同濟(jì)考研復(fù)試土力學(xué)學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1同濟(jì)同濟(jì)(tn j)考研復(fù)試土力學(xué)考研復(fù)試土力學(xué)第一頁，共65頁。第2頁/共65頁第二頁，共65頁。第3頁/共65頁第三頁，共65頁。第4頁/共65頁第四頁，共65頁。第5頁/共65頁第五頁，共65頁。4. 砂土的密實(shí)度如何判別？不同指標(biāo)如何使用砂土的密實(shí)度如何判別？不同指標(biāo)如何使用？砂土的密實(shí)程度并不完全取決于孔隙比，而在很大程砂土的密實(shí)程度并不完全取決于孔隙比，而在很大程度上還取決于土的級配情況。粒徑級配不同的砂土即度上還取決于土的級配情況。粒徑級配不同的砂土即使具有相同的孔隙比，但由于顆粒大小不同，顆粒排使具有相同的孔隙比，但由于顆粒大小不同，顆粒排列不同，所處的密實(shí)狀態(tài)也會不同

2、。為了同時(shí)考慮孔列不同，所處的密實(shí)狀態(tài)也會不同。為了同時(shí)考慮孔隙比和級配的影響，工程中一般采用砂土相對密實(shí)度隙比和級配的影響，工程中一般采用砂土相對密實(shí)度將砂土劃分為密實(shí)、中密、和松散三種密實(shí)度。實(shí)際將砂土劃分為密實(shí)、中密、和松散三種密實(shí)度。實(shí)際工程中還有利用標(biāo)準(zhǔn)慣入試驗(yàn)指標(biāo)工程中還有利用標(biāo)準(zhǔn)慣入試驗(yàn)指標(biāo)N63.5N63.5值的大小評值的大小評判砂土的密實(shí)度判砂土的密實(shí)度。第6頁/共65頁第六頁，共65頁。5.在土類定名時(shí)，無粘性土與粘性土各主要依據(jù)什么指標(biāo)？ 無粘性土依據(jù)的是土粒的粒徑大小與級配，粘性無粘性土依據(jù)的是土粒的粒徑大小與級配，粘性土則主要依據(jù)土的狀態(tài)特性指標(biāo)塑性指數(shù)來定土則主要依

3、據(jù)土的狀態(tài)特性指標(biāo)塑性指數(shù)來定名。名。第7頁/共65頁第七頁，共65頁。(1).作用力: 滲流:地下水壓力差 固結(jié):外力引起(ynq)的超孔隙水壓力(2) 對象: 滲流: 主要考慮土中水的流動(dòng),不考慮 土的變形(除了滲透破壞) 固結(jié): 應(yīng)力轉(zhuǎn)移,超孔隙水壓力消散,有 效應(yīng)力增加引起(ynq)土骨架變形(3) 相同點(diǎn):有水流動(dòng)(壓力差)(4) 不同點(diǎn):有無應(yīng)力轉(zhuǎn)移第8頁/共65頁第八頁，共65頁。第9頁/共65頁第九頁，共65頁。第10頁/共65頁第十頁，共65頁。第11頁/共65頁第十一頁，共65頁。第12頁/共65頁第十二頁，共65頁。第13頁/共65頁第十三頁，共65頁。jwi 第14頁/

4、共65頁第十四頁，共65頁。(1)(1)scwie第15頁/共65頁第十五頁，共65頁。第16頁/共65頁第十六頁，共65頁。 滲透變形中那種變形容易發(fā)生？滲透變形中那種變形容易發(fā)生？滲透變形的發(fā)生與地基土的性質(zhì)有很大關(guān)系，在比較滲透變形的發(fā)生與地基土的性質(zhì)有很大關(guān)系，在比較均勻的粉砂層中較易發(fā)生流砂現(xiàn)象，而在粗粒土中夾均勻的粉砂層中較易發(fā)生流砂現(xiàn)象，而在粗粒土中夾有細(xì)粒土?xí)r，則容易發(fā)生管涌現(xiàn)象有細(xì)粒土?xí)r，則容易發(fā)生管涌現(xiàn)象。第17頁/共65頁第十七頁，共65頁。第18頁/共65頁第十八頁，共65頁。第19頁/共65頁第十九頁，共65頁。E1E2E1E2第20頁/共65頁第二十頁，共65頁。第

5、21頁/共65頁第二十一頁，共65頁。 圖41 ep 曲線(qxin)確定壓縮系數(shù) 第22頁/共65頁第二十二頁，共65頁。n式中Es側(cè)限壓縮模量，MPan1/sppEH H第23頁/共65頁第二十三頁，共65頁。第24頁/共65頁第二十四頁，共65頁。第25頁/共65頁第二十五頁，共65頁。第26頁/共65頁第二十六頁，共65頁。第27頁/共65頁第二十七頁，共65頁。 u第28頁/共65頁第二十八頁，共65頁。第29頁/共65頁第二十九頁，共65頁。第30頁/共65頁第三十頁，共65頁。第31頁/共65頁第三十一頁，共65頁。第32頁/共65頁第三十二頁，共65頁。單面排水情況(qngku

6、ng) 雙面排水情況(qngkung)(點(diǎn)擊圖片觀看動(dòng)畫）第33頁/共65頁第三十三頁，共65頁。22vuuCtz1(1)svwwkEkeCa第34頁/共65頁第三十四頁，共65頁。22141( , )exp()sin42zvmmm zu z tTmH2vvC tTH第35頁/共65頁第三十五頁，共65頁。ttU1有效應(yīng)力圖面積時(shí)刻超孔隙水壓力圖面積起始超孔隙水壓力圖面積起始超孔隙水壓力圖面積ttcsUs第36頁/共65頁第三十六頁，共65頁。第37頁/共65頁第三十七頁，共65頁。第38頁/共65頁第三十八頁，共65頁。第39頁/共65頁第三十九頁，共65頁。第40頁/共65頁第四十頁，共6

7、5頁。第41頁/共65頁第四十一頁，共65頁。第42頁/共65頁第四十二頁，共65頁。第43頁/共65頁第四十三頁，共65頁。圖5-2a 砂土(sh t)的試驗(yàn)結(jié)果 圖5-2b 粘性土的試驗(yàn)結(jié)果 第44頁/共65頁第四十四頁，共65頁。圖58 剪應(yīng)力t 與剪切位移(wiy) Dl 關(guān)系曲線 第45頁/共65頁第四十五頁，共65頁。圖510 三軸試驗(yàn)基本原理(a)試樣圍壓 (b)破壞(phui)時(shí)試樣主應(yīng)力 (c)應(yīng)力圓與強(qiáng)度包線第46頁/共65頁第四十六頁，共65頁。（圖5-la）（圖5-1b）（圖5-1c） 第47頁/共65頁第四十七頁，共65頁。第48頁/共65頁第四十八頁，共65頁。第4

8、9頁/共65頁第四十九頁，共65頁。第50頁/共65頁第五十頁，共65頁。第51頁/共65頁第五十一頁，共65頁。第52頁/共65頁第五十二頁，共65頁。第53頁/共65頁第五十三頁，共65頁。圖512 土的抗壓強(qiáng)度(kn y qin d)試驗(yàn)結(jié)果第54頁/共65頁第五十四頁，共65頁。n15. 15. 土壓力土壓力(yl)(yl)與位移之間與位移之間的關(guān)系的關(guān)系 - -+ + +- -EoapEaEo oEpn對同一擋土墻，在填土的對同一擋土墻，在填土的物理力學(xué)性質(zhì)相同的條件物理力學(xué)性質(zhì)相同的條件(tiojin)(tiojin)下有以下規(guī)律下有以下規(guī)律：n1. 1. Ea Eo Epn2.

9、2. p a第55頁/共65頁第五十五頁，共65頁。 天然地層的土質(zhì)與構(gòu)造比較復(fù)雜，這些土坡與人工填筑土坡相天然地層的土質(zhì)與構(gòu)造比較復(fù)雜，這些土坡與人工填筑土坡相比，性質(zhì)上所不同。對于正常固結(jié)及超固結(jié)粘土土坡，按上述比，性質(zhì)上所不同。對于正常固結(jié)及超固結(jié)粘土土坡，按上述(shngsh)(shngsh)的穩(wěn)定分析方法，得到安全系數(shù)，比較符合實(shí)測結(jié)果。的穩(wěn)定分析方法，得到安全系數(shù)，比較符合實(shí)測結(jié)果。但對于超固結(jié)裂隙粘土土坡，采用與上述但對于超固結(jié)裂隙粘土土坡，采用與上述(shngsh)(shngsh)相同的分析方相同的分析方法，會得出不正確的結(jié)果法，會得出不正確的結(jié)果n二、關(guān)于圓弧滑動(dòng)條分法二、關(guān)

10、于圓弧滑動(dòng)條分法計(jì)算中引入的計(jì)算假定：計(jì)算中引入的計(jì)算假定： 滑動(dòng)面為圓弧滑動(dòng)面為圓弧 不考慮條間力作用不考慮條間力作用 安全系數(shù)用滑裂面上全部抗滑力矩與滑動(dòng)力矩之比來定義安全系數(shù)用滑裂面上全部抗滑力矩與滑動(dòng)力矩之比來定義第56頁/共65頁第五十六頁，共65頁。土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值選用應(yīng)合理：土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值選用應(yīng)合理： 指標(biāo)值過高，有發(fā)生滑坡的可能指標(biāo)值過高，有發(fā)生滑坡的可能 指標(biāo)值過低，沒有充分發(fā)揮土的強(qiáng)度，就工程而言，不經(jīng)濟(jì)指標(biāo)值過低，沒有充分發(fā)揮土的強(qiáng)度，就工程而言，不經(jīng)濟(jì) 實(shí)際工程中，應(yīng)結(jié)合邊坡的實(shí)際加荷情況，填料的性質(zhì)和排水條實(shí)際工程中，應(yīng)結(jié)合邊坡的實(shí)際加荷情況，填料的性質(zhì)和排水條

11、件等，合理的選用土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。件等，合理的選用土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。 如果能準(zhǔn)確知道如果能準(zhǔn)確知道(zh do)(zh do)土中孔隙水壓力分布，采用有效應(yīng)力土中孔隙水壓力分布，采用有效應(yīng)力法比較合理。重要的工程應(yīng)采用有效強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行核算。對于控制法比較合理。重要的工程應(yīng)采用有效強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行核算。對于控制土坡穩(wěn)定的各個(gè)時(shí)期，應(yīng)分別采用不同試驗(yàn)方法的強(qiáng)度指標(biāo)土坡穩(wěn)定的各個(gè)時(shí)期，應(yīng)分別采用不同試驗(yàn)方法的強(qiáng)度指標(biāo)n四、安全系數(shù)四、安全系數(shù)(nqun (nqun xsh)xsh)的選用的選用 影響安全系數(shù)的因素很多，如抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選用，計(jì)算方法和計(jì)算影響安全系數(shù)的因素很多，如抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選用，計(jì)算

12、方法和計(jì)算條件的選擇等。工程等級愈高，所需要的安全系數(shù)愈大。條件的選擇等。工程等級愈高，所需要的安全系數(shù)愈大。 目前，對于土坡穩(wěn)定的安全系數(shù)，各個(gè)部門有不同的規(guī)定。目前，對于土坡穩(wěn)定的安全系數(shù)，各個(gè)部門有不同的規(guī)定。同一邊坡穩(wěn)定分析，選用不同的試驗(yàn)方法、不同的穩(wěn)定分析方法，會得同一邊坡穩(wěn)定分析，選用不同的試驗(yàn)方法、不同的穩(wěn)定分析方法，會得到不同的安全系數(shù)。根據(jù)結(jié)果綜合分析安全系數(shù)，得到比較可靠的結(jié)論到不同的安全系數(shù)。根據(jù)結(jié)果綜合分析安全系數(shù)，得到比較可靠的結(jié)論第57頁/共65頁第五十七頁，共65頁。0 0sppcrpuabcppcrpcrppuppua.a.線性變形線性變形(bin (bin

13、xng)xng)階段階段塑性變塑性變形區(qū)形區(qū)連續(xù)連續(xù)(linx)(linx)滑動(dòng)面滑動(dòng)面oaoa段，荷載小，主要產(chǎn)生壓縮變形，荷載與沉降段，荷載小，主要產(chǎn)生壓縮變形，荷載與沉降關(guān)系接近于直線，土中關(guān)系接近于直線，土中f f, ,地基處于彈性地基處于彈性平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)b.b.彈塑性變形階段彈塑性變形階段abab段，荷載增加，荷載與沉降關(guān)系呈曲段，荷載增加，荷載與沉降關(guān)系呈曲線，地基中局部產(chǎn)生剪切破壞，出現(xiàn)塑線，地基中局部產(chǎn)生剪切破壞，出現(xiàn)塑性變形區(qū)性變形區(qū)c.c.破壞階段破壞階段bcbc段，塑性區(qū)擴(kuò)大，發(fā)展成連續(xù)滑動(dòng)面，段，塑性區(qū)擴(kuò)大，發(fā)展成連續(xù)滑動(dòng)面，荷載增加，沉降急劇變化荷載增加，沉降急劇

14、變化第58頁/共65頁第五十八頁，共65頁。1.1.整體整體(zhngt)(zhngt)剪剪切破壞切破壞a. p-sa. p-s曲線上有兩個(gè)明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，可區(qū)分曲線上有兩個(gè)明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，可區(qū)分(qfn)(qfn)地基變形的地基變形的三個(gè)階段三個(gè)階段b. b. 地基內(nèi)產(chǎn)生塑性變形區(qū)，隨著荷載增加塑性變形區(qū)發(fā)展成連地基內(nèi)產(chǎn)生塑性變形區(qū)，隨著荷載增加塑性變形區(qū)發(fā)展成連續(xù)的滑動(dòng)面續(xù)的滑動(dòng)面c. c. 荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)急劇下沉，并可能向一側(cè)傾斜，基礎(chǔ)兩側(cè)地荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)急劇下沉，并可能向一側(cè)傾斜，基礎(chǔ)兩側(cè)地面明顯隆起面明顯隆起第59頁/共65頁第五十九頁，共65頁。2.2.局部局部(j

15、b)(jb)剪切剪切破壞破壞a. p-sa. p-s曲線曲線(qxin)(qxin)轉(zhuǎn)折點(diǎn)不明顯，沒有明顯的直線段轉(zhuǎn)折點(diǎn)不明顯，沒有明顯的直線段b. b. 塑性變形區(qū)不延伸到地面，限制在地基內(nèi)部塑性變形區(qū)不延伸到地面，限制在地基內(nèi)部(nib)(nib)某一某一區(qū)域內(nèi)區(qū)域內(nèi)c. c. 荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)兩側(cè)地面微微隆起荷載達(dá)到極限荷載后，基礎(chǔ)兩側(cè)地面微微隆起第60頁/共65頁第六十頁，共65頁。3. 3. 沖剪破壞沖剪破壞(phui)(phui)b.b.地基不出現(xiàn)明顯連續(xù)地基不出現(xiàn)明顯連續(xù)(linx)(linx)滑滑動(dòng)面動(dòng)面 c. c. 荷載達(dá)到荷載達(dá)到(d do)(d do)極限荷載后，

16、基礎(chǔ)兩側(cè)地面不隆起，極限荷載后，基礎(chǔ)兩側(cè)地面不隆起，而是下陷而是下陷a. p-sa. p-s曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)第61頁/共65頁第六十一頁，共65頁。第62頁/共65頁第六十二頁，共65頁。p pu up p0 0s s千斤頂千斤頂荷載板荷載板平衡架平衡架拉錨拉錨由拐點(diǎn)得地基極限承載由拐點(diǎn)得地基極限承載力力pupu，除以安全系數(shù)，除以安全系數(shù)(nqun xsh)Fs(nqun xsh)Fs得容得容許承載力許承載力ppp-sp-s曲線曲線(qxin)(qxin)確定地基承載確定地基承載力特征值力特征值: :1. p-s1. p-s曲線有明確的比例曲線有明確的比例界限時(shí)，取比例界限所對界限時(shí)，取比例界限所對應(yīng)的荷載值應(yīng)的荷載值