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同学们好
欢迎大家来到清华大学高等土力学慕课课程
我是清华大学
《高等土力学》课程的主讲教师于玉贞
从今天开始我们学习《高等土力学》第三章
土的强度
需要先解释下什么是土的强度
土的强度是指土单元破坏时的应力状态
一般可用数学表达式表示为
f(σij,kn)=0
其中
σij 是应力状态
kn 是强度参数
这个概念看起来简单
实际上要准确理解还真不容易
同学们需要注意其中的几个关键词
一是土单元
而不是土工结构
二是应力状态而不是某个应力分量
三是破坏
是指按一定标准达到极限状态
另外
强度参数kn可能不是一个
而是两个或多个
如常见的c φ
第三章的内容包括7节
第一节:概述
第二节 土的抗剪强度的机理
第三节 土的强度与土的物理性质
第四节 影响土的强度的外部因素
第五节 土的排水与不排水强度
第六节 土的强度理论
第七节 黏性土的抗拉强度
在第一节概述
我们讨论四个方面的内容
一 研究历史
二 土的强度的特点
三 土的屈服 强度和土体破坏
四 测定土强度的试验
对土的强度理论的研究历史
可以追溯到1776年
库伦提出了开创性的土的抗剪强度公式
τf=c+σtanφ
1900年
莫尔进一步提出
土的抗剪强度τf
是作用在其破坏面上的正应力
σn的单值函数
τf=f(σn)
现代的强度理论认为
破坏是应力应变关系的最后状态
包括在本构模型之内
此外
大家还认识到
土的强度与时间有关
除了剪切破坏以外
还有拉伸破坏和断裂
并受孔隙水压力的影响
比如水力劈裂现象
下面讨论土的强度的特点
土的强度的特点
自然和土本身的特点密不可分
同学们回忆一下
根据我们学过的《土力学》
土有哪些特点呢
土有三个显著特点
就是碎散性
三相性和天然性
这三个特点
决定了土的力学特性包括强度非常复杂
具体来说
土的强度具有如下特点
由土的碎散性可知
土是碎散颗粒的集合
颗粒之间的相互联系
一般比较薄弱
所以土的强度主要是由颗粒间的
相互作用力决定
而不是由颗粒矿物本身的强度决定
在此基础上可以进一步推断
土的破坏主要是剪切破坏
其强度主要表现为抗剪强度或摩擦强度
土的抗剪强度包括两部分
一是黏聚强度
它来源于颗粒间的连接
即黏聚力
二是摩阻强度
它来源于颗粒间摩擦作用
土由三相组成
固体颗粒之间的液体 气体
以及液、固、气之间的界面
对土的强度有很大影响
比如
土体中一般存在孔隙水压力
吸力(或毛细力)
并且随时间和土的状态在变化
使得土中有效应力也变化
进而影响到土的强度
土经历了变化多端的地质历史
这使得土的强度具有强烈的多变性
结构性和各向异性
土强度的这些特点
体现在它受内部和外部
微观和宏观众多因素的影响上
因而是一个十分复杂的课题
-0.1 岩土工程的学科特点与发展
-0.2 土力学学科的发展历史
-0.3 岩土工程实践的发展
-0.4 理论与工程的检验
-0.5 岩土工程的可持续发展
-第0章 绪论-作业
-1.0 概述
--1.0 概述
--1.0 概述-作业
-1.1 室内试验
--1.1 室内试验-作业
-1.2 模型试验
--1.2 模型试验
--1.2 模型试验-作业
-1.3 原位测试与现场观测
--1.3 原位测试与现场观测-作业
-1.4 试验的检验与验证
-2.1 概述
--2.1 概述
--2.1 概述-作业
-2.2 应力和应变
--2.2 应力和应变-作业
-2.3 土的应力变形特性
--2.3 土的应力变形特性-作业
-2.4 土的弹性模型
--2.4 土的弹性模型-作业
-2.5 土的弹塑性模型的一般原理
--2.5 土的弹塑性模型的一般原理-作业
-2.6 剑桥模型
--2.6 剑桥模型-习题
-2.7 其它典型弹塑性模型
--2.7 其它典型弹塑性模型-作业
-3.1 概述
--3.1 概述-作业
-3.2 土的抗剪强度的机理
--3.2 土的抗剪强度的机理-作业
-3.3 土的强度与土的物理性质
--3.3 土的强度与土的物理性质-作业
-3.4 影响土的强度的外部因素
--3.4 影响土的强度的外部因素-作业
-3.5 土的排水与不排水强度
--3.5 土的排水与不排水强度-作业
-3.6 土的强度理论
--3.6 土的强度理论-作业
-3.7 黏性土的抗拉强度
--3.7 黏性土的抗拉强度-作业
-4.1 概述
--4.1 概述
--4.1 概述-作业
-4.2 饱和土的渗透性和基本方程
--4.2 饱和土的渗透性和基本方程-作业
-4.3 饱和土二维渗流和流网
--4.3 饱和土二维渗流和流网-作业
-4.4 饱和渗流数值计算方法
--4.4 饱和渗流数值计算方法-作业
-4.5 非饱和土中水的形态和基质吸力
--4.5 非饱和土中水的形态和基质吸力-作业
-4.6 非饱和土土水特征曲线
--4.6 非饱和土土水特征曲线-作业
-4.7 非饱和土的渗透性和数值计算
--4.7 非饱和土的渗透性和数值计算-作业
-5.1 概述
--5.1 概述
-5.2 土的压缩与地基的沉降
--5.2 土的压缩与地基的沉降-作业
-5.3 地基沉降的计算方法
--5.3 地基沉降的计算方法-作业
-5.4 单向固结的普遍方程及一般问题
--5.4 单向固结普遍方程及一般问题-作业
-5.5 土的三维固结理论
--5.5 土的三维固结理论-作业
-5.6 关于土体固结的其他问题简介
--5.6 关于土体固结的其他问题简介-作业
-6.1 概述
--6.1 概述
-6.2 边坡稳定分析方法
-6.3 最小安全系数和潜在滑动面的搜索方法
-6.4 极限平衡法边坡稳定分析的一些结论
-6.5 塑性力学上下限定理简介
-6.6 基于有限单元法的边坡稳定分析
-6 边坡稳定分析-作业