土力學總結和

2021-11-01 03:48:17 字數 5218 閱讀 7452

一: 基本概念

1) 應力:作用於物體內部或表面單位上的力

2) 應變:物體內部微小線段的伸縮,物體內部微小直角的改變

3) 自然(線)應變:

4) 位移:質點位置的改變

5) 變形:內部質點位移,使初始形狀、方位、位置發生改變,質點初始位置與變形後位置的比較

6) 彈性:在引起變形的原因(力、溫度等)卸除之後能完全恢復其原有形態的效能

7) 可逆變形:彈性變形時可逆變形,即在除去導致變形的荷載後,材料可以恢復到原來狀態的那一部分變形叫做可逆變形

8) 塑性:在某種給定的荷載下,材料產生永久變形的材料特性

9) 不可逆變形:朔性變形時不可逆變形,即在某種給定荷載下材料產生不能恢復的永久變形叫做不可逆變形

10) 平面應變:設有很長的柱形體,它的橫截面不沿長度變化,在柱面上受有平行於橫截面而且不沿長度變化的面力或約束,同時,體力也平行於橫截面而且不沿長度變化,因此只剩下平行於xy面的三個形變分量,

11) 平面應力:

12) 基質吸力:土壤水吸力表示土壤水分受到基質力(吸附力、毛管力)時所處的能態,稱為基質吸力。基質吸力在數值上等於基質勢,但符號相反。

13) 活動性:由朔性指數和黏粒組分之比反應的黏性土的性質叫活動性

14) 土的結構:土粒單元的大小、形狀、相互排列及聯結關係等形成的綜合特徵。一般分為單粒結構、蜂窩結構和絮狀結構三個基本型別。

15) 組構:表示土中顆粒、顆粒群和孔隙空間的幾何排列方式

16) 臨界水力梯度:滲流出逸面處開始發生流土或管湧時的水力梯度

17) 流動單元:原子、分子和參與取決於時間的流動或變形過程的粒子叫流動單元

18) 活化能:碰撞理論認為,反應物分子要能發生反應,必須發生有效碰撞而達到活化狀態,由普通分子變為活化分子所需的最低能量稱為活化能

19) 流變性:變形與力的響應與時間相關的特性。由流變性而發生的壓縮稱為次固結,使正常土呈超固結特性

20) 蠕變:在恆定的荷載作用下變形隨時間發展

21) 彈性後效:固體在解除安裝後彈性變形經過一段時間後才恢復的現象。

22) 應力鬆弛:在變形恆定的情況下應力隨時間減小的特性。

23) 長期強度:在長期剪下過程中結構凝聚力大部分遭受破壞,剪脹性充分發揮,超孔隙水壓力充分消散後的最大剪力。

24) 本構方程(物性方程,物理方程) :物理或材料的物性關係在力學領域通常稱為本構關係。

25) 變彈性:變彈性模型直接把胡克定律寫成增量型,認為彈性係數及彈性模量是變數,假定它們只是應力狀態的函式,與應變路徑無關。

26) 次彈性模型:只有應力增量張量和應變增量張量間存在一一對應彈性關係的模型。

27) 超彈性模型:。

28) 塑性應變梯度理論:在傳統彈性說性理論的框架下,增加考慮位移二階導數(應變梯度項)的影響(可以不變數形式出現在本構關係中),而這些應變梯度不變數與傳統應變不變數之間在長度量綱上將存在差異。

29) 許可性原理(相容性原理):認為本構關係必須與質量、動量、能量基本定律相容,與熵不等式相容、不能矛盾。

30) 有限特徵長度比:表示物體或材料的質點尺寸的大小與物體或工程結構特徵長度的比值。

31) 變形區域性化:指在一定的外界條件下介質內形成一薄層的強烈變形區,或稱剪下帶的一種現象。

32) 有效應力:由土骨架承擔的應力(指顆粒間傳遞的總荷載與土體總截面積之比)

33) 結合水:指受電分子吸引力吸附於土顆粒表面的土中水。

34) 固結:在外荷不變的條件下,隨著土中超靜孔亞的消散,有效應力將增加,土體不斷的壓縮,直到穩定。

35) 固結度:當前有效應力與總應力之比。基本定義:某時刻沉降量與總沉降量之比,給定時間t時的固結沉降量與最終固結沉降量的比值。

36) 主固結:飽和土在壓力作用下,孔隙中的一部分水將隨時間的遷延而逐漸被排出,同時孔隙體積隨之縮小,這一過程稱為飽和土的滲透固結或主固結。

37) 次固結:在孔隙壓力完全消散後,有效應力應力隨時間不再增加的情況下,隨時間發展的壓縮。(主次固結間有耦合作用)

38) 超靜孔隙水壓力:由外荷載引起的,超出靜水位以上的那部分孔隙水壓力,即外荷載引起的孔隙水壓力的增量。

39) 孔隙比:土中孔隙體積與土粒體積之比。

40) 淤泥:當軟土由生物化學作用形成並含有有機質且天然孔隙比e>1.5時為淤泥。

41) 淤泥質土:天然孔隙比1<=e<=1.5.時為淤泥質土。

42) 土的靈敏度:原狀土樣的無側限抗壓強度與重碩土樣的無側限抗壓強度的比值。

43) 顆粒級配試驗:測定土中各個粒組的相對含量百分比(指各粒組占總量的百分數)的實驗。

44) 液限:土由可朔狀態轉到流動狀態的界限含水量。

45) 朔限:土由半固態轉到可朔狀態的界限含水量。

46) 縮限:土由半固體狀態不斷蒸發水分,則體積不斷縮小,直到體積不再縮小時的界限含水量。

47) 塑性指數:液限和朔限的差值,即土在可朔狀態的含水量變化範圍。

48) 不固結不排水試驗:是在施加周圍壓力和隨後施加豎向壓力直到剪下破壞的整個過程中都不允許排水,實驗至始至終關閉排水閥門。

49) 固結不排水試驗:試樣在施加周圍壓力,開啟排水閥門,允許排水固結,待固結穩定後關閉排水閥門,再施加豎向壓力,使試樣在不排水的條件下剪下破壞。

50) 固結排水試驗:試樣在施加周圍壓力時允許排水固結,在固結穩定後再在排水條件下施加豎向壓力至試件剪下破壞。

51) 不固結排水試驗:是在施加周圍壓力時關閉排水閥門,穩定後施加豎向壓力開啟閥門直至試件剪下破壞。

52) 先期(前期)固結壓力:土體在固結過程中所受到的最大有效應力。

53) 正常固結:在歷史上所受到的先期固結壓力等於現在豎向有效自重應力()即。

54) 超固結:歷史上曾經受過大於現有覆蓋土重的先期固結壓力,即。

55) 欠固結:先期固結壓力小於現有覆蓋土重,即。

56) 超固結比ocr:與的比值,即,ocr愈大,土的超固結度愈高,壓縮性愈小。

57) 應力路徑:對加荷過程中的土體內某點,其應力狀態的變化可在應力座標圖中以應力點的移動軌跡來表示,這種軌跡稱為應力路徑。

58) 應變軟化:應力一開始隨應變增加而增加,達到一定峰值後,應力隨應變增加而下降,最後趨於穩定。

59) 應變硬化:應力一開始隨應變增加而增加,但增加速率越來越慢,最後趨於穩定。

60) 砂土液化:飽和砂土在迴圈荷載作用下,所顯現出的完全喪失承載力的性質。

2011-1-29 完成高等土力學部分

考試資料(註冊岩土、建造師、註冊結構工程師等等):

道客巴巴:

土力學基本概念總結

1. 第四紀土按搬運和堆積方式不同可以分為:

1) 殘積土:指母岩表層經風化作用破碎成為岩屑或細小顆粒後,未經搬運,殘留在原地的堆積物。

2) 運積土:指風化所形成的土顆粒,受自然力的作用,搬運到遠近不同的地點所沉積的堆積物。(可分為坡積土、洪積土、沖積土、湖泊沼澤沉積土、海相沉積土、冰積土、風積土)

2. 土的三個主要特徵:

1) 碎散性:顆粒之間存在著大量的孔隙,可以透水和透氣。

2) 三相體性:自然界的土一般是由固體顆粒、水和氣體三種成分所構成。

3) 自然變異性:土是自然界漫長的地質年代內所形成的性質複雜、不均勻、各向異性且隨時間而在不斷變化的材料。

3. 土的粒徑級配兩種定義:

1) 分析粒徑的大小及其在土中所佔的百分比。

2) 土中各粒組的相對含量。

4. 土的組成及粒徑級配分析方法:

5. 土的不均勻係數cu和土的粒徑級配累積曲線的曲率係數:

在一般情況下:

1).工程上把≤5的土看作是均粒土,屬級配不良; >5時,稱為不均粒土; >10的土屬級配良好。

2).經驗證明,當級配連續時,的範圍約為1~3;因此當<1或》3時,均表示級配線不連續。

從工程上看:≥5且=1~3的土,稱為級配良好的土;不能同時滿足上述兩個要求的土,稱為級配不良的土。

6. 粘圖礦物依矽片和鋁片的組疊形式的不同可以分為:

1) 高嶺石:顆粒較粗,不容易吸水,失水收縮,或說親水能力差。

2) 蒙脫石:顆粒細微,具有顯著的吸水膨脹、失水收縮的特性,或說親水能力強。

3) 伊利石:特徵介於高嶺石和蒙脫石之間。

7. 確定三相比例關係的基本指標:

1) 密度

i. 土粒密度(particle density)

定義:土粒密度是指固體顆粒的質量ms與其體積vs之比;即土粒的單位體積質量:。

ii. 土的密度(soil density)

定義:土的密度是指土的總質量m與總體積v之比,也即為土的單位體積的質量:。

iii. 飽和密度(saturatio density)

定義:土的孔隙完全被水充滿時的密度稱為飽和密度。即,土的孔隙中全部充滿液態水時的單位體積質量,可用下式表示:。

iv. 幹密度(dry density)

定義:土的孔隙中完全沒有水時的密度,稱幹密度;是指土單位體積中土粒的重量,即:固體顆粒的質量與土的總體積之比值:。

注:有定義可知。

2) 含水率(含水量)

定義:土中水的質量與土粒質量之比,以百分數表示,即

注:土的含水率也可用土的密度與幹密度計算得到:

3) 孔隙率(porosity)與孔隙比(void ratio)

i. 孔隙率(n):

定義:土的孔隙體積與土體積之比,或單位體積土中孔隙的體積,以百分數表示,即:。

ii. 孔隙比(e):

定義:土中孔隙體積與固體顆粒實體體積之比,以小數表示,即:

注:孔隙比和孔隙率(度)都是用以表示孔隙體積含量的概念。兩者有如下關係:或。

4) 飽和度(degree of saturation)

定義:土中孔隙水的體積與孔隙體積之比,以百分數表示,即:

或天然含水率與飽和含水率之比:。

5) 土粒比重(或比密度)

定義:土粒的質量與同體積純蒸餾水在4。c時的質量之比,即:

注:土粒比重在數值上即等於土粒的密度,是無量綱數。

8. 土的物理狀態指標

1) 粗粒土(無粘性土)的密實度:

定義:土的密實度通常指單位體積中固體顆粒的含量。

i. 度量密實度的指標稱為相對密度dr。

注:當dr=0時,表示土處於最松狀態;當dr=1時表示土處於最密狀態。

2) 細粒土(黏性土)的稠度

定義:土的軟硬程度或土對外力引起變形或破壞的抵抗能力。

i. 液性界限()簡稱液限:相當於土從朔性狀態轉變為液性狀態時的含水量。

ii. 朔性界限()簡稱朔限:相當於土從半固態轉變為朔性狀態時的含水量。

iii. 液性指數():表徵土的天然含水量與分界含水量之間相對關係的指標。

iv. 朔性指數():土所能吸著的弱結合水質量與土粒質量之比。。

土力學總結

第一章土的物理性質和工程分類 1.液化 松砂地基在振動荷載作用下喪失強度變成流動狀態的一種現象。例子 神戶碼頭 引起大面積砂土地基液化後產生很大的側向變形和沉降,大量的建築物倒塌或遭到嚴重損傷 2.土力學可以解決工程實踐問題,這正是土力學存在的價值以及我們學習土力學的目的。3.土是指 地球表面的整體...

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1.土的密度 單位體積土的質量。2.相對密度 土粒密度與4 時純水密度之比。3.土的含水率 土中水的質量與土粒質量之比 4.孔隙比 土中孔隙體積與土粒體積之比。5.孔隙率 土中孔隙體積與土總體積之比以百分數計。6.土的飽和度 土中被水充滿孔隙體積與空隙總體積之比。7.土的飽和密度 土中孔隙被水充滿時...