高等土力学思考题与概念题

思考题

第一章：

1． 对于砂土，在以下三轴排水试验中，哪些试验在量测试样体变时应考虑膜嵌入 (membrane penetration)的影响？HC, CTC, CTE, RTC, RTE, 以及平均主应力为常数的TC TE试验。

2．对于砂土，在常规三轴固结不排水(CU)压缩试验中，围压??为常数，其膜嵌入 (membrane penetration)效应对于试验量侧的孔隙水压力有没有影响，为什么？对于常规三轴固结排水试验对于试验有无影响？

3．对于砂土，在常规三轴固结不排水(CU)压缩试验中，围压??为常数，其膜嵌入 (membrane penetration)效应对于试验的不排水强度有没有影响，

4．在周期荷载作用下饱和砂土的动强度?d(或?d)如何表示？定性绘出在同样围压?3，不同初始固结比?1/?3下的动强度曲线。

5．在一定围压下，对小于、等于和大于临界孔隙比ecr密度条件下的砂土试样进行固结不排水三轴试验时，破坏时的膜嵌入对于量侧的孔隙水压力有何影响？对其固结不排水强度有什么影响（无影响、偏大还是偏小）？

6．在土工离心模型试验中进行固结试验，如果模型比尺为100，达到同样固结度，模型与原型相比，固结时间为多少？

7．举出三种土工原位测试的方法，说明其工作原理、得到的指标和用途。

8．对于粗颗粒土料，在室内三轴试验中常用哪些方法模拟？各有什么优缺点？

9．真三轴试验仪器有什么问题影响试验结果？用改制的真三轴试验仪进行试验，其应力范围有何限制？

10． 在饱和土三轴试验中，孔压系数A和B反映土的什么性质？如何提高孔压系数B？

11． 在p, q坐标、??,??坐标和在?平面坐标下画出下面几种三轴试验的应力路径（标出应力路径的斜率）。 （1） CTC（常规三轴压缩试验）

（2） p＝常数，b=0.5＝常数，真三轴试验； （3） RTE（减压的三轴伸长试验）。其中：

p?(?1??2??3)/3q?12(?1??2)2?(?2??3)2?(?3??1)2?＝?1＋?32?＝?1－?32

tan??

2?2??1??33(?1??3)

第二章

1．土的刚塑性本构模型与增量弹塑性模型表现的应力应变关系曲线有何区别？ 2．在剑桥模型中，物态边界面上的不排水三轴试验的有效应力路径向p?--q平面的投影是不是其屈服轨迹？为什么？

3．剑桥模型是否可以反映土由于剪应力引起的体积膨胀（剪胀），清华弹塑性模型是否可以反映土由于剪应力引起的体积膨胀？二者的区别是由于什么不同？

4．剑桥模型的帽子屈服面能不能反映土由于剪应力引起的体积变化？它是剪胀还是减缩？

5．Duncan-Chang 模型与剑桥模型都是在常规三轴试验基础上建立的，前者通过常规三轴试验确定的(???????????v的关系推出模型参数；后者通过三轴试验建立了用p?--q表示的模型屈服函数。这两个模型是否可以直接应用于平面应变问题的数值计算。

6．在Dunca-Chang模型中，一般试验常数K与Kur哪一个大些？

7．土的应力应变关系中，何谓应变软化？什么土在常规三轴压缩试验中会发生应变软化？

8．邓肯－张（Duncan-Chang Model）双曲线模型的应力应变关系可表示为：

?1??3??1a?b?1 问其中参数a, b有什么物理，力学意义？对于一种土，它们是

不是常数？

9．在剑桥模型中（Cam-Cay），什么是物态边界面(State boundary surface)；什么是临界状态线（Critical state line）？画简图说明。

10． 你知道有那些岩土材料的不连续数值计算方法？说明主要特点。

11． 在p?, q平面上绘出修正剑桥模型屈服面（屈服轨迹）的示意图，这个模型使用什么流动规则？它是否可以反映土的剪缩性与剪胀性？

12． 在p?, q平面上绘出Lade-Duncan原始模型的屈服面和塑性势面（轨迹）的示意图，这个模型使用什么流动规则？它是否可以反映土的剪缩性，是否可以反映土的剪胀性？

13． 利用其屈服面和相适应的流动准则解释：为什么剑桥模型能够反映土在剪应力作用下发生体积变化（即土的剪胀(缩)性）。 14．

土的最基本的损伤模型可以表示为：????(1?w)??i??w??d?。其中?i为

没有损伤部分的应力，?d为已经损伤部分的应力，w为与应力及应变有关的损伤比。试写出该式的增量形式，即{??}的表示式。

15． 在什么类型的弹塑性模型中，其屈服面与破坏面（强度面）是重合的。

16． Dunca-Chang模型有EB形式和E?形式。其中的参数B、Et与?t之间；常数Kb、K与G之间应当有什么关系？

17． 说明在什么条件下，清华模型就退化为剑桥模型。

18． 与剑桥模型是否可以反映土由于剪应力引起的体积膨胀（剪胀），清华弹塑性模型是否可以反映土由于剪应力引起的体积膨胀？二者的区别是由于什么不同？

19． 在Dunca-Chang模型中，一般试验常数K与Kur哪一个大些？K与Kb

之间哪一个大些？

20． 填方工程常常是平面应变状态的，如果在两个主动的主应力相差不大，零应变方向的主应力是否一定是中主应力？这时Duncan-Chang的E、?模型中试验常数G变小，对于计算的坝体沉降有什么影响？

第三章

1．沙漠中稳定沙丘的背风坡坡度接近于松砂的天然休止角。它大于还是小于颗粒矿物的滑动摩擦角？为什么海边的沙滩的坡度要比松砂的天然休止角小的多？

2．地基液化的条件、主要的影响因素和造成的危害有哪些？

3．什么叫砂土的临界孔隙比ecr? 临界孔隙比与三轴试验的围压力?3有什么关系？

4．有一处于临界孔隙比的砂土三轴排水试验的应力应变曲线如下图所示。试定性绘制出当e>ecr；e<< ecr和e= ecr时三轴固结不排水试验的应力应变关系曲线。

5．正常固结粘土的强度包线过原点，即其粘聚力c为零。这是否意味着它在各种应力状态下都不存在任何粘聚力？

6．已知砂土的固结不排水试验的有效应力路径如图示，绘图说明如何确定其有效应力指标和总应力指标。

?1??3 ??2

?1??3?? 0 2

7．有人认为平面应变条件下，?y??方向上的应力?y总是中主应力。这种说法是否正确？试用弹性理论分析在?z??x?k的平面应变情况下, 泊松比为?＝0.3时，k在什么条件下上述说法不准确？

8．影响砂土液化的因素主要有哪些？砂土液化时其有效应力的内摩擦角是否减少了？

9．什么是水力劈裂？心墙土石坝的什么部位容易发生水力劈裂？ 10．

土的抗拉强度?t是否等于c′tan?′？

11． 写出弗雷德伦德（Fredlund）的非饱和土强度公式，其中哪一个参数不是常数？它与土的什么物理性质指标有关？

12． 什么是饱和砂土的流滑现象，其说明原因和影响因素。 13．

土的抗拉强度?t是否等于c′tan?′？定性绘出粘土的联合强度理论（抗拉

与抗剪）的包线。 14．

土的抗拉强度?t是否等于c′tan?′？?t大于还是小于c′ctg?′？

15． 写出Fredlunde的非饱和土的强度理论公式；当体积含水率?逐渐趋近于0时，???是增加、不变还是减少？

16． 在周期荷载作用下饱和砂土的动强度?d(或?d)如何表示？定性绘出在同

样围压?3，不同初始固结比?1/?3下的动强度曲线。

17． 如果采用减压的三轴压缩试验（RTC：各向等压固结以后，轴向应力不变，围压减少，试样发生轴向压缩）对某正常固结饱和粘土进行固结不排水试验，得到的强度指标与常规的固结不排水强度指标ccu, ?cu比较有何不同？

第四章

1．在条分法稳定分析中，一个土条上的渗透力大小通过浸润线的水力坡降计算，方向为浸润线的方向。

2．在基坑支护结构工程中，常常由于降雨和附近上、下水管线漏水而倒塌，试分析主要由于什么原因？

3．在有自由面的非稳定渗流计算中，在边界上有一流量变化：

?hcos??t其中?为给水度，它表示什么意义？试分析在水面上升和水面下降时，对于粘性土，给水度是否相同？

4．在土中水为静水时，取土体（土骨架＋孔隙水）为隔离体时，体积为V的隔离体边界上的总水压力的水平分量和垂直分量各为多少？在有渗流土体中取土体（土骨架＋孔隙水）为隔离体时，体积为V的隔离体边界上的总水压力的水平分量等于什么力？

5．何谓非饱和土的土－水特征曲线？定性画出一条土－水特征曲线。

6．为什么非饱和土的土－水特征曲线常常采用体积含水率?w作为纵坐标，而不采用重量（质量）含水量w?

7．在基坑支护结构工程中，常常由于降雨和附近上、下水管线漏水而倒塌，试分析主要由于什么原因？

8．判断下面的说法是否正确，如果不对，解释为什么。

（1）土体中由水头差引起的渗流，其水流方向总是沿着最大水力坡降的方向； （2）土中自由水面下某点的压力水头等于这点到自由水面的竖直距离。

9．堆石坝坝身的防渗有哪几种型式？各有什么优缺点？

10． 在有水及渗流的边坡稳定分析中，可以用孔隙水压力u，进行土体的总体的分析；也可以使用渗透力，基于“土的骨架”的平衡进行分析。你的意见如何？

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