高等土力学课后思考题(3)

高等土力学,李广信课后思考,自己总结的

衡推力法对任意形状滑裂面均适用

(4) 安全系数定力不同：瑞典圆弧法定义滑裂面上全部抗滑力矩与滑动力矩之比为土坡稳定

安全系数，其后的方法均定义沿整个滑裂面的抗剪强度τf与实际产生的剪应力τ之比为安全系数，物理意义明确。

(5) 瑞典圆弧法由于不考虑条间力的作用，对每一土条力和例句的平衡条件都不满足，仅满

足整个滑动土体的整体力矩平衡条件，一般会使安全系数偏小；Sarma法与Morgenstern-Price法基本假定相同，但他采用假设的临界水平地震加速度Kc作为衡量土坡稳定程度的标准而使安全系数Fs=1，不用试算，简化了计算量，但Kc和Fs之间定量关系的缺乏限制其应用；

(6) 采用极限平衡法分析边坡稳定，没有考虑土体本身的应力应变关系和实际工作状态，土

条之间的内力或土条底部的反力均不能代表土坡实际条件下的内力或反力，不能求出变形，求出的安全系数只是假定滑裂面上的平均安全度，无法考虑局部变形对土坡稳定的影响；(利用有限元法，考虑土的非线性本构关系，求出单元的应力及变形，根据不同强度指标确定破坏区的位置和范围，设法将局部破坏与整体破坏联系起来，求得临界滑裂面位置，在根据极限平衡分析求整体稳定安全系数，或者利用有限元法求出各工况下土体内部的应力分布情况，然后给定一个衡量土坡安全度的破坏标准，就完全脱离了极限的平衡方程的限制。)

8、 什么是土体的应变硬化、应变软化，绘出其典型的应力应变关系曲线。P41-42

10、饱和粘土层厚度为2H，土层上、下两面为透水层，作用与土层顶面的竖直荷载为无限广阔分布，是推导太沙基一维固结微分方程 P270-271

11、试对《高等土力学》课程学习做出总结，并对课程学习中理解比较深刻的一个知识点展开讨论

《高等土力学》主要学习了土工试验、本构关系、土的强度理论、土的渗流、土的压缩与固结和土坡稳定等6个方面的内容。(1)土工试验，在本科的基础上加深了三轴试验的了解，认识了离心机模型试验，室内试验、模型试验和原位观测的优缺点及适用范围；(2) 本构关系，学习了土的应力应变特性及其主要影响因素，运用弹塑性力学分析土的应力应变关系，在详细地学习邓肯-张双曲线模型的基础上，认识了K-G模型和其他几种弹塑性本构；(3)土的强度理论，加深了对土的摩擦强度和粘聚强度的认识，在本科土力学基础上，系统学习了影响土强度的因素、3种经典强度理论及其优缺点和三轴试验中6组强度指标及其工程适用范围，了解了几种近代强度理论；(4)土的渗流，复习总结了达西定律及其适用范围，深化了对渗流方程的推导和流网的应用； (5)土的压缩与固结，深化了本科所学太沙基一维固结理论，详细推导了单向固结方程，将其扩展到三维情况，学习了二向或三向固结中常用的比奥固结理论并利用弹性力学理论推导了其方程，了解了大变形固结和流变理论；(6)土坡稳定，系统学习了基于刚体极限平衡的条分法在土坡稳定分析中的应用。

基于刚体极限平衡的条分法是目前土坡稳定分析中的主要方法。条分法最早由瑞典人提出，它假定土坡稳定问题是平面应变问题，滑裂面为圆柱形，定义滑裂面上全部抗滑力矩与滑动力矩之比为土坡稳定安全系数，将滑裂面一昂土体分为若干垂直土条，计算中不考虑土条间的相互作用，求出极限平衡状态下的安全系数；毕肖普考虑了条块间的作用力，并重新定义沿整个滑裂面的抗剪强度τf与实际产生的剪应力τ之比为安全系数，使其具有明确的物理意义，条分法得到推广，随后出现了Morgenstern-Price法、Janbu法、Sarma法、不平衡推力法等，这些方法都是以条分法为基础，主要区别是关于相邻土条间的内力的假定，瑞典圆弧法计算中不考虑条间力的作用；简化毕肖普法假定两相邻土条之间切向条间力均为零；Morgenstern-Price法、Sarma法、不平衡推力法均假定条间力合力的作用方向；Janbu法假定条间力合力的作用点位置；不平衡推力法假定条间力的合力与上一土条底面平行。

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