两本教材,先是铁道出版社的弹性力学(因为是自己学校用的就直接拿来看了),后一本看了徐芝纶的弹性力学简明教程。
(在这里说明下:如果弹力不求太高分,简明教程已经覆盖了考试的80分题型,除了最后一题,但是坦白说最后一道20分的题不会做,这道题才是真正划分水平)。
前80分题型,前面为简答,较为简单。
后面五道计算,前两道直角坐标系下求解(其中第一道是证明公式),然后两道极坐标系下求解(一道简明教程课后原题)。
心得:本人觉得东南的考卷除了英语外(面试的时候导师都比较关心学生的英语考得如何,可见英语还是比较难),其他两门除了最后一道题压轴比较难,考题还是注重基础知识的掌握。
今年是取前两门作为初试成绩,英语45,弹力50,总分105,面试占很大的比重,所以要积极争取导师。
最后,祝未来的考生考出好成绩。
写这篇文章就是为了一点下载券…。
高等岩石力学详细考试考博复习资料

岩 体 力 学 习 题
1、何谓岩体力学? 谈谈你对岩体力学的认识和看法。
1)岩体力学是力学的一个分支学科, 是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论 及其实际应用的科学,是一门应用型基础学科。 2)认识和看法:对于岩体力学的认识看法,主要还是体现在其形成发展的过程以及研究对 象内容所囊括的重要意义。 岩体力学的形成和发展,是与岩体工程建设的发展和岩体工程事故分不开的。岩块物理 力学性质的试验,地下洞室受天然水平应力作用的研究,可以追溯到 19 世纪的下半叶。20 世 纪初出现了岩块三轴试验, 1920 年,瑞士联合铁路公司采用水压洞室法,在阿尔卑斯山区的 阿姆斯特格隧道中,进行原位岩体力学试验,首次证明岩体具有弹性变形性质。1950~1960 年,岩体力学扩大了应用范围,从地下洞室围岩稳定性研究扩展到岩质边坡和地基岩体稳定 性研究等。1957 年,法国的 J.塔洛布尔著《岩石力学》 ,从岩体概念出发,较全面系统地介绍 了岩体力学的理论和试验研究方法及其在水电工程上的应用。至 50 年代末期,岩体力学形成 了一门独立的学科。60 年代以来,岩体力学的发展进入了一个新的历史时期,研究内容和应 用范围不断扩大,对不连续面力学效应和岩体性能进行了研究,取得了成果和发展;有限元 法、边界元法、离散元法先后被引入,岩体中天然应力量测的加强与其分布规律不断被揭示。 岩体力学的理论基础直接来源于弹塑性力学,同时也包含了理论力学、材料力学等方面 的知识,只是研究对象细化到了岩土体这一材料上,故而其研究的重要意义在于:大量岩体 工程的开展必须要保证其既安全稳定又经济合理,所以要通过准确地预测工程岩体的变形与 稳定性、正确的工程设计和良好的施工质量等来保证。其中,准确地预测岩体在各种应力场 作用下的变形与稳定性,进而从岩体力学观点出发,选择相对优良的工程场址,防止重大事 故,为合理的工程设计提供岩体力学依据,是工程岩体力学研究的根本目的和任务。岩体力 学的发展是和人类工程实践分不开的。起初,由于岩体工程数量少,规模也小,人们多凭经 验来解决工程中遇到的岩体力学问题。因此,岩体力学的形成和发展要比土力学晚得多。随 着生产力水平及工程建筑事业的迅速发展,提出了大量的岩体力学问题。诸如高坝坝基岩体 及拱坝拱座岩体的变形和稳定性;大型露天采坑边坡、库岸边坡及船闸、溢洪道等边坡的稳 定性;地下洞室围岩变形及地表塌陷;高层建筑、重型厂房和核电站等地基岩体的变形和稳 定性;以及岩体性质的改善与加固技术等等。对这些问题能否做出正确的分析和评价,将会 对工程建设和生产的安全性与经济性产生显著的影响,甚至带来严重的后果。
2011中南大学土木工程博士入学考试专业课试题及答案

一、综述影响土强度的因素答:影响土的因素很多,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:根据其公式,可将其影响因素分为两大类,一类是土本身的因素即内因;另一类是外界条件,主要是应力应变条件,即外因。
内部因素:土的组成、状态和结构。
其中土的组成是影响土强度的最基本因素;土的状态是影响土强度的重要因素,土的结构本身也受土的组成影响。
外部因素:应力状态(围压、中主应力)、应力历史、主应力方向、加载速率以及排水条件,这些外部因素主要是通过改变土的物理性质而影响土的强度。
二、将下面的土力学概念译成中文(1)what is consolidation?Consolidation is a time-related process of increasing the density of the saturated soil by draining some of the water our of the voids.固结是通过孔隙水被挤出从而使饱和土趋于密实且与时间有关的一个过程。
(2)the shear strength of a soil ( )at a point on a particular plane was originally expressed by Coulom as a linear function of the normal stress on the plane at the same point by where c’is cohesion and Φ’ is internal angle of friction.特殊平面上一点处的抗剪强度用库仑理论表示,通过该平面同一点的正应力线性方程的库仑理论表示,其中,c 为粘聚力,Φ为内摩擦角。
(3)Ultimate bearing capacity is defined as the macimum pressure whichwould cause shear failure of the supporting soil immediately below and adjacent to a foundation极限承载力是指建筑物基础以下地基土将要发生剪切破坏而能承受的最大压力。
土力学真题(带答案)

土力学真题(带答案)土力学及地基基础试题课程代码:02398一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.土是由下列物质中的哪一个的风化产物经过各种地质作用剥蚀、搬运、沉积而成的?(Α ) A.岩石 B.地核 C.地幔 D.矿物2.若土颗粒大小均匀、级配不良,则其不均匀系数Cu为(Α ) A.Cu<5 B.Cu >5 C.Cu<10 D.Cu>103.饱和粘性土的无侧限抗压强度试验,其破坏面与最大主应力作用面之间的夹角为(Β ) A.30° B.45° C.60° D.90°4.当地基塑性区的最大开展深度为基础宽度的四分之一时,相应的基底压力记为(Β ) A.pcr B.p1/4 C.p1/3 D.pu5.假设土的抗剪强度线与摩尔应力圆相割,则表示土体(⒋ ) A.有一个面达到破坏状态 B.有两个面达到破坏状态C.在多组主应力作用下破坏D.两交点之间的圆弧所代表的各个面均达到破坏状态 6.端承型群桩基础,群桩效应系数η的值为(Β ) A.0.8 B.1.0 C.1.25 D.1.6717.在无限均布荷载作用下,地基中的附加应力分布特点是(⒋) A.曲线分布B.正三角形分布 C.倒三角形分布 D.沿深度不变8.高耸建(构)筑物应主要验算的地基变形特征是(3 ) A.沉降量 B.沉降差C.倾斜 D.局部倾斜9.轻便触探试验所用锤的质量为(Α) A.10kg B.28kg C.63.5kg D.100kg10.当桩产生负摩擦阻力时,桩相对于地基土的位移是(Α) A.向上 B.向下C.相对不动 D.侧向二、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
11.受建筑物影响的一部分地层称为《地基》。
高等土力学复习题

高等土力学复习题高等土力学第一章土的物质构成及分类 1 蒙脱石和伊利石晶胞结构相同,但蒙脱石具有较大的胀缩性,为什么,2 用土的结构说明为什么软粘土具有较大流变特性,原生黄土具湿陷性,3 试述非饱和土中水的迁移特征及控制迁移速率的主要因素,4 非饱和土中水的运移规律与饱和土中水的渗透规律有什么不同, 试述非饱和土和饱和土中孔隙水迁移规律的异同点,- 1 -5 X射线衍射法是怎样分析粘土矿物成份的,6 粘土表面电荷来源有哪几方面,利用粘粒表面带电性解释吸着水(结合水)形成机理,7 非饱和土中土水势以哪种为主,如何测定非饱和土的土水势大小,8 非饱和土中的土水势主要由哪个几个部分组成,非饱和土中水的迁移速率主要与哪几种因素有关,- 2 -9 请用粘性土的结构解释粘性土具有可塑性而砂土没有可塑性的机理。
10试简明解说土水势的各分量,11土的结构有哪些基本类型,各有何特征,12分散土的主要特征是什么,为什么有些粘性土具有分散性,13粘性土主要有哪些性质,它们是如何影响土的力学性质的,- 3 -14为什么粘土颗粒具有可塑性、凝聚性等性质,而砂土颗粒却没有这些性质,15非饱和粘性土和饱和的同种粘性土(初始孔隙比相同)在相同的法向应力作用下压缩,达到稳定的压缩量和需要的时间哪个大,哪个小,为什么, 16粘土的典型结构有哪几种,它们与沉积环境有什么联系,工程性质方面各有何特点,17粘性土的结构与砂土的结构有什么不同,- 4 -18为什么粘性土在外力作用下具有较大流变特性,19粘土矿物颗粒形状为什么大都为片状或针状,试以蒙脱石的晶体结构为例解释之。
- 5 -第二章土的本构关系及土工有限元分析1 中主应力对土体强度和变形有什么影响,分别在普通三轴仪上和平面应变仪上做试验,保持σ为常量,增加σ,σ所得应力应变关系曲线有何不同,所得强度指标是否相同, 3132 屈服面和硬化规律有何关系,3 弹塑性柔度矩阵[C]中的元素应有哪三点特征,4 剑桥弹塑性模型应用了哪些假定,欲得到模型参数应做哪些试验,5 广义的“硬化”概念是什么,什么叫硬化参数,6 什么是流动规则,什么叫塑性势,流动规则有哪两种假定,7 弹塑性模型中,为什么要假定某种型式的流动法则,它在确定塑性应变中有何作用,- 6 -8 根据相适应的流动规则,屈服面和塑性应变增量的方向有何特征,9 试解释为什么球应力影响塑性剪应变,10什么叫土的变形“交叉效应”,“交叉效应”对土的刚度矩阵[D]或柔度矩阵[C]有何影响,11什么叫应力路径,什么叫应力历史,试结合图示说明它们对土的变形的影响, 12什么叫土的“各向异性”,考虑“各向异性”对土的刚度矩阵[D]或柔度矩阵[C]有何影响,13哪些因素影响土的变形,或土体变形有哪些特征,- 7 -14什么叫剪缩,什么叫剪胀,什么样的土表现为剪胀,怎样的土表现为剪缩,邓肯双曲线模型能否反映剪胀,剪缩,为什么,修正剑桥模型能否反映,15试结合图示描述线弹性、非线性、弹塑性的应力应变关系,(有图)16试解释为什么剪应力影响塑性体应变,17试解释为什么球应力影响塑性剪应变,18增量形式非线性弹性模量是如何定义的,19增量形式非线性泊松比是如何定义的,20什么叫回弹模量,什么条件下用之,- 8 -21围压对土的变形和强度有何影响,22什么叫屈服轨迹,试在p-q平面绘出“开口型” 和“帽子型”屈服轨迹, 23试用屈服面理论说明加载、卸载和中性变载情况,24什么叫破坏准则,什么是破坏面,25什么叫屈服准则,什么叫屈服函数,什么叫屈服面,有哪两种类型的屈服面,各有何特点,在反映土体变形特性方面有何不同,屈服面和硬化规律有何关系,- 9 -26土的弹塑性模型包含哪几方面的假定,各有何意义,27用普通三轴仪如何做试验来说明剪应力会引起土体的体积应变,这种体积应变是弹性的,塑性的,还是包含弹性和塑性两部分,为什么,28初始应力状态σ,40Kpa, σ,15Kpa,加荷后达到σ,45Kpa, σ,25Kpa。
博士生入学专业基础课考试大纲高等土力学

博士生入学专业基础课考试大纲高等土力学
课程名称:高等土力学[288]
一、考试要求
要求考生全面系统地掌握高等土力学的基本概念,弹塑性计算模型及相关渗流、固结理论,并且能灵活运用理论知识解决相关岩土工程中的若干问题。
二、考试内容
1)土质学
●土的组成,土的结构及构造
●粘土矿物颗粒的结晶结构和基本特性
●土中水的双电层理论与离子交换
2)土的弹塑性应力-应变理论及计算模型
●弹性应力-应变理论:布辛奈斯克弹性理论解的概念与计算
●非线性应力-应变理论:E-μ模型、K-G模型的概念与计算
●土的屈服、破坏准则:莫尔库仑屈服准则、米色斯准则
●土体抗剪强度的概念与计算
3)渗流
●渗流连续方程
●流网的性质与应用
●基坑排水的渗流计算
4)固结
●一维太沙基固结理论的概念、方程与计算
●二维、三维比奥固结理论
●土体的压缩性与分层总和法的沉降计算理论方程
三、试卷结构
考试时间:180分钟,满分100分
1)题型结构
●概念题(15分)
●简答题(15分)
●论述题(25分)
●基本定律推导与计算(25分)
●应用题(20分)
2)内容结构
●土质学(15分)
●土的弹塑性应力-应变理论(30分)
●渗流(25分)
●固结(30分)
四、参考书目
钱家欢、殷宗泽,土工原理与计算(第二版),中国水利水电出版社
龚晓南,高等土力学,浙江大学出版社
屈智炯,土的塑性力学,成都科技大学出版社。
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参考书目《高等土力学》李广信第1章土工试验及测试一、简述土工试验的目的和意义。
1)揭示土的一般或特有的物理力学性质。
2)针对具体土样的试验,揭示区域性土、特殊土、人工复合土的物理力学性质。
3)确定理论计算和工程设计的参数。
4)验证理论计算的正确性及实用性。
5)原位测试、原型监测直接为土木工程服务,也是分析和实现信息化施工的手段。
第2章土的本构关系★二、广义讲,什么是土的本构关系?与其他金属材料比,它有什么变形特性(应力应变特性)?(2.3节)P51土的本构关系广义上讲是指反应土的力学性状的数学表达式,表示形似一般为应力-应变-强度-时间的关系。
与金属材料相比,土的变形特性包含:①土应力应变的非线性。
由于土由碎散的固体颗粒组成,土的宏观变形主要不是由土颗粒本身变形,而是由于颗粒间位置的变化。
这样在不同的应力水平下由相同应力增量引起的应变增量就不会相同,即表现出非线性。
②土的剪胀性。
由于土石由碎散颗粒组成的,在各向等压或等比压缩时,孔隙总是减少的,从而可发生较大的体积压缩,这种体积压缩大部分死不可恢复的,剪应力会引起土塑性体积变形,这叫剪胀性,另一方面,球应力又会产生剪应变,这种交叉的,或者耦合的效应,在其他材料中很少见。
③土体变形的弹塑性。
在加载后再卸载到原来的应力状态时,土一般不会完全恢复到原来的应变状态,其中有一部分变形是可以恢复的,部分应变式不可恢复的塑性应变,并且后者往往占很大的比例。
④土应力应变的各向异性和土的结构性。
不仅存在原生的由于土结的各向构异性带来的变形各向异性,而且对于各向受力不同时,也会产生心的变形和各向异性。
⑤土的流变性。
土的变形有时会表现出随时间变化的特性,即流变性。
与土的流变特性有关的现象只要是土的蠕变和应力松弛。
影响土的应力应变关系的应力条件主要有应力水平,应力路径和应力历史。
★三、何为土的剪胀性,产生剪胀的原因?P52(2.3.2)土体由于剪应力引起的体积变化称为剪胀性,广义的剪胀性指剪切引起的体积变化,既包括体胀,也包括体缩,但后者常被称为“剪缩”。
土的剪胀性实质上是由于剪应力引起土颗粒间相互位置的变化,使其排列发生变化,加大(或减小)颗粒间的孔隙,从而发生体积的变化。
四、论述土的本构关系分类,并举例说明。
1、弹性本构关系弹性本构关系可分为线弹性本构关系和非线性弹性本构关系。
线弹性本构关系即一般的弹性力学,其应力-应变关系服从广义胡克定律。
非线性本构关系的应力-应变曲线是非线性的,但是加卸载仍然沿着一条曲线。
该本构关系未考虑土的塑性变形,因而仅当受力体各点都是加荷条件时,才近似符合实际,而且也没有考虑应力路径和中主应力的影响。
2、弹塑性本构关系弹塑性模型则把总的变形分成弹性形变和塑性形变两个部分,用胡克定律计算弹性变形部分,用塑性理论来解塑性变形部分。
对于塑性变形,要做三方面假定: 破坏准则和屈服准则;硬化规律;流动法则。
该本构关系可分为刚性理想塑性本构关系、理想弹性塑性本构关系和弹塑性应变硬化(或软化)型本构关系。
代表性模型剑桥模型 英国剑桥大学提出的用于正常固结或弱超固结粘土的模型,由三轴压缩试验结果整理处q-p 和e-p 关系曲线。
土中e 为孔隙比,应力p 、q 指的是有效应力;图中实线表示排水剪试验,虚线为固结不排水试验。
3、流变型本构关系该本构关系考虑应力、应变随时间变化的本构关系,是弹性、塑性和粘滞性三者相结合而成的。
★五、土的本构模型主要分哪几类?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,并在应力应变坐标轴中表示。
(2.4.2)P62答:土的本构模型大体上可以分为弹性模型,弹塑性模型,粘弹塑性模型,内时塑性模型等几类。
邓肯-张双曲线模型本质在于假定土的应力应变之间的关系具有双曲线性质,双曲线拟合出一般土的三轴试验13aa ab εσσε-=-,其中,a b 为试验常数,对于常规三轴压缩试验,轴应变1a εε=,邓肯等人根据这一双曲线应力应变关系提出了一种目前被广泛应用的增量弹性模型,一般被称为邓肯-张模型六、试说明屈服点,屈服准则,屈服面和屈服轨迹的概念。
1)屈服点:产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点2)屈服准则:用以判断弹塑性材料被施加一应力增量后是加载还是卸载,或是中性变载,亦即是判断是否发生塑性变形的准则。
3)屈服面和屈服轨迹:屈服准则用几何方法来表示即为屈服面和屈服轨迹,由于许多模型都假设土体是各向同性的,则屈服函数可以再三位空间中表示成曲面,称为屈服面。
这一屈服面与任一个二维应力坐标平面的交线就是屈服轨迹。
七、在土的弹塑性本构关系中,屈服准则,流动法则,硬化定理起什么作用?①屈服准则是判断土作为弹塑性材料来研究是否发生塑性变形的准则。
②流动法则是用来确定塑性应变增量的方向或塑性应变增量张量的各个分量间的比例关系。
③硬化定理用来描述屈服标准如何发展,说明屈服面为什么会硬化,具体确定硬化函数与硬化参数。
八、在土的弹塑性模型中, 屈服面和破坏面有何不同和有何联系?屈服面是土体的应力在应力空间上的表现形式,可以看成是三维应力空间里应力的一个坐标函数,因此对土体来说,不同的应力在应力空间上有不同的屈服面,但是破坏面是屈服面的外限,破坏面的应力在屈服面上的最大值即为破坏面,超过此限值土体即破坏。
★九、剑桥模型的试验基础及基本假定是什么?说明该模型各个参数的意义及确定方法。
①剑桥模型基于传统塑性位势理论,采用了帽子屈服面和关联流动法则。
屈服面形式是依据能量理论得到的。
假设:弹性剪切变形为零;材料服从关联流动法则。
②模型参数基于正常固结土和超固结土试样的排水和不排水三轴试验得到的。
模型参数为M ,λ,k 。
其中M 为'p q -平面上破坏线的斜率。
''6sin 3sin M ϕϕ=-,λ为临界状态现在'p e -平面上的投影以'ln e p -坐标表示的直线坡率。
K 为膨胀指数,即'ln e p -回弹曲线的斜率。
★十、简述土的结构性与成因,比较原状土与重塑土结构强弱,并说明原因。
土的组构指颗粒、粒组和孔隙空间的几何排列方式;土的结构是表示土的组成成分、空间排列和粒间作用的综合特性,土的结构性是由于土的这种结构特性造成的力学特性。
原状土比重塑土表现出量多强的结构性,这是由于原状土在漫长的沉积过程及随后的各种地质作用过程中,土粒间排列和颗粒间的各种作用力具有特有的形式。
而重塑土原有结构性被扰动,破坏了原有的结构性,因而比室内重塑土具有更强的结构性。
补一、莱特-邓肯模型和清华模型的优缺点?莱特-邓肯原有模型具有简单,能反映砂土剪胀,破坏准则能较好地符合试验结果,但屈服面和塑性势面是开口的锥形,只会产生塑性剪胀;各向等压应力下不会发生屈服;破坏面、屈服面和塑性势面的子午线都是直线不能反映围压对破坏面和屈服面的影响。
修正后增加一套帽子屈服面,将破坏面、屈服面、塑性势面的子午线改进为微弯形式,可以反映土的应变软化,但趋于复杂。
清华模型不首先假设屈服面函数和塑性势函数,而是根据试验确定塑性应变增量的方向,然后按照关联流动法则确定其屈服面;再从试验结果确定其硬化参数,是一个假设最少的弹塑性模型,也可反映土的剪胀性,可用于三维的应力状态,适用于砂土和粘土。
第3章 土的强度补二、莫尔公式是在土的破坏面上的抗剪强度是作用在该面上的正应力的单值函数。
补三、土的强度特征有哪些?①由于土骨架是碎散颗粒的集合,土颗粒之间的相互联系是相对薄弱的,所以土的强度主要是由颗粒间的相互作用力决定,而不是由颗粒矿物的强度本身直接决定的。
土的破坏主要是剪切破坏,其强度主要表现为颗粒间的粘聚力和摩擦力。
②土由三相组成,在研究时要考虑孔隙水压力、吸力等土力学所特有的影响土强度的因素。
③土的地质历史造成土强度突出的多变性、结构性和各向异性。
★十一、试论述土的抗剪强度机理及其影响因素(1)土的抗剪强度有两部分组成,一部分是摩擦强度,一部分是粘聚强度,强度机理及影响因素十分复杂,不可能将二者截然分开。
摩擦强度包括固体颗粒间的滑动摩擦及咬合摩擦,粘聚力包括静电引力、范德华力、颗粒间的胶结、颗粒间接触点的化合价键及表观粘聚力。
(2)影响土强度的因素主要分为两大类,一类是土本身的因素,主要是其物理性质;另一类是外界条件,主要是应力应变条件,前者可称为内因,后者可称为外因。
①内部因素:影响土强度的内部因素又分为土的组成、状态和结构。
土的组成是影响土强度的最基本因素,它又包括土颗粒的矿物成分,颗粒大小与级配,颗粒形状,含水量(饱和度)以及粘性土的离子和胶结物种类等因素。
土的状态是影响土强度的重要因素,比如砂土的相对密度大小是其咬合及因此产生的剪胀、颗粒破碎及重排列的主要影响因素;同样粘土的孔隙比和土颗粒的比表面积决定了粘土颗粒间的距离,这又影响了土中水的形态及颗粒间作用力,从而决定粘性土粘聚力的大小。
土的结构本身也受土的组成影响。
原状土的结构性,特别是粘性土的絮凝结构使原状土强度远大于重塑土的强度,是不可忽视的影响因素。
②外部因素主要有应力、应变、时间、温度等,其中应力因素是最基本的,它又包括围压或最小主应力、中主应力、应力历史、应力方向和加载速率等。
十二、砂土的临界孔隙比的定义是什么?如何用试验来测定?论述临界孔隙比与围压的关系。
砂土的临界孔隙比:由不同初试孔隙比的砂土式样在同一压力下进行剪切试验,得到初试孔隙比与体积应变之间的关系,相应于体积变化为零的初始孔隙比即为临界孔隙比。
给定砂土在不排水剪中必有不引起强度改变的初始孔隙比,称为临界孔隙比。
可由三轴固结排水剪和固结不排水剪试验来测定。
CD 试验测定临界孔隙比:不同初始孔隙比(密度不同)在相同的固结压力下进行CD 试验,测出式样剪切破坏时的体积应变,绘制初始孔隙比和体积应变的关系曲线,其中体积应变为零对应的初始孔隙比就是该固结压力下的临界孔隙比,临界孔隙比随着的固结压力增加而减小。
CU 试验:相同的固结压力下,不同的初始孔隙比式样的固结不排水剪测得剪破时的孔隙水压力后,绘制绘制破坏孔压和初始孔隙比的关系曲线,在纵轴上找到固结压力对应的点做水平线交曲线于一点,该点的横坐标对应临界空隙比临界孔隙比与围压的关系:如果对变化的围压σ3进行试验,则发现临界孔隙比是不同的。
围压增加临界孔隙比减小,围压减小临界孔隙比增加。
十三、真强度参数的确定方法?在三轴试验中如何确定参数的?真强度参数又称伏斯列夫参数,是一种表示在相同孔隙比条件下剪切破坏的抗剪强度的参数。
分别作剪切破坏时孔隙比-有效应力的关系曲线和抗剪强度-有效应力的关系曲线。
在孔隙比-有效应力的关系曲线取孔隙比相同的三点4/5/6,分别是正常固结、回弹和再压缩曲线上的三点,对应于剪强度-有效应力的关系曲线4/5/6相同的有效应力点,这三点对应相同的孔隙比破坏时时抗剪强度随法向有效应力的增长,连接三点近似为一条直线, 称为伏斯列夫破坏线,其中为真强度参数。