期末总结_高等土力学.

高等土力学期末总结各章复习内容要点总结第一章土工试验与测试室内试验模型试验现场测试注意试验与其它各章的联系和综合几种不同应力路径的三轴试验HC：静水压力（各向等压）试验＝2＝3PL：比例加载试验：/3为常数CTC：常规三种压缩试验：3为常数（围压）CTE：常规三轴伸长（挤长）试验：3（轴压）为常数TC：p为常数三轴压缩试验（轴压增－围压减）TE：p为常数三轴伸长试验（轴压减－围压增）RTC：减压三轴压缩试验：（轴压）为常数RTE：减压三轴伸长试验：1（围压）为常数，3减小它们与各种强度理论的关系，与孔隙水压力的关系，与膜嵌入间关系等。各种三轴试验的应力路径1＝3；减压试验特点；不排水情况；与摩尔－库伦准则关系；试验的技术；应力应变关系曲线。剑桥模型的物态边界面：p,q,e的唯一性。3121323222131321)()()(21323qp各种三轴试验的应力路径231－＝231＋＝TCTECTC,CTERTC,RTEHC11其他试验应力路径与工程实践间的关系；复杂应力路径试验；特殊三轴试验：大型三轴及试样制备、动三轴试验不同试验的膜嵌入问题(颗粒及其级配、围压、表面积、膜的厚度等）；大粒径土试验的模拟；模型试验：比尺问题、基本方法；现场测试基本知识第二章土的本构关系应力、应变及其不变量的表示及换算；土的应力应变关系的特点；弹性模型－非线弹性模型：Duncan-Chang模型；弹塑性模型：弹塑性模型的基本理论：剑桥模型、清华模型和Lade-Duncan模型。土的损伤模型基本概念土的应力变形特性非线性剪胀性压密性应变硬化与软化弹塑性平面应变状态的应力特点土的弹性模型非线性（增量）弹性－Duncan-Chang模型模型特点应力应变关系拟合参数确定的试验条件参数的物理意义模型的使用模型参数的大体范围非线性计算的基本方法弹性模型－增量广义虎克定律1d[d(dd)]1d[d(dd)]1d[d(dd)]2(1)dd2(1)dd2(1)ddxxyzyyzxzzxyxyxyyzyzzxzxEEEEEEDuncan-Chang模型参数确定试验条件)(13211ddEEddtttd2=d3=0时：131)(ddEt１1-3Duncan-Chang模型参数确定/(2)ttE21ttE1ttEb试验类型应力路径特点曲线切线斜率d(1-3)/d1表达式常规三轴排水压缩试验（CD）d3＝0Et常规三轴固结不排水压缩试验（CU）d3＝d3+du=0三轴减载压缩试验d1=0,d3=d20三轴伸长试验d1=d2=0,d30Et/t3＝常数的平面应变试验d3＝0,d2＝td13＝常数、b=常数的真三轴试验d3＝0,2-3＝b(1-3)1(12)ttEA弹塑性模型基本概念屈服与屈服准则硬化规律正交性（流动法则：相适应与不相适应）刚塑性、弹性－理想（完全）塑性（perfectlyplastic)和增量弹塑性模型。剑桥模型与物态边界面)(/ln)ln(MpNvpvNMpq物态边界面方程：剑桥模型与修正剑桥模型物态边界面概念：正常固结线、临界状态线、固结不排水试验有效应力路径。剑桥模型与修正剑桥模型的屈服面：物理意义、公式推导、曲线形式。剑桥模型的硬化参数、流动规则、增量应力应变关系式。pijijfddpqp0p0/2MpijdLade-Duncan模型和清华弹塑性模型屈服函数与屈服面；硬化参数；流动规则；模型的功能土的损伤模型基本概念土的结构性：原因与表现；土的损伤模型的基本原理：损伤变量及其演化规律，增量形式的损伤矩阵。1TididdwDwDwD第三章土的强度土的强度机理与影响因素排水与不排水、饱和与不饱和土强度土的强度理论土的强度机理黏聚强度与摩擦强度：黏聚力：机理，粘性土的微观结构；假黏聚力：吸力、冰冻、机械咬合；内摩擦角：表面摩擦与咬合－剪胀、破碎与颗粒的重排列。强度的影响因素内因：组成、状态与结构。状态：孔隙比e与土的强度：黏性土的真强度理论、砂土的临界孔隙比。外因：应力水平（3）、中主应力（2）、应力历史、应力速率、应力方向。排水与不排水、饱和与不饱和土强度砂土的流滑现象：松砂、密砂的固结不排水试验；最大应力比与最大应力差；砂土的动强度；黏土的三轴试验强度指标：试验及其应用，不同应力路径的排水与不排水试验及其强度指标；非饱和土强度机理与理论：吸力与水土特征曲线。tantanwaafuuuc图4非饱和土的强度包线tanafuc土的强度理论1.莫尔－库仑（Mohr-Coulomb)强度准则2.密塞斯（VonMises）准则及其广义准则3.屈雷斯卡（Tresca）准则及其广义准则4.莱特－邓肯(Lade-Duncan)强度准则5.松冈元-中井照夫（Matsuoka-Nakai）破坏准则6.其他强度理论7.联合强度理论（抗拉与抗剪）土的强度理论各强度理论的特点参数计算优缺点适用性情况基本试验确定强度理论的参数预估其他应力路径的试验破坏应力。第四章土中水与土的渗透及其计算1.渗透规律－达西定律2.有关渗流的工程问题3.渗透计算渗透及达西定律几种渗流势：重力、压力、基质势渗透系数及其影响因素渗流的基本方程，流网及其应用渗透计算基本微分方程边界条件数值计算基本原理有关渗流的工程问题渗透变形基坑降水水土压力的耦合计算渗流与边坡稳定渗透力j与水压力u渗流条件下土坡的稳定单元abcd的重量与总渗透力的合力为R图4－46渗流条件下土坡的稳定分析jiiiiiiiiisWluwlcFsin]tan)cos([iiiiibhhhW)(32sat1ww3()iiuhh图4－47孔压u的计算hi对于第n-1土条，由于n-10,会造成更大的误差.iiwsatixhNcos)(iiwsatixhQsin)(iiiwsatixhNcos)cos/(2iisatixhQsin浮重度饱和重度－滑面上的孔压uilii不透水层坡面处的几种局部渗流的情况图4－48土坡的局部渗流与抗滑稳定坡面处的几种局部渗流的情况图4－49坡面处的几种局部渗流的情况J渗流坡面tan)]sin(cos[)cos(sincrwcrwii渗透水流以一定角度从坡面逸出时该点抗滑稳定的临界水力坡降图4－50坡面的局部稳定分析b:sat'tgtg顺坡渗流016.1s1/2FC:2wsat'tgtgtg水平渗流s1/3F015d:w'costg'sini垂直向外s11.15Ficos3sinie:w'costg'sini垂直向内s11.15Fi3sincosi图4－49临界状态Fs=1.0w=Fs=挡土构造物上的土压力和水压力2.不同渗流情况下的水土压力图4－52不同含水土层的土压力wJz(j)zj=wii=1j=(+w)=satzsatzPw=0aasatPkz图4－53有上层滞水时的主动土压力zKpsataa基坑内排水的情况1)假设水力梯度为常数,朗肯土压力理论计算2)根据流网计算土体内各点的孔隙水压力,用库仑土压力理论计算—搜寻具有最大主动土压力的滑裂面图4－55流网与土压力计算wEw1Ew2REa滑动面与楔体平衡假设若干直线滑裂面，计算土压力E，寻找E的最大值－对应是主动土压力Ea图4－56滑动面与楔体平衡发现正孔压的滑裂面与墙夹角大于=37无孔压,=30图4－57超静孔压对土压力的影响负孔压时，滑裂面倾角小于=27.4图4－58土中的负孔压对土压力的影响RpwEaW超静孔压与土压力J无孔压:Ea=104.5kPa正孔压:Ea=155kPa负孔压:Ea=78.5kPa图4－59超静孔压与土压力第五章土的沉降与固结沉降固结沉降土的压缩的影响因素沉降分类：瞬时、主固结沉降、次固结沉降几种不同的沉降计算方法：原理、特点、计算方法沉降计算1单向压缩分层总和法2考虑三向效应的单向压缩计算法（Skempton—Bjerrum)3三向变形计算法（黄文熙法）4弹性理论法5应力路径法6剑桥模型法7其他方法及数值计算固结（1）单向固结的普遍方程及一般条件下的单向固结问题：加载时间分层土厚度随时间变化(2)砂井固结问题：井阻、涂抹、加载时间(3)比奥固结理论与太沙基（Terzaghi)—伦杜立克(Rendulic)准三维固结理论(扩散方程)固结问题的简化计算均匀加载、分期加载不均匀土层与分层土比奥固结理论与太沙基—伦杜立克准三维固结理论(扩散方程)基本方程与条件主要假设效应工程应用与误差范围6、7章土坡稳定的主要计算方法及平衡条件土坡稳定的主要影响因素土工数值计算的基本原理，基本方法，边界条件，影响因素边坡稳定分析极限分析；极限平衡;有限元法。极限平衡法：使用的条件，基本假设等。整体圆弧法；简单（瑞典）条分法；简化毕肖甫法；Janbu法；Spencer方法；Morgenstern-Price方法。瑞典条分法瑞典条分法所得安全系数较小，在圆弧中心角较大和孔隙水压力较大时，安全系数的误差较大，计算结果甚至会出现异常。