高等土力學(xué)期末考試試題匯總

黃萌

1、填空：主要影響土的因素應(yīng)力水平，應(yīng)力路徑，應(yīng)力歷史

2、填空：土的主要應(yīng)力應(yīng)變特性非線性，彈塑性，剪脹性

3、概念：應(yīng)力歷史：包括天然土在過(guò)去地質(zhì)年代中受到固結(jié)和地殼

運(yùn)動(dòng)作用

劉翰青

一.論述題

鄧肯-張模型中參數(shù)a,b,B各代表什么含義？他們是怎樣確定的？

答：在鄧肯-張模型中，a,b為試驗(yàn)常數(shù)。在常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)中，式

子可寫為="+如

歷一內(nèi)

由于62=53=0,所以有

_d（a,-g3）=

,一嶼（。+如f

在起始點(diǎn)，有￡i=0,E尸耳,

則E=l/a,即a代表試驗(yàn)起始變形模量Ei的倒數(shù)。

當(dāng)￡1趨向于+8時(shí),有5-0=（5-5）血=1/匕

則b為極限應(yīng)力偏差的倒數(shù)

B為體變應(yīng)量，在E-B模型中提出，用來(lái)代替切線泊松比一。其中，

B與一有關(guān)。

a,b,B通常用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算確定：

二.名詞解釋

次彈性模型：是一種在增量意義上的彈性模型，亦即只有應(yīng)力增量張

量和應(yīng)變?cè)隽繌埩块g存在一一對(duì)應(yīng)的彈性關(guān)系，因此，也被稱為最小

彈性模型。一般函數(shù)關(guān)系為d。產(chǎn)用(。mn,d￡kl),或

d*ij=Qij(*mn,d。kl)

韓凱

1：什么是加工硬化？什么是加工軟化？

答：加工硬化也稱應(yīng)變硬化，是指材料的應(yīng)力隨應(yīng)變?cè)黾佣黾樱瑥?/p>

增加速率越來(lái)越慢，最后趨于穩(wěn)定。

加工軟化也稱應(yīng)變軟化，指材料的應(yīng)力在開始時(shí)隨著應(yīng)變?cè)黾佣黾?

達(dá)到一個(gè)峰值后，應(yīng)力隨應(yīng)變?cè)黾佣陆?，最后也趨于穩(wěn)定。

2說(shuō)明塑性理論中的屈服準(zhǔn)則、流動(dòng)規(guī)則、加工硬化理論、相適應(yīng)和

不相適應(yīng)的流動(dòng)準(zhǔn)則。

答：在多向應(yīng)力作用下，變形體進(jìn)入塑性狀態(tài)并使塑性變形繼續(xù)進(jìn)行，

各應(yīng)力分量與材料性能之間必須符合一定關(guān)系時(shí).，這種關(guān)系稱為屈服

準(zhǔn)則。屈服準(zhǔn)則可以用來(lái)判斷彈塑性材料被施加一應(yīng)力增量后是加載

還是卸載，或是中性變載，亦即是判斷是否發(fā)生塑性變形的準(zhǔn)則。

流動(dòng)規(guī)則指塑性應(yīng)變?cè)隽康姆较蚴怯蓱?yīng)力空間的塑性勢(shì)面g決定，即

在應(yīng)力空間中，各應(yīng)力狀態(tài)點(diǎn)的塑性應(yīng)變?cè)隽糠较虮仨毰c通過(guò)改點(diǎn)的

塑性勢(shì)能面相垂直，亦即d%p=(u學(xué)

心

(1)流動(dòng)規(guī)則用以確定塑性應(yīng)變?cè)隽康姆较蚧蛩苄詰?yīng)變?cè)隽繌埩?/p>

的各個(gè)分量間的比例關(guān)系。

同時(shí)對(duì)于穩(wěn)定材料d%d￡jZ(),這就是說(shuō)塑性勢(shì)能面g與屈服面f必

須是重合的，亦即f=g這被稱為相適應(yīng)的流動(dòng)規(guī)則。如果令f/g,即

為不相適應(yīng)的流動(dòng)規(guī)則。

加工硬化定律是計(jì)算一個(gè)給定的應(yīng)力增量硬氣的塑性應(yīng)變大小的準(zhǔn)

則，亦即式（1）中的（U可以通過(guò)硬化定律確定。

王驍

名詞解釋：

劍橋模型：

參考答案：采用帽子屈服面、相適應(yīng)流動(dòng)規(guī)則和以塑性體應(yīng)變?yōu)橛不?/p>

參數(shù)，在正常固結(jié)和弱超固結(jié)土實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立后來(lái)推廣到強(qiáng)超固結(jié)

土的彈塑性模型。（課本P41）

填空題:確定劍橋模型的屈服面和確定應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系時(shí)只需—,—

—三個(gè)實(shí)驗(yàn)常數(shù)。

參考答案：各向等壓固結(jié)參數(shù)（A）,回彈參數(shù)（K）,破壞常數(shù)（M）。

（課本P53）

簡(jiǎn)答題：劍橋模型的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和基本假定是什么？試說(shuō)明該模型各參

數(shù)的意義。

參考答案：劍橋模型基于正常固結(jié)土和超固結(jié)土的排水和不排水三軸

試驗(yàn)得到的土的彈塑性模型。基于傳統(tǒng)塑性位勢(shì)理論采用能量理論得

到的帽子屈服面和相適應(yīng)的流動(dòng)法則。

基本假定是1.彈性剪切變形為0；2.材料服從關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則。

確定模型的屈服面和確定應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系時(shí)只需三個(gè)實(shí)驗(yàn)常數(shù)1.各向

等壓固結(jié)參數(shù)(入)2回彈參數(shù)(K)；3.破壞常數(shù)(M)。

季福東

1萊特鄧肯模型是在沙土的試驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。

2、簡(jiǎn)述土的應(yīng)力應(yīng)變性質(zhì)

答：(1)、土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的非線性。由于土由碎散的固體顆粒組成，

土的宏觀變形主要不是由于土顆粒本身變形，而死由于顆粒間位置的

變化。這種在不同應(yīng)力水平下由相同應(yīng)力增量而引起的應(yīng)變?cè)隽烤筒?/p>

會(huì)相同，亦即表現(xiàn)出非線性。

(2)、土的剪脹性，由于土是碎散顆粒集合，在各向等壓或等比壓縮

時(shí)一，空隙總是減少的，從而可發(fā)生較大的體積壓縮，這種體積壓縮大

部分是不可恢復(fù)的。

(3)、土體變形的彈塑性土體受力加載后卸載到原應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，土一

般不會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的應(yīng)變狀態(tài)，其中有部分應(yīng)變式可恢復(fù)的，部分應(yīng)

變是不可恢復(fù)的塑形應(yīng)變，而且后者往往占很大比例。

(4)、土應(yīng)力應(yīng)變的各向異性。各向異性是指材料在不同方向上的物

理力學(xué)性質(zhì)不同。

(5)、土的流變性。流變性包括土的蠕變和應(yīng)力松弛。蠕變是指在應(yīng)

力狀態(tài)不變的條件下，應(yīng)變隨時(shí)間逐漸增長(zhǎng)的現(xiàn)象；應(yīng)力松弛是指維

持應(yīng)變不變，材料內(nèi)的應(yīng)力隨時(shí)間逐漸減小的現(xiàn)象。

王術(shù)明

一、名詞解釋：

1.土的結(jié)構(gòu)

二、填空題

1.土的組構(gòu)是指的兒何排列方式。

三、簡(jiǎn)答題：

1.粘土顆粒間的作用力的分類。

答案：

1.土的結(jié)構(gòu)是表示土的組成成分、空間排列和粒間作用力的綜合特性。

2.土的組構(gòu)是指顆粒、粒組和孔隙空間的兒何排列方式。

3.粘土顆粒間的作用力的分類：

(1)靜電力。負(fù)電荷分布在粘土顆粒的平面部分，兩端則帶正電荷。

(2)分子力。物質(zhì)極性分子與相鄰物質(zhì)極性分子、極性分子與相鄰

非極性分子發(fā)生極化。

(3)通過(guò)離子起作用的靜電力。兩個(gè)相鄰的粘土顆粒靠近時(shí)，雙電

層重疊，形成公共結(jié)合水膜時(shí)，陽(yáng)離子與粘土表面負(fù)電荷共同吸引產(chǎn)

生靜電力。

(4)顆粒間的結(jié)晶和膠結(jié)。

(5)滲透斥力。溶有離子的水與純凈水之間由于存在著滲透壓力差

而會(huì)產(chǎn)生滲透斥力。

徐金欣

循環(huán)荷載作用下土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系特征：非線性、滯后性、變形累積

簡(jiǎn)述土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的特性及其影響因素。

答：土是巖石風(fēng)化形成的碎散礦物顆粒的集合體，通常是固、液、氣

三相體。其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系十分復(fù)雜，主要特性有非線性、彈塑性、剪

脹性、各向異性、結(jié)構(gòu)性及流變性。主要的影響因素是應(yīng)力水平、應(yīng)

力路徑和應(yīng)力歷史。

劉姣

1、名詞解釋：飽和松砂的流滑

答：飽和松砂在受靜力剪切后，因體積收縮導(dǎo)致超孔壓驟然升

高，從而失去強(qiáng)度和流動(dòng)的現(xiàn)象。

2、簡(jiǎn)答：在不同的本構(gòu)模型中，土的屈服面和破壞面有什么關(guān)系？

在什么模型中二者是一致的？

答：土的屈服面與破壞面形狀相同，大小不同，屈服面以破壞面為極

限。當(dāng)采用剛塑性模型或理想彈塑性模型時(shí)，屈服面和破壞面形狀和

大小都一致。

3、簡(jiǎn)答：對(duì)砂土的三軸試驗(yàn)，大主應(yīng)力的方向與沉積平面（一般為

水平面）垂直和平行時(shí)，哪一種情況的抗剪強(qiáng)度高一些？為什么？

答：大主應(yīng)力的方向與沉積平面垂直時(shí)，抗剪強(qiáng)度更高。

大主應(yīng)力垂直時(shí)，剪破面與與水平面的夾角為45°+6]/2

大主應(yīng)力水平時(shí)，剪破面與與水平面的夾角為45°-$2/2

文明征

填空題：

對(duì)于中砂，在同樣的制樣和同樣d3o條件下，砂土的級(jí)配改善（Q增

大），則其抗剪強(qiáng)度指標(biāo)（）答案：增加。

名詞解釋：

擬似超固結(jié)土：正常固結(jié)土在固結(jié)壓力的長(zhǎng)期作用下，主固結(jié)已經(jīng)完

成，次固結(jié)使土繼續(xù)壓縮變密，強(qiáng)度增高，表現(xiàn)出超固結(jié)的特性，稱

為擬似超固結(jié)土。

簡(jiǎn)答：

問(wèn)：對(duì)于砂土的三軸試驗(yàn)，大主應(yīng)力的方向與沉積平面（一般為水平

面）垂直和平行時(shí)，哪一種情況的抗剪強(qiáng)度高一些？為什么？

答：大主應(yīng)力的方向與沉積平面垂直時(shí)的抗剪強(qiáng)度高一些。因?yàn)樵陂L(zhǎng)

期的沉積、固結(jié)過(guò)程中，砂土顆粒的長(zhǎng)軸在重力作用下傾向于水平面

方向排列。于是當(dāng)大主應(yīng)力平行于水平面時(shí)，砂土顆粒由于長(zhǎng)軸基本

平行于水平面，顆粒在剪切力作用下容易滑動(dòng)破壞，抗剪強(qiáng)度因而較

低；而當(dāng)大主應(yīng)力垂直水平面時(shí)，土顆粒間交叉咬合，顆粒間接觸應(yīng)

力的豎向分量大，剪切必將引起顆粒的錯(cuò)動(dòng)和重排列，故而難以產(chǎn)生

滑動(dòng)破壞，所以抗剪強(qiáng)度較高。

江潔

1、填空

萊特鄧肯屈服準(zhǔn)則在常規(guī)三軸壓縮實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)⑴=0。時(shí)它在n平

面上的屈服與破壞軌跡趨近于一個(gè)圓；當(dāng)（P=90。時(shí),它退化為一

個(gè)正三角形。由于在各向等壓外=。2=時(shí)？=27,所以027是

必要條件，因?yàn)殪o水壓力下不會(huì)引起材料破壞。

2、名詞解釋

真強(qiáng)度理論：為了反映孔隙比對(duì)粘土抗剪強(qiáng)度及其指標(biāo)的影響，

將抗剪強(qiáng)度分為受孔隙比影響的粘聚分量與不受孔隙比影響的摩

擦分量。通過(guò)不同的固結(jié)歷史，形成等孔隙比的試樣，在不同的

法向壓力下剪切，試樣破壞時(shí)的孔隙比相同，強(qiáng)度包線即為孔隙

比相同的試樣的強(qiáng)度包線，該強(qiáng)度稱為在此孔隙比時(shí)的真強(qiáng)度。

由這樣的真強(qiáng)度包線得到的指標(biāo)稱為真強(qiáng)度指標(biāo)。

3、簡(jiǎn)答

莫爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則的優(yōu)缺點(diǎn)。

答：優(yōu)：莫爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則反映了破壞面上正應(yīng)力與抗剪強(qiáng)度之間的

關(guān)系，正確反應(yīng)了土強(qiáng)度的摩擦特性，形式簡(jiǎn)單，參數(shù)易于通過(guò)

簡(jiǎn)單的試驗(yàn)確定，并可在一定范圍內(nèi)保證較高的適用性。

缺:第一，它假設(shè)中主應(yīng)力對(duì)土的破壞沒(méi)有影響，這與我們所介

紹的試驗(yàn)結(jié)果不符；第二，它通常令其強(qiáng)度包線是直線，亦即內(nèi)

摩擦角不隨圍壓。3或平均主應(yīng)力P變化，這也和試驗(yàn)結(jié)果不符。

陳昌啊

填空題

1、土中水可以呈現(xiàn)、和三態(tài)，其中液態(tài)水又可以分為、和。

名詞解釋

2、擴(kuò)散雙電層

3、水分特征曲線

答案

1、液態(tài)氣態(tài)固態(tài)結(jié)合水毛細(xì)水重力水

2、帶有負(fù)電荷的粘土片和周圍的極化水分子、帶有正電荷的陽(yáng)離子

云等組成的擴(kuò)散層被稱為擴(kuò)散雙電層，簡(jiǎn)稱雙電層。

3、基質(zhì)吸力與土的飽和度有關(guān)，它與飽和度或含水量之間的關(guān)系曲

線叫土-水特征曲線，或稱水分特征曲線

何影

1.滲透變形：巖土體在地下水滲透力(動(dòng)水壓力)的作用下，部分顆

?；蛘w發(fā)生移動(dòng)，引起巖土體變形和破壞的作用和現(xiàn)象。

2.滲透變形有兩種主要的形式，一是流土,二是管涌,還有接觸流

土和接觸沖刷。流土可發(fā)生在無(wú)粘性土和粘性土中。管涌一般發(fā)生

在無(wú)粘性的土中，尤其是缺少中間粒徑的情況下。

3如圖所示，長(zhǎng)基坑由兩邊平行的不透水板樁圍繞，板樁間距5.8m,

基坑開挖深度2.5m,坑內(nèi)水位抽至與坑底齊平。已知砂土地基的滲

透系數(shù)k=4.5x10-5m/s,求(a)沿基坑壁長(zhǎng)邊每米長(zhǎng)度的抽水流量;

(b)板樁兩側(cè)A和B點(diǎn)的孔隙水壓力(A和B在基坑以下0.8m)；

(c)坑底土體的水力坡降

【解】因?qū)ΨQ性只畫出一半流網(wǎng)，中心線處流槽為兩邊共用，注意流

線與對(duì)稱線不能相交，故流槽總數(shù)n=7,等勢(shì)線m=13。網(wǎng)格近似于

正方形，a=bo

(a)每延米抽水流量

553

<?=jt//A=4.5xWx6.0xl=14.54x10-m/s

m13

(b)以不透水層底面為基準(zhǔn)面，坑外地面測(cè)壓管水頭為12.5m,坑

底測(cè)壓管水頭為6.5m,相鄰等勢(shì)線間水頭差為(6/13)mo

A點(diǎn)距坑外地面2.4個(gè)等勢(shì)線間隔，其測(cè)壓管水頭為hA=12.5-2.4xA

=11.4m

B點(diǎn)距坑底1個(gè)等勢(shì)線間隔，其測(cè)壓管水頭為hB=6.5-1xA?7.0m

A點(diǎn)孔隙水壓力UA=(hA-zA)/w=(11.4-5.7)xg.81=55.9kPa

B點(diǎn)孔隙水壓力UB=(hB-zB)/w=(7.0-5.7)x9.81=12.8kPa

(c)坑底BCDE單元的水力坡降等于兩等勢(shì)線間水頭差除以流網(wǎng)沿

流線方向長(zhǎng)度，即

張美鑫

1、名詞解釋:

單位貯水量

2、填空：

滲流自由面問(wèn)題的求解方法主要分為、、和。

3、簡(jiǎn)答：

有限元滲流計(jì)算浸潤(rùn)線在最初主要采用變動(dòng)網(wǎng)格法，變動(dòng)網(wǎng)格法

比固定網(wǎng)格法更為準(zhǔn)確地計(jì)算滲流，但也存在著一些缺陷，簡(jiǎn)述變動(dòng)

網(wǎng)格法存在的缺陷。

答案：

1、單位貯水量：?jiǎn)挝惑w積的飽和土體內(nèi)，當(dāng)下降1個(gè)單位水頭

時(shí)，由于土體壓縮和水的膨脹所釋放出的儲(chǔ)存水量。

2、水力學(xué)法、流網(wǎng)法、試驗(yàn)法、有限單元法

3、變動(dòng)網(wǎng)格法的缺陷有：

①當(dāng)自由面附近滲流介質(zhì)不均一時(shí)，程序處理十分困難。

②當(dāng)滲流域內(nèi)有結(jié)構(gòu)物時(shí)，網(wǎng)格變動(dòng)常會(huì)改變結(jié)構(gòu)的邊界條件,

計(jì)算精度受到影響。

③在網(wǎng)格變動(dòng)過(guò)程中，每一次迭代計(jì)算網(wǎng)格均要隨自由面的變動(dòng)

而變動(dòng)，故需大量機(jī)時(shí)。

④由于應(yīng)力分析經(jīng)常要包括滲流自由面以上的區(qū)域，而用變動(dòng)網(wǎng)

格法，計(jì)算后的網(wǎng)格已經(jīng)不是初始的劃分了，因而不能用同一網(wǎng)格進(jìn)

行耦合作用分析，增加了計(jì)算的復(fù)雜性和工作量。

張紅

1.填空

在其他條件相同時(shí)，超固結(jié)土（正常固結(jié)土、超固結(jié)土、欠固結(jié)土）

的壓縮性低。

2.名詞解釋

變形模量、壓縮模量、彈性模量

答案：變形模量：土在無(wú)側(cè)限條件下正應(yīng)力與正應(yīng)變的比值。

壓縮模量：土在完全側(cè)限條件下豎向應(yīng)力增量與相應(yīng)應(yīng)變?cè)隽康谋戎怠?/p>

彈性模量：正應(yīng)力與正應(yīng)變的比值。

3.簡(jiǎn)答

沉降計(jì)算中通常區(qū)分兒種沉降分量？他們形成的機(jī)理是什么？

答案：沉降通常分為瞬時(shí)沉降、固結(jié)沉降、次壓縮沉降

瞬時(shí)沉降：發(fā)生在加荷的瞬間。

固結(jié)沉降：土體在外荷作用下產(chǎn)生的超靜水壓力迫使土中水外流，土

孔隙減小，形成的地面下沉。

次壓縮沉降：基本發(fā)生在土中超靜水壓力完全消散以后，是在恒定有

效應(yīng)力下的沉降。

任宇鵬

1、沉降計(jì)算通常區(qū)分兒種沉降分量？它們的形成機(jī)理是什么？

答：（1）按產(chǎn)生時(shí)間的先后順序有瞬時(shí)沉降，主固結(jié)沉降和次固結(jié)沉

降。按照變形方式有單向的變形沉降和二向以及三向的變形。

（2）瞬時(shí)沉降是加載瞬間產(chǎn)生的沉降，主固結(jié)沉降是荷載作用下土

體中水和空氣減少所產(chǎn)生的沉降，次固結(jié)沉降是土體骨架蠕變產(chǎn)生的

沉降。

2、單向壓縮法計(jì)算沉降量在什么條件下才比較合理？

答：必須在豎直應(yīng)力作用下以及不考慮土體的側(cè)向變形的情況境況下

3、有一個(gè)15m寬的方形閥基，埋深2m,其下為8m超固結(jié)粘土，經(jīng)

計(jì)算該土層平均附加應(yīng)力220KPa；室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定土的體積壓縮系數(shù)

/為0.2〃//MN,孔壓系數(shù)B=L0.A=0.5,用肯普頓方法計(jì)算該圖層的最終

固結(jié)沉降量。

解：地基土為超固結(jié)粘土，則瞬時(shí)沉降量為0,最終固結(jié)沉降量等于

固結(jié)沉降量

根據(jù)肯普頓方法：

S=Sj+Sc，Sc=〃,s,

又S'=mv^pgH=0.2x10-3x220x8=0.352根,月.4=A+(l-A)a

由孔壓系數(shù)查表可知A=0.5,貝1J—0.756,則S=S0=0.765x0.352m?0.270/?

戴波

1.對(duì)一飽和壓縮土層進(jìn)行沉降計(jì)算，土層厚度4m,基礎(chǔ)中心處土層

的平均附加應(yīng)力為:5=220kPa,n3=100kPa,孔壓系數(shù)B=1.0,

1

A=0.5,壓縮系數(shù)mv=0.2MPa,試用考慮三向變形效應(yīng)的分層總和

法(Skempton-Bjerrum)按一層計(jì)算其主固結(jié)沉降。

△u=BS5+A(Aa1-AQ3)]=100+0.5X120=160kPa

632

s=mv.Au-H=0.2X10'X160X10X4X10=12.8cm

故主固結(jié)沉降為12.8cm

2.對(duì)于一個(gè)寬度為a的條形基礎(chǔ)，地基壓縮層厚度為H,在a/H很大

時(shí),用比奧固結(jié)理論計(jì)算的時(shí)間一沉降(t-s)關(guān)系與用太沙基一維固結(jié)

理論計(jì)算的結(jié)果接近？

3論述太沙基一維固結(jié)理論的基本假設(shè)。（共七點(diǎn)，答五點(diǎn)即可）

土體是均質(zhì)的，完全飽和的；

土粒與水均為不可壓縮介質(zhì)；

外荷重一次瞬時(shí)加到土體上，在固結(jié)過(guò)程中保持不變；

土體的應(yīng)力與應(yīng)變之間存在線性關(guān)系，壓縮系數(shù)為常數(shù)；

在外力作用下，土體中只引起上下方向的滲流與壓縮；

土中滲流服從達(dá)西定律，滲透系數(shù)保持不變；

土體變形完全是山孔隙水排出和超靜水壓力消散所引起的。

許興北

1.解決三向固結(jié)問(wèn)題現(xiàn)有兩種方法是太沙基一一倫杜立可理論和比

奧理論。

2.曼代爾一克雷爾效應(yīng)：在某些邊界條件下（如平面應(yīng)變、球）土

體內(nèi)部的超靜孔壓開始時(shí)上升，然后才下降消散的現(xiàn)象。

3.以一個(gè)圓球的固結(jié)說(shuō)明為什么太沙基-倫杜立克擬三維固結(jié)理論

（擴(kuò)散方程）不能描述這一效應(yīng)？

太沙基-倫杜立克擬三維固結(jié)理論假設(shè)6+。2+6=常數(shù)，亦即不

能滿足變形協(xié)調(diào)條件。所以擴(kuò)散方程不能描述這一效應(yīng)。

朱超祁

1填空

①一般認(rèn)為土是三相體系，但弗雷德隆德從“相”的定義出發(fā)，將

非飽和土視為四相體系，即將土中水的分界面當(dāng)做第四相，并將其

稱為

答案：收縮膜

②為了研究非飽和土體的平衡，弗雷德隆德選用了和作為應(yīng)力狀態(tài)

變量。

答案：凈應(yīng)力(G-Oa)基質(zhì)吸力(Ui.)

③連續(xù)加荷壓縮試驗(yàn)按試驗(yàn)時(shí)的控制條件不同，可以分為、、、。

答案：恒應(yīng)變速率試驗(yàn)法、恒荷重速率試驗(yàn)法、控制孔隙壓力梯度試

驗(yàn)法、控制孔隙壓力比試驗(yàn)法

2問(wèn)答題

非飽和土是一種三相體系，除包括不可壓縮的固相土粒和液相水

外，還含有一定數(shù)量的可壓縮氣體。由于非飽和土的復(fù)雜性，從

而使得非飽和土在許多方面都比飽和土復(fù)雜得多，請(qǐng)從建立非飽

和土固結(jié)方程的的連續(xù)條件、滲透性、和有效應(yīng)力原理三個(gè)方面

論述其復(fù)雜性。

答案：

(1)連續(xù)條件

飽和土的固結(jié)理論是以土體積變化的連續(xù)條件作為基本假

設(shè)的，即認(rèn)為在固結(jié)過(guò)程中，土體積的任何變化都是土中水在

超靜水壓力梯度作用下從土體排出的結(jié)果。對(duì)于非飽和土而言,

土中氣體具有很高的壓縮性，當(dāng)氣體與外界連通時(shí)，一部分氣

體要從土體中排出，未排出氣體的體積和密度均要發(fā)生變化，

而且還有一定量的氣體要溶解于孔隙水中。而以氣泡形式存在

于土孔隙中的封閉氣體也會(huì)發(fā)生體積改變與溶解現(xiàn)象。建立嚴(yán)

格的連續(xù)條件比較困難。

(2)滲透性

對(duì)于飽和土，一般認(rèn)為土中滲流可以用達(dá)西定律來(lái)描述，此

時(shí)，滲透系數(shù)k基本為常量。而對(duì)于非飽和土，不僅要涉及水

和氣的滲透性，而且兩者都與土的含水量和吸力密切相關(guān)。此

夕卜，當(dāng)給定狀態(tài)的土由干到濕或由濕到干達(dá)到同一含水量時(shí)，

滲透性并不一致，即滲透性與含水量并不是單值函數(shù)關(guān)系。再

者，非飽和土滲透系數(shù)受土的結(jié)構(gòu)性的影響相當(dāng)顯著，因此，

要測(cè)定滲透系數(shù)并不容易。如果再計(jì)及非飽和土滲流的非線性

以及固結(jié)過(guò)程中水、氣的相互作用，問(wèn)題的求解難度將更大。

(3)有效應(yīng)力原理

對(duì)于飽和土，太沙基最早提出的有效應(yīng)力原理表達(dá)式表達(dá)

式為。=。，+口，該公式一直被認(rèn)可與普遍采用；對(duì)于非飽和

土，還沒(méi)有公認(rèn)為統(tǒng)一、正確、適用的有效應(yīng)力公式，且表達(dá)

式中的各參數(shù)測(cè)定都比較復(fù)雜，往往不易得到穩(wěn)定的數(shù)值。

張浩

1.可靜應(yīng)力場(chǎng)建立的靜力平衡方程可以求得土體的()，也就是極

限荷載的下限，土體靜止的（）。由機(jī)動(dòng)場(chǎng)對(duì)應(yīng)的可動(dòng)速度場(chǎng)建

立的虛功率方程可求得土體的（），也就是極限荷載的上限，土

體運(yùn)動(dòng)的（）o

2.極限分析理論：

3.極限荷載求取步驟？

答案：

1.可靜應(yīng)力場(chǎng)建立的靜力平衡方程可以求得土體的（下限荷載），也

就是極限荷載的下限，土體靜止的（最高荷載）。由機(jī)動(dòng)場(chǎng)對(duì)應(yīng)的

可動(dòng)速度場(chǎng)建立的虛功率方程可求得土體的（上限荷載），也就是

極限荷載的上限，土體運(yùn)動(dòng)的（最低荷載）。

2.極限分析理論:就是應(yīng)用彈性一理想塑性體或剛塑性體的普遍定

理一上限定理（求極限荷載的上限解）和下限定理（求極限荷載

的下限解）求解極限荷載的一種分析方法，稱為極限分析法。

3.極限荷載求取步驟？

A.極限荷載下限值求取步驟：

a）構(gòu)造一個(gè)任意的應(yīng)力場(chǎng)，只需它與力、體力的邊界條件相平衡，

即只需它是靜力許可的應(yīng)力場(chǎng)。

b）為了使這個(gè)應(yīng)力場(chǎng)又是穩(wěn)定的應(yīng)力場(chǎng)，它必須在任何點(diǎn)上都不超

過(guò)屈服應(yīng)力條件。

c）滿足上述條件的應(yīng)力場(chǎng)都不會(huì)使土體破壞，那么，能夠與所選應(yīng)

力場(chǎng)相平衡的最