高等土力學期末考試試題匯總.總結(jié)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高等土力學期末考試試題匯總.總結(jié)1、填空：主要影響土的因素 應力水平，應力路徑，應力歷史2、填空：土的主要應力應變特性非線性，彈塑性，剪脹性3、概念：應力歷史：包括天然土在過去地質(zhì)年代中受到固結(jié)和地殼運動作用劉翰青一、 論述題鄧肯-張模型中參數(shù)a,b,B各代表什么含義？他們是怎樣確定的？答：在鄧肯-張模型中，a,b為試驗常數(shù)。在常規(guī)三軸壓縮試驗中，式子可寫為由于2=3=0,所以有 =在起始點,有1=0, Et=Ei, 則Ei=1/a, 即a代表試驗起始變形模量Ei的倒數(shù)。當1趨向于時，有s1-s3=(s1-s3)ult=1/b則b為極限應力偏差的倒數(shù)B為體變應量，在E

2、-B模型中提出，用來代替切線泊松比t。其中，B與3有關(guān)。a,b,B通常用經(jīng)驗公式計算確定：二、名詞解釋次彈性模型：是一種在增量意義上的彈性模型，亦即只有應力增量張量和應變增量張量間存在一一對應的彈性關(guān)系，因此，也被稱為最小彈性模型。一般函數(shù)關(guān)系為dij = Fij (mn , dkl),或dij= Qij (mn, dkl)韓凱1：什么是加工硬化？什么是加工軟化？答：加工硬化也稱應變硬化，是指材料的應力隨應變增加而增加，彈增加速率越來越慢，最后趨于穩(wěn)定。加工軟化也稱應變軟化，指材料的應力在開始時隨著應變增加而增加，達到一個峰值后，應力隨應變增加而下降，最后也趨于穩(wěn)定。2說明塑性理論中的屈服準則

3、、流動規(guī)則、加工硬化理論、相適應和不相適應的流動準則。答：在多向應力作用下，變形體進入塑性狀態(tài)并使塑性變形繼續(xù)進行，各應力分量與材料性能之間必須符合一定關(guān)系時，這種關(guān)系稱為屈服準則。屈服準則可以用來判斷彈塑性材料被施加一應力增量后是加載還是卸載，或是中性變載，亦即是判斷是否發(fā)生塑性變形的準則。流動規(guī)則指塑性應變增量的方向是由應力空間的塑性勢面g決定，即在應力空間中，各應力狀態(tài)點的塑性應變增量方向必須與通過改點的塑性勢能面相垂直，亦即=（1）流動規(guī)則用以確定塑性應變增量的方向或塑性應變增量張量的各個分量間的比例關(guān)系。同時對于穩(wěn)定材料，這就是說塑性勢能面g與屈服面f必須是重合的，亦即f=g這被稱為

4、相適應的流動規(guī)則。如果令fg，即為不相適應的流動規(guī)則。加工硬化定律是計算一個給定的應力增量硬氣的塑性應變大小的準則，亦即式（1）中的可以通過硬化定律確定。王驍名詞解釋：劍橋模型：參考答案：采用帽子屈服面、相適應流動規(guī)則和以塑性體應變?yōu)橛不瘏?shù)，在正常固結(jié)和弱超固結(jié)土實驗基礎(chǔ)上建立后來推廣到強超固結(jié)土的彈塑性模型。（課本P41）填空題：確定劍橋模型的屈服面和確定應力應變關(guān)系時只需 _，_，_三個實驗常數(shù)。參考答案：各向等壓固結(jié)參數(shù)（），回彈參數(shù)（），破壞常數(shù)（）。（課本P53）簡答題：劍橋模型的實驗基礎(chǔ)和基本假定是什么？試說明該模型各參數(shù)的意義。參考答案：劍橋模型基于正常固結(jié)土和超固結(jié)土的排水和

5、不排水三軸試驗得到的土的彈塑性模型。基于傳統(tǒng)塑性位勢理論采用能量理論得到的帽子屈服面和相適應的流動法則?；炯俣ㄊ?、彈性剪切變形為0；2、材料服從關(guān)聯(lián)流動法則。確定模型的屈服面和確定應力應變關(guān)系時只需三個實驗常數(shù)1、各向等壓固結(jié)參數(shù)（）;2、回彈參數(shù)（）；3、破壞常數(shù)（）。季福東1萊特鄧肯模型是在沙土的試驗基礎(chǔ)上建立起來的。2、簡述土的應力應變性質(zhì)答：（1）、土應力應變關(guān)系的非線性。由于土由碎散的固體顆粒組成，土的宏觀變形主要不是由于土顆粒本身變形，而死由于顆粒間位置的變化。這種在不同應力水平下由相同應力增量而引起的應變增量就不會相同，亦即表現(xiàn)出非線性。（2）、土的剪脹性，由于土是碎散顆粒集

6、合，在各向等壓或等比壓縮時，空隙總是減少的，從而可發(fā)生較大的體積壓縮，這種體積壓縮大部分是不可恢復的。（3）、土體變形的彈塑性 土體受力加載后卸載到原應力狀態(tài)時，土一般不會恢復到原來的應變狀態(tài)，其中有部分應變式可恢復的，部分應變是不可恢復的塑形應變，而且后者往往占很大比例。（4）、土應力應變的各向異性。各向異性是指材料在不同方向上的物理力學性質(zhì)不同。（5）、土的流變性 。流變性包括土的蠕變和應力松弛。蠕變是指在應力狀態(tài)不變的條件下，應變隨時間逐漸增長的現(xiàn)象；應力松弛是指維持應變不變，材料內(nèi)的應力隨時間逐漸減小的現(xiàn)象。王術(shù)明一、名詞解釋：1、土的結(jié)構(gòu)二、填空題1、土的組構(gòu)是指 的幾何排列方式。三

7、、簡答題：1、粘土顆粒間的作用力的分類。答案：1、土的結(jié)構(gòu)是表示土的組成成分、空間排列和粒間作用力的綜合特性。2、土的組構(gòu)是指顆粒、粒組和孔隙空間的幾何排列方式。3、粘土顆粒間的作用力的分類：（1）靜電力。負電荷分布在粘土顆粒的平面部分，兩端則帶正電荷。（2）分子力。物質(zhì)極性分子與相鄰物質(zhì)極性分子、極性分子與相鄰非極性分子發(fā)生極化。（3）通過離子起作用的靜電力。兩個相鄰的粘土顆粒靠近時，雙電層重疊，形成公共結(jié)合水膜時，陽離子與粘土表面負電荷共同吸引產(chǎn)生靜電力。（4）顆粒間的結(jié)晶和膠結(jié)。（5）滲透斥力。溶有離子的水與純凈水之間由于存在著滲透壓力差而會產(chǎn)生滲透斥力。徐金欣循環(huán)荷載作用下土的應力應變

8、關(guān)系特征：非線性、滯后性、變形累積簡述土的應力應變關(guān)系的特性及其影響因素。答：土是巖石風化形成的碎散礦物顆粒的集合體，通常是固、液、氣三相體。其應力應變關(guān)系分復雜，主要特性有非線性、彈塑性、剪脹性、各向異性、結(jié)構(gòu)性及流變性。主要的影響因素是應力水平、應力路徑和應力歷史。劉姣1、名詞解釋：飽和松砂的流滑答：飽和松砂在受靜力剪切后，因體積收縮導致超孔壓驟然升高，從而失去強度和流動的現(xiàn)象。2、簡答：在不同的本構(gòu)模型中，土的屈服面和破壞面有什么關(guān)系？在什么模型中二者是一致的？答：土的屈服面與破壞面形狀相同，大小不同，屈服面以破壞面為極限。當采用剛塑性模型或理想彈塑性模型時，屈服面和破壞面形狀和大小都一

9、致。3、簡答：對砂土的三軸試驗，大主應力的方向與沉積平面（一般為水平面）垂直和平行時，哪一種情況的抗剪強度高一些？為什么？答：大主應力的方向與沉積平面垂直時，抗剪強度更高。大主應力垂直時，剪破面與與水平面的夾角為45+1/2大主應力水平時，剪破面與與水平面的夾角為45-2/2文明征填空題：對于中砂，在同樣的制樣和同樣d30條件下，砂土的級配改善（Cu增大），則其抗剪強度指標( )答案：增加。名詞解釋：擬似超固結(jié)土：正常固結(jié)土在固結(jié)壓力的長期作用下，主固結(jié)已經(jīng)完成，次固結(jié)使土繼續(xù)壓縮變密，強度增高，表現(xiàn)出超固結(jié)的特性，稱為擬似超固結(jié)土。簡答：問：對于砂土的三軸試驗，大主應力的方向與沉積平面（一般

10、為水平面）垂直和平行時，哪一種情況的抗剪強度高一些？為什么？答：大主應力的方向與沉積平面垂直時的抗剪強度高一些。因為在長期的沉積、固結(jié)過程中，砂土顆粒的長軸在重力作用下傾向于水平面方向排列。于是當大主應力平行于水平面時，砂土顆粒由于長軸基本平行于水平面，顆粒在剪切力作用下容易滑動破壞，抗剪強度因而較低；而當大主應力垂直水平面時，土顆粒間交叉咬合，顆粒間接觸應力的豎向分量大，剪切必將引起顆粒的錯動和重排列，故而難以產(chǎn)生滑動破壞，所以抗剪強度較高。江潔1、填空萊特鄧肯屈服準則在常規(guī)三軸壓縮實驗中，當=0時它在平面上的屈服與破壞軌跡趨近于一個圓；當=90時，它退化為一個正三角形。由于在各向等壓1=2

11、=3時I13I3=27,所以Kf>27是必要條件，因為靜水壓力下不會引起材料破壞。2、 名詞解釋真強度理論：為了反映孔隙比對粘土抗剪強度及其指標的影響，將抗剪強度分為受孔隙比影響的粘聚分量與不受孔隙比影響的摩擦分量。通過不同的固結(jié)歷史，形成等孔隙比的試樣，在不同的法向壓力下剪切，試樣破壞時的孔隙比相同，強度包線即為孔隙比相同的試樣的強度包線，該強度稱為在此孔隙比時的真強度。由這樣的真強度包線得到的指標稱為真強度指標。3、 簡答莫爾-庫侖準則的優(yōu)缺點。答：優(yōu)：莫爾-庫侖準則反映了破壞面上正應力與抗剪強度之間的關(guān)系，正確反應了土強度的摩擦特性，形式簡單，參數(shù)易于通過簡單的試驗確定，并可在一定

12、范圍內(nèi)保證較高的適用性。缺:第一，它假設(shè)中主應力對土的破壞沒有影響，這與我們所介紹的試驗結(jié)果不符；第二，它通常令其強度包線是直線，亦即內(nèi)摩擦角不隨圍壓3或平均主應力p變化，這也和試驗結(jié)果不符。陳昌昀填空題1、土中水可以呈現(xiàn) 、 和 三態(tài)，其中液態(tài)水又可以分為 、 和 。名詞解釋2、擴散雙電層3、水分特征曲線答案1、液態(tài) 氣態(tài) 固態(tài) 結(jié)合水 毛細水 重力水2、帶有負電荷的粘土片和周圍的極化水分子、帶有正電荷的陽離子云等組成的擴散層被稱為擴散雙電層，簡稱雙電層。3、基質(zhì)吸力與土的飽和度有關(guān)，它與飽和度或含水量之間的關(guān)系曲線叫土-水特征曲線，或稱水分特征曲線何影1、滲透變形：巖土體在地下水滲透力（動

13、水壓力）的作用下，部分顆?；蛘w發(fā)生移動，引起巖土體變形和破壞的作用和現(xiàn)象。2、 滲透變形有兩種主要的形式，一是流土，二是管涌，還有接觸流土和接觸沖刷。流土可發(fā)生在無粘性土和粘性土中。管涌一般發(fā)生在無粘性的土中，尤其是缺少中間粒徑的情況下。3 如圖所示，長基坑由兩邊平行的不透水板樁圍繞，板樁間距5、8m，基坑開挖深度2、5m，坑內(nèi)水位抽至與坑底齊平。已知砂土地基的滲透系數(shù)k=4、510-5m/s，求（a）沿基坑壁長邊每米長度的抽水流量；（b）板樁兩側(cè)A和B點的孔隙水壓力（A和B在基坑以下0、8m）；（c）坑底土體的水力坡降?！窘狻恳?qū)ΨQ性只畫出一半流網(wǎng)，中心線處流槽為兩邊共用，注意流線與對稱線

14、不能相交，故流槽總數(shù)n=7，等勢線m=13。網(wǎng)格近似于正方形，a=b。（a） 每延米抽水流量 =4、510-56、0=14、5410-5m3/s（b）以不透水層底面為基準面，坑外地面測壓管水頭為12、5m，坑底測壓管水頭為6、5m，相鄰等勢線間水頭差為（6/13）m。A點距坑外地面2、4個等勢線間隔，其測壓管水頭為hA=12、5-2、4=11、4mB點距坑底1個等勢線間隔，其測壓管水頭為hB=6、5-17、0mA點孔隙水壓力uA=（hA-zA）w=（11、4-5、7）9、81=55、9kPaB點孔隙水壓力uB=（hB-zB）w=（7、0-5、7）9、81=12、8kPa（c）坑底BCDE單元的

15、水力坡降等于兩等勢線間水頭差除以流網(wǎng)沿流線方向長度，即 張美鑫1、名詞解釋：單位貯水量2、填空：滲流自由面問題的求解方法主要分為 、 、 和 。3、簡答：有限元滲流計算浸潤線在最初主要采用變動網(wǎng)格法，變動網(wǎng)格法比固定網(wǎng)格法更為準確地計算滲流，但也存在著一些缺陷，簡述變動網(wǎng)格法存在的缺陷。答案：1、單位貯水量：單位體積的飽和土體內(nèi)，當下降1個單位水頭時，由于土體壓縮和水的膨脹所釋放出的儲存水量。2、水力學法、流網(wǎng)法、試驗法、有限單元法3、變動網(wǎng)格法的缺陷有：當自由面附近滲流介質(zhì)不均一時，程序處理分困難。當滲流域內(nèi)有結(jié)構(gòu)物時，網(wǎng)格變動常會改變結(jié)構(gòu)的邊界條件，計算精度受到影響。在網(wǎng)格變動過程中，每一

16、次迭代計算網(wǎng)格均要隨自由面的變動而變動，故需大量機時。由于應力分析經(jīng)常要包括滲流自由面以上的區(qū)域，而用變動網(wǎng)格法，計算后的網(wǎng)格已經(jīng)不是初始的劃分了，因而不能用同一網(wǎng)格進行耦合作用分析，增加了計算的復雜性和工作量。張紅1、填空在其他條件相同時，超固結(jié)土（正常固結(jié)土、超固結(jié)土、欠固結(jié)土）的壓縮性低。2、名詞解釋變形模量、壓縮模量、彈性模量答案：變形模量：土在無側(cè)限條件下正應力與正應變的比值。壓縮模量：土在完全側(cè)限條件下豎向應力增量與相應應變增量的比值。彈性模量：正應力與正應變的比值。3、簡答沉降計算中通常區(qū)分幾種沉降分量？他們形成的機理是什么？答案：沉降通常分為瞬時沉降、固結(jié)沉降、次壓縮沉降瞬時沉

17、降：發(fā)生在加荷的瞬間。固結(jié)沉降：土體在外荷作用下產(chǎn)生的超靜水壓力迫使土中水外流，土孔隙減小，形成的地面下沉。次壓縮沉降：基本發(fā)生在土中超靜水壓力完全消散以后，是在恒定有效應力下的沉降。任宇鵬1、沉降計算通常區(qū)分幾種沉降分量？它們的形成機理是什么？答：（1）按產(chǎn)生時間的先后順序有瞬時沉降，主固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降。按照變形方式有單向的變形沉降和二向以及三向的變形。（2）瞬時沉降是加載瞬間產(chǎn)生的沉降，主固結(jié)沉降是荷載作用下土體中水和空氣減少所產(chǎn)生的沉降，次固結(jié)沉降是土體骨架蠕變產(chǎn)生的沉降。2、 單向壓縮法計算沉降量在什么條件下才比較合理？答：必須在豎直應力作用下以及不考慮土體的側(cè)向變形的情況境況下3

18、、 有一個15m寬的方形閥基，埋深2m，其下為8m超固結(jié)粘土，經(jīng)計算該土層平均附加應力220KPa；室內(nèi)試驗測定土的體積壓縮系數(shù)為，用肯普頓方法計算該圖層的最終固結(jié)沉降量。解：地基土為超固結(jié)粘土，則瞬時沉降量為0，最終固結(jié)沉降量等于固結(jié)沉降量。根據(jù)肯普頓方法：由孔壓系數(shù)查表可知A=0、5，則戴波1、對一飽和壓縮土層進行沉降計算，土層厚度4m，基礎(chǔ)中心處土層的平均附加應力為：s1220kPa，s3100kPa，孔壓系數(shù)B=1、0, A=0、5,壓縮系數(shù)mv=0、2MPa-1, 試用考慮三向變形效應的分層總和法（Skempton-Bjerrum）按一層計算其主固結(jié)沉降。u=BDs3+ A(Ds1-Ds3)=100+0、5120=160kPas= mv DuH0、210-=12、8cm故主固結(jié)沉降為12、8cm2、對于一個寬度為a的條形基礎(chǔ)，地基壓縮層厚度為H，在a/H很大時,用比奧固結(jié)理論計算的時間沉降(t-s)關(guān)系與用太沙基一維固結(jié)理論計算的結(jié)果接近？3論述太沙基一維固結(jié)理論的基本假設(shè)。（共七點，答五點即可）土體是均質(zhì)的，完全飽和的；土粒與水均為不可壓縮介質(zhì)；外荷重一次瞬時加到土體上，在固結(jié)過程中保持不變；土體的應力與應變之間存在線性關(guān)系，壓縮系數(shù)為常數(shù)；在外力作用下，