2022年高等土力学历真题-补充.docx

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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -其次章土的本构关系2.1 在邓肯 -张的非线性双曲线模型中,参数a、b、Ei、Et、1-3ult 以及 Rf 各代表什么意义？答：参数 Ei 代表三轴试验中的起始变形模量、a 代表 Ei 的倒数. 1-3ult 代表双曲线的渐近线对应的极限偏差应力,b 代表 1-3ult 的倒数. Et 为切线变形模量. Rf 为破坏比.2.2 土的塑性力学与金属的塑性力学有什么区分？答：金属塑性力学只考虑剪切屈服, 而岩土塑性力学不仅要考虑剪切屈服, 仍要考虑静水压力对土体屈服的影响. 岩土塑性力学更为复杂, 需要考虑

2、材料的剪胀性、 各向异性、结构性、流变性等,而且应力应变关系受应力水平、应力路径和应力历史等的影响.2.3 说明塑性理论中的屈服准就、流淌准就、 加工硬化理论、 相适应和不相适应的流淌准就.答：（1）屈服准就： 在多向应力作用下,变形体进入塑性状态并使塑性变形连续进行,各 应力重量与材料性能之间必需符合肯定关系时,这种关系称为屈服准就. 屈服准就可以用来判定弹塑性材料被施加一应力增量后是加载仍是卸载,或是中性变载, 亦即是判定是否发生塑性变形的准就.（2）流淌规章： 指塑性应变增量的方向是由应力空间的塑性势面g 打算,即在应力空间pg中,各应力状态点的塑性应变增量方向必需与通过该点的塑性势面相

3、垂直,亦即 dijdij.流淌规章用以确定塑性应变增量的方向或塑性应变增量张量的各个重量间的比例关系.（3）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_相适应、不相适应的流淌准就：依据德鲁克假说,对于稳固材料pdij dij0 ,这就是说塑性势可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_面 g 与屈服面 f 必需是重合的,亦即f=g,这被称为相适应的流淌规章.假如令f ,g即为不相适应流淌规章.（3） 加工硬化定律 ：是运算一个给定的应力增量引起的塑性应变大小的准就,亦即式中的 d可以通过硬化定律确定.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - -

4、- - - - - -第 1 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -2.4 饱和粘土的常规三轴固结不排水试验的应力应变关系可以用双曲线模拟,是否可以用这种试验确定邓肯-张模型的参数？这时泊松比v 为多少？这种模型用于什么情形的土工数值分析？答：可以,这时 =0.49,用以确定总应力分析时候的邓肯-张模型的参数.2.5 是否可以用饱和粘土的常规三轴固结不排水试验来直接确定用有效应力表示的邓肯 -张模型的参数？对于有效应力,上述试验的d 1-3/d 1是否就是

5、土的切线模量 Et,用有效应力的广义胡可定律推导d 1-3/d 1的表达式.答：不行以,由于=-u,当 B=1.0 时, u=A （ 1-3）,就 d 1-3/d 1=Et/1-A1-2 t2.6 什么是物态边界面、临界状态线？答：正常固结土的应力状态（pq,）与孔隙率 e 或比体积 v 之间具有一一对应的关系,即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ p,q,v）代表土的状态,（p,q ）,在v三维空间形成的曲面称为物态边界面.临界状态线是土可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_体达到破坏时的的状态线.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选

6、- - - - - - - - - -第 2 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第三章土的强度3.1 名词说明1） 土的蠕变：指在应力状态不变的条件下,应变随时间逐步增长的现象.2） 应力放松：指维护应变不变,材料内的应力隧道时间逐步减小的现象.3） 拟似超固结土：在侧限压缩条件下,由于土的流变性而发生的压缩称为次固结.正常固结土在固结压力的长期作用下,主固结已经完成,次固结使土体连续压缩变密,强度增高, 而使正常固结土出现出超固结土的特性,被称为拟似

7、超固结土.4） 平均固结度： t 时刻土层各点土骨架承担的有效应力图面积和起始超孔隙水压力（或附加应力）图面积之比,称为t 时刻土层的平均固结度.5） 加工硬化：也称应变硬化,指材料的应力在开头时随着应变的增加而增加,但增加速率越来越慢,最终趋于稳固.6） 加工软化：也称应变软化,指材料的应力在开头时随着应变的增加而增加,达到一个峰值后,应力随应变增加而下降,最终也趋于稳固.7） 土的压硬性：土的变形模量随着围压的提高而提高的现象.8） 土的剪胀性：指土体在剪切时产生的体积膨胀或收缩的特性.土的剪胀性实质是由于剪应力引起土颗粒间相互位置的变化,使其排列发生变化,加大（或减小）颗粒间的孔隙,从而

8、发生体积变化.9） 临界孔隙比：指在三轴试验加载过程中,轴向应力差几乎不变,轴向应变连续增加,最终 试样体积几乎不变时的孔隙比.临界孔隙比也可以表述为：某一孔隙比的砂试样在某一围压下进行排水三轴试验,偏差应力达到 1-3ult 时,试样的体应变为零.或者在这一围压下进行固结不排水试验中破坏时的孔隙水压力为零.10） 临界围压 3cr：在某种围压 3 下的三轴试验中,当一个砂土试样破坏时,假如体变为零,就此时的孔隙比为此时 3 所对应的临界孔隙比.反之,这个围压可称为这种砂在这种孔隙比下的临界围压 3cr.11） 在三轴排水试验中, 假如砂土试样固结后孔隙比为ec,就在围压 3cr 下进水排水试

9、验,破坏时的体变为零,假如围岩小于3cr,三轴试验破坏时试样将发生剪胀.假如围压 大于 3cr,三轴试验破坏时试样将发生收缩.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -3.2 简述土的应力应变关系的特性及其影响因素.答：土是岩石风化而成的碎散矿物颗粒的集合体,它一般含有固、液、气三相.其应力应变特性是非线性、弹塑性、剪胀（缩）性、各向异性及流变性.

10、主要影响因素是应力水平、应力路径和应力历史.3.3 各向异性：指材料在不同方向上的物理力学性质不同.3.4 粘土和砂土的各向异性是由于什么缘由？什么是诱发各向异性？答：由于土在沉积过程中,长宽比大于1 的针、片、棒状颗粒在重力作用下倾向于长边沿水平方向排列而处于稳固的状态.另外,在随后的固结过程中,上覆土体重力产生的 竖向应力与水平土压力大小是不等的,这种不等向固结也会产生土的各向异性.土的各向异性主要表现为横向各向同性 （亦即在水平面各个方向的性质大体上是相同的）,而竖向与横向性质不同.诱发各向异性是指土颗粒受到肯定的应力发生应变后,其空间位置将发生变化,从而造成土的空间结构的转变,这种结构

11、的转变将影响土进一步加载的应力应变关系,并且使之不同于初始加载时的应力应变关系.3.5 说明剑桥弹塑性模型的试验基础和基本假设.该模型的三个参数：M、分别表示什么意义？答：剑桥模型的试验基础是正常固结粘土和弱超固结粘土的排水和不排水三轴试验.基本假设：土体是加工硬化材料,听从相适应流淌规章.M 是破坏常数. 是各向等压固结参数,为NCL 或 CSL 线在 lnp平面中的斜率. k 是回弹参数,为卸载曲线在lnp平面上的斜率.3.6 三轴试验得到的松砂的内摩擦角为=33,正常固结粘土的内摩擦角为 =30,粘土不排水试验得到的摩擦角为u=0.它们是否就是砂土矿物颗粒之间及粘土矿物之间的滑动摩擦角？

12、土颗粒间的滑动摩擦角比它们大仍是小？为什么？答：三轴试验得到的松砂的内摩擦角不是砂土矿物颗粒之间的滑动摩擦角,土颗粒间的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -滑动摩擦角比它小. 由于测得的砂土间的摩擦角包括两个部分：滑动摩擦和咬合摩擦. 而这两种摩擦的摩擦角都是正值.三轴试验得到的正常固结粘土的内摩擦角不是粘土矿物之间的滑动摩擦角,土颗粒之间的

13、滑动摩擦角比他小, 由于正常固结粘土实际具有肯定的粘聚力,只不过这部分粘聚力是固结应力的函数, 宏观上被归于摩擦强度部分中,既正常固结粘土的内摩擦角包括滑动摩擦角和一部 分粘聚力导致的摩擦角.三轴不排水试验得到的粘土摩擦角不是粘土矿物之间的滑动摩擦角,土颗粒之间的滑动摩擦角比它大. 由于粘土颗粒之间必定存在摩擦强度,只是由于存在的超静水压力使全部破坏时的有效应力莫尔圆是唯独的,无法反应摩擦强度.3.7 粗粒土颗粒之间的咬合对土的抗剪强度指标有什么影响？为什么土颗粒的破裂会最终降低这种土的抗剪强度？答：粗粒土颗粒之间的咬合可以增加土的剪胀,从而提高土的抗剪强度指标.而土颗粒的破裂会削减剪胀,从而

14、降低土的抗剪强度.3.8 在实际工程中,基坑上的主动土压力一般总是比用同样土填方挡土墙主动土压力小,试从土的强度角度分析其缘由.答：基坑上的土通常都是原状土, 原状土具备的结构性增加了土的强度, 使得主动土压力小于填方挡土墙. 其次基坑的原状土由于固结过程中的重力作用具有各向异性, 在竖直方向的强度较填方挡土墙大,削减了主动土压力.3.9 莫尔-库伦的强度包线是否肯定是直线？在什么情形下它是弯曲的？如何表示弯曲的强度包线？答：莫尔 -库伦的强度包线不肯定是直线,在以下情形下它是弯曲的：（1）超固结粘土,在开头段弯曲.（ 2）粗粒料在法向压力较大的时候.（3）非饱和土的不排水强度包线.可编辑资料

15、 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -3.10 具有某一孔隙比的砂土试样的临界围压是3cr =1000kPa,假如将它在3=1500kPa、1000kPa和 750kPa下固结后,分别进行不排水三轴试验,会发生什么现象？定性画出三个固结不排水试验的总应力和有效应力莫尔圆.答：当试样在 1000kPa 围压下固结不排水试验,试样体积基本没有变化趋势.当试样

16、在1500kPa 围压下固结不排水试验,试样体积增大,发生剪胀.当试样在750kPa 围压下固结不排水试验,试验体积减小,发生剪缩.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -3.11 一种砂土试样固结后的孔隙比e=0.8,相应的临界围压是3cr =500kPa,在2=500500kPa时进行三轴排水试验破坏时的应力差1-3=1320kPa,其内摩擦

17、角是多少 .在这个围压下的排水试验, 试样破坏时的体应变约为多少？不排水试验时的孔压约为多少？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_答：莫尔 -库伦准就为：2c c o ssin,得.=32.1 .此围压下的排水可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1331s in试验,试样破坏时的体应变为0,不排水试验时的孔压约为0.3.12 在上面的试样上进行围压为3=300kPa 和 750kPa两个固结不排水三轴试 验（ CU）,用两个总应力圆的包线确定的强度指标是否为有效应力指标？答：3.13 用一种特别密实的砂土试样进行常规三轴排水压缩试验,围压为100kPa和 3900kPa

18、,用这两个试验的莫尔圆的包线确定强度参数有什么不同？答：当围压由 100kPa 增加到 3900kPa 时,内摩擦角会大幅度降低.3.14 特雷斯卡、米泽斯和莫尔-库伦三个强度准就的争论答：特雷斯卡准就和米泽斯准就都没有反映平均主应力p 对土抗剪强度的影响, 这就未能反映土作为摩擦材料的基本力学特性.尽管这两个准就的 “广义”形式考虑了平均主应力p 对抗剪强度的影响, 但这个影响并非是破坏面上正应力对该面上的抗剪强度的影响.特雷斯卡准就是最大剪应力准就, 米泽斯准就是最大八面体剪应力准就,这两个强度准就与土的摩擦强度是 不一样的.其中冲突最为突出的在于：三轴压缩（2=3）应力状态与三轴伸长的应

19、力状态（ 1=2）,用这两个准就猜测在同一平面上（ p=常数）的土的抗剪强度 1=3f 或者 qf 都是相等的,这是不对的.莫尔-库伦强度准就描述了剪切面上剪应力与该面上正应力间的关系,表现了土作为散体材料的摩擦强度的基本特点,是比较合理的, 所以它在土力学得到广泛的应用.但它假设中主应力 2 对土的抗剪强度没有影响,它的强度包线经常被假设为直线,即内摩擦角是常数,与围压无关,这些近似一般不会引起大的误差,但当应力水平很大时,可能引起比较大的误差.当用莫尔 -库伦准就作为塑性模型的屈服准就时,其屈服面及在平面上轨迹有导数不连续的角点,这在数值运算中不够便利.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

20、_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第五章土的压缩与固结5.1 土的三轴固结试验（1）三轴固结排水试验：固结排水试验是指在三轴试验中,排水阀门始终打开,试件先在四周压力 3 作用下充分固结.稳固后缓慢增加轴向偏差应力 .1,让剪切过程中充分排水.这样,试件中恒不显现超静孔隙水压力, 总应力恒等于有效应力 .排水强度是指加载过程中, 孔隙水压力准时并全部消散, 密度不断变化情形下

21、的强度 .（2）三轴固结不排水试验： 在肯定的围压下固结后, 在不排水条件下施加偏差应力. 1-3进行剪切,剪切过程中试件体积不变 .（3）三轴不固结不排水试验：试件在不固结不排水试验中孔隙比和含水量保持不变.由于饱和土的孔隙水压力系数,B1.0,3 所产生的孔隙水压力u3,因此如扣去孔隙水压力, 就全部的总应力圆集中为唯独的一个有效应力圆.由于只能得到一个有效应力圆,所以无法绘制有效应力强度包线.应当指出,u 0,cu=1/2（13）,并不意味着土不具有摩擦强度,由于剪切面上存在法向有效应力就应当有摩擦强度,只不过是这种试验方法, 摩擦强度隐含于所测得的粘聚强度内,两者难以区分.非饱和土由于

22、土样中含有空气,试验过程中,虽然不让试件排水,但在加载中,气体能压 缩或部分溶解于水中, 使士的密度有所提高, 抗剪强度也随之增长, 故破坏包线的起始段为曲线,直至土样完全饱和后才趋于水平线,如下图所示.5.2 试验室中正常固结土的抗剪强度包线通过原点为什么？答：试验室中正常固结土是在四周压力的作用下正常固结土,不同于正常固结的原位土体,由于原位土体不会由于取样而使土体受扰动,固结压力消散,丢失抗剪强度.依据“密度有效应力 抗剪强度 ”唯独性关系, 破坏包线上的一点代表一种密度,一种有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第

23、8 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -效应力和一种抗剪强度.试验室中恒处于正常固结状态的土,当3 0 时,必定 p 0（土的先期固结压力）,表示这种土历史上从未受过任何应力的固结,必定处于很脆弱的泥浆状态,抗剪强度 f 0.这就是说试验室正常固结土的抗剪强度包线应当通过原点.自然土试件的强度包线也是分成超固结和正常固结两段相交的折线ab+bc,如下图.有用上简化为一根破坏包线oe.5.3 什么是曼代尔 -克雷尔效应？产生的缘由是什么？答：在不变的荷重施

24、加于土体上以后的某时段内, 土体内的孔隙水压力不是下降, 而是连续上升,而且超过应有的压力值,等到某时刻后才开头下降,逐步消散.该现象称为曼代尔 - 克雷尔效应.产生曼代尔 -克雷尔效应的缘由是,在表面透水的的基面上施加荷重,经过短暂的时间,靠近排水面的土体由于排水发生体积收缩,总应力与有效应力均有所增加.土的泊松比也随之转变.但是内部土体仍来不及排水,为了保持变形和谐,表层土的压缩必定挤压土体内部,使那里的应力有所增大. 因此, 某个区域内的总应力重量将超过他们的起始值,而内部孔隙水由于收缩力的压迫,其压力将上升.水平总应力重量的相对增长（与起始值相比）比垂直重量的相对增长要大.5.4 目前

25、运算固结沉降的方法有哪些？他们的基本假设有什么不同？答：的接沉降运算通常有弹性理论法、工程有用法、体会法和数值运算法.（1）弹性理论法是将土体视为弹性体,测定其弹性常数,再用弹性理论运算土体中的应力与土的变形量.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -（2）工程有用法是应用最多的方法,特别是单向压缩沉降法和三向效应法.这类方法是按弹性理论运算土体

26、中的应力,通过试验供应各项变形参数,利用分层叠加原理, 可以便利的考虑到土层的非均质、应力应变关系的非线性以及的下水位变动等实际存在的复杂因素.（3）体会法大多是采纳现场测试结果,借体会相关关系,求得土的压缩性指标,再代入理论公式求解.（4）以有限元法为主.利用运算机作为运算手段,以其他理论为依据,借有限元法离散化特点 ,运算复杂的几何与边界条件、施工与加荷过程、土的应力应变关系的非线性、以及应力状态进入塑性阶段等情形.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页,共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载