北京交通大学研究生高等土力学考点

1.等效固结应力]/)exp[('vnpe，正常固结线上对应于某一孔隙比e的平均有效应力。2.理想土：一种重塑土，是结构性完全丧失的天然土。3.临界状态：土体在剪切试验大变形阶段，它趋向于最后的临界条件，即体积和总应力不变，而剪应变还在不断持续发展和流动的状态。临界状态穿过原点的原因：临界状态时，土处于流动状态，其应变很大，在这种状态下土颗粒之间的胶结联结、结合水联结甚至毛细血管联结都已破坏，这事剪胀的作用都已消失，所以粘聚力为0，因此临界状态时p’为0，q也为04.Roscoe面：三轴仪内受轴向压缩荷载的所有正常各向等固结试样都遵循同一个面，这个面即为Roscoe面，同时Roscoe面还是可能与不可能路径的状态边界面。Roscoe面的一切等V截面形状相同，仅尺寸不一。5.超固结土，超固结比大于1的土。（超固结比：土的先期固结压力(Pc)与现有土层自重压力(Po)之比）超固结土剪切膨胀，产生负孔隙水压，正常固结土剪切压缩，产生正孔隙水压。超固结土排水试验的曲线特点：a，先剪缩后剪胀；b，最后并未达到临界状态，因为曲线并不水平，也就是说不能保证体积和应力不变。而临界状态的定义是：土体在剪切试验的大变形阶段，它趋向于最后的临界条件，即体积和应力（总应力和孔隙压力）不变，而剪应变还不断持续的发展和流动的状态。c，会出现高于临界状态时的峰值强度6.破坏状态，偏应力达到最大值的状态。7.极限状态，应力、体积虽不变化但仍能出现大剪应变的状态。8.Hvorslev面，针对超固结土的状态边界面。超固结土无论排水还是不排水路径都将达到Hvorslev面，然后沿着Hvorslev面到达临界状态线。'/exp'hpvhMq9.剪胀性：土体受剪时产生体积膨胀或压缩的现象10.压硬性：土的强度和刚度随压应力的增大而增大，随压应力的减小而减小11.砂土和粘土的相似性：1，不论初始状态和应力路径如何最终都会达到临界状态。2，砂土和粘土一样存在类似于正常固结，超固结，弱固结的状态，但砂土往往根据密实程度的不同来描述这些状态，因此在剪应力作用下砂土也会表现出剪胀或剪缩。松砂，剪缩类似于正常固结土，密砂，剪缩+剪胀类似于超固结土。3，砂土试样的初始状态对后来形状有重大影响。4，砂土试样的变形很小在'lnpv平面内，曲线的斜率较为平缓。12.屈服应力，材料性状变成塑性的那一点的应力称为屈服应力。屈服应力点连接起来形成的分界面即为屈服面。13.弹性墙，所有处在膨胀线以上，状态边界面下的垂直曲面上的所有路径只会使土产生弹性变形，这种曲面称为弹性墙。弹性墙内为弹性变形，但跨越不同弹性墙时会产生塑性变形，其方程为：pvkvk'ln。弹性墙的顶部边界即为状态边界面，其方程为'ln''pvkkMpq14.总应力计算方法的适用条件，土是饱和的，不排水的。15.塑性理论的三大主要特征：屈服、硬化、流动。16.塑性势，某种势的不平衡引起塑性变形，这种势即为塑性势。塑形势面：从几何关系上表示塑形应变的分配关系塑性势面的数学表达式即为塑性势函数。17.流动法则，应力空间任意应力点的塑性应变增量的方向必然与通过该点的塑性势面相垂直。18.硬化，将材料加载至屈服并继续加载，然后卸载，当再次加载时，屈服应力提高的现象。硬化规律，描述屈服应力的改变与塑性应变之间关系的规律。19.相关联流动，塑性势函数与屈服函数相同。20.剑桥模型的基本假定：a,土是连续的各向同性饱和土；b,土的变形是连续的；c,不考虑流变效应；d,土被认为是一种弹塑性体。剑桥模型的两个关键性假定，服从关联流动，塑性应变满足剪胀方程21.应力路径相关性：土的变形不仅取决于当前的应力状态，而且与到达该状态之前的应力历史及下一步加载的大小和方向有关22.屈服面是发生塑性变形的判据23.剪胀方程，表示塑性体积应变的分配比例以及它与应力之间的关系。pqMddsv''24.共轴：主应力与塑性主应变增量共轴流变性，土的强度和刚度随时间而变化的性质。1.沉降的组成：初始沉降（建筑物建成后立即发生的沉降）、固结沉降（因土体固结而缓慢发生的沉降，地基中土粒骨架间水分逐渐排出引起的沉降）、次固结沉降（地基土粒骨架在持续荷载下发生蠕变引起的沉降）。2.土的固结：土体在荷载作用下，内部含水缓慢渗出，体积逐渐减小的现象。会导致土的压缩，变形和强度逐渐增强。3.太沙基固结理论的基本假定：a，土是均值的、完全饱和的理想弹性材料。b，土体变形是微小的。C，土颗粒和孔隙水均不可压缩。d，孔隙水渗流服从达西定律，渗透系数为常数。e，荷载一次瞬时施加并维持不变，土体承受的总应力不随时间变化。太沙基和比奥固结理论最大的不同点太沙基忽略了变形协调条件对固结过程总应力的影响。太沙基固结理论一般只在一维情况下是精确的，而比奥准确的推导了三维固结方程。具体讨论：1.两种理论的假定基本上是一致的，唯一的区别是太沙基增加了一个假定，固结过程法向总应力和不随时间改变。2.建立方程的形式不同，太沙基方程中只包含孔隙压力一个未知变量与位移无关，而比奥方程则是孔隙压力和位移的联立方程。3.因为假定不同，方程不同最终解得的孔隙压力也是不同的。4.比奥的理论会出现曼德尔效应，即初期孔隙压力并不消散反而上升的现象。而太沙基的则不会。4.曼德尔效应的解释，不妨将土体类比为一个小球，初期由于边界排水，外壳排水后有效应力增高，将产生收缩，进而对内壳产生压缩引起内部总应力随时间增加而升高。5.土体的变形原因是孔隙流体的流失，气体体积的减小、颗粒重新排列、颗粒间距缩短、骨架发生错动的结果。6.k0线，静止侧向压力线，'线，包线，kf线，破坏线。沿着错误!未找到引用源。线表示一维受压，高于错误!未找到引用源。线表示侧向膨胀，低于错误!未找到引用源。线表示包含竖向与侧向压缩。等于表示无侧向变形7.土体变形和应力与时间有关的现象称为流变现象。流变现象包括：蠕变，恒定应力作用下变形随时间变化的现象；松弛，变形恒定情况下应力随时间衰减的现象；流动，给定时间的变形速率随应力变化的现象；长期强度随受荷历时变化的现象。土的流变变形分为压缩和剪切两大类。影响流变的因素：土的结构，应力大小，温度。基本流变元件：虎克弹簧，牛顿粘壶，圣维南刚塑体。8.蠕变受剪应力影响明显。剪应力小，蠕变不会引起破坏，阻尼蠕变；剪应力大蠕变会引起破坏，非阻尼蠕变。非阻尼蠕变的三个阶段。9.土的强度，所谓土的强度是指其破坏时的应力状态，主要表现为粘聚力和摩擦力。影响土的强度的因素：内部组成：土的组成，状态，结构。外部因素：温度、应力状态、应力历史，应力方向、加载速率及排水条件。土的强度的测试方法：直剪试验，三轴试验。土的抗剪强度来源：摩擦力和粘聚力，其中摩擦强度：固体颗粒间的滑动摩擦和咬合摩擦，粘聚力主要是：静电引力，电磁引力，颗粒间的胶结，颗粒间接触点的化合价键，表观粘聚力。下雨粘土易跌倒沙土不易跌倒：下雨以后沙土内的水很快流出，人在行走时，沙土的有效强度是排水强度，强度高，不会滑倒，粘土的强度时不排水强度，强度低，易滑到土强度的各向异性，亦即在不同主应力方向下土的抗剪强度不同。冲击荷载下，土的强度一般有所提高，因为土的破坏需要一定的能量。对于饱和土，控制土强度的往往是超静孔压。10.剪胀提高了抗剪强度；剪缩（负剪胀）减少了抗剪强度。11.所谓临界孔隙比是指在三轴试验加载过程中，轴向应力差几乎不变时，即达到极限应力差(σ1－σ3)ult，轴向应变连续增加，最终试样体积几乎不变时的孔隙比。12.一种砂土在某种围压σ3下三轴试验试样破坏时，体变为零的孔隙比为对应这个σ3的临界孔隙比；对应于一种孔隙比的试样进行不同围压的三轴试验，试样破坏时体应变为零的围压σ3可称为这种砂在这种孔隙比下的临界围压σcr。13.如果砂试样固结后孔隙比为ec，则在围压σ3cr下进行排水试验，破坏的体变为零。如果围压小于这个σ3cr（A），三轴试验破坏点试样将发生剪胀；如果围压大于这个σ3cr（C），三轴试验破坏时试样将发生收缩。14.有效应力原理：总应力=孔隙水压+有效应力，其适用范围：粘性土、岩石与混凝土、非饱和土