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土力学习题

土力学习题
土力学习题

1. 土颗粒的大小及其级配,通常是用粒径级配曲线来表示的。级配曲线越平缓表示()

(A) 土粒大小较均匀,级配良好

(B) 土粒大小不均匀,级配不良

(C) 土粒大小不均匀,级配良好

2. 土的可塑性范围与比表面大小关系叙述正确的是()

(A) 粘土的比表面比砂土大,所以可塑性范围大

(B) 粘土的比表面比砂土小,所以可塑性范围大

(C) 粘土的比表面与砂土相似,颗粒细,故可塑性范围大

3. 对土粒产生浮力的是()

(A) 毛细水(B) 重力水(C) 结合水

4. 毛细水的上升,主要是水受到下述何种力的作用?()

(A) 粘土颗粒电场引力作用

(B) 孔隙水压力差的作用

(C) 水与空气交界面处的表面张力作用

5. 三种粘土矿物中,()的结构单元最稳定。

(A) 蒙脱石(B) 伊利石(C) 高岭石

6. 颗粒表面具有很强的吸附水化阳离子和水分子的能力,称为表面能。颗粒大小和表面能之间的关系为()

(A) 颗粒越大,表面能越大

(B) 颗粒越细,表面能越大

(C) 颗粒越圆,表面能越大

7. 三种粘土矿物的亲水性大小,哪种次序排列是正确的:()

(A)高岭石>伊利石>蒙脱石

(B) 伊利石>蒙脱石>高岭石

(C) 蒙脱石>伊利石>高岭石

1.A

2.A

3.B

4.C

5.C

6.B

7.C

土的三相比例指标包括:土粒比重、含水量、密度、孔隙比、孔隙率和饱和度,其中()为实测指标。

(A) 含水量、孔隙比、饱和度

(B) 密度、含水量、孔隙比

(C) 土粒比重、含水量、密度

2. 砂性土的分类依据主要是()

(A) 颗粒粒径及其级配

(B) 孔隙比及其液性指数

(C) 土的液限及塑限

3. 测定土液限的标准是把具有30°角、重量为76克的平衡锥自由沉入土体()深度时的含水量为液限。

(A) 10 mm (B) 12 mm (C) 15 mm

4. 为了防止冻胀的危害,常采用置换毛细带土的方法来解决,应选哪类土换填最好?()

(A) 粗砂(B) 粘土(C) 粉土

5. 有一个非饱和土样,在荷载作用下饱和度由80%增加至95%。试问土的重度g和含水量w变化如何?()

(A) 重度g增加,w减小

(B) 重度g不变,w不变

(C) 重度g增加,w不变

正确答案:1.C 2.C 3.A 4.B 5.B

. 在常水头试验测定渗透系数k中,饱和土样截面积为A,长度为L,当水流经土样,当水头差△h,及渗出流量Q稳定后,量测经过时间t 内流经试样的水量V,则土样的渗透系数k为()

(A) V△h /(ALt)

(B) △h V/(LAt)

(C) VL/(△h At)

2. 下述关于渗透力的描述正确的为()

①其方向与渗流方向一致;②其数值与水力梯度成正比;③是一种体积力

(A) 仅①②正确(B) 仅①③正确(C) ①②③都正确

3. 管涌形成的条件中,除具有一定的水力条件外,还与几何条件有关,下列叙述正确的是()

(A) 不均匀系数C u<10的土比不均匀系数C u>10的土更容易发生管涌

(B) 不均匀系数C u>10的土比不均匀系数C u<10的土更容易发生管涌

(C) 与不均匀系数Cu没有关系

4. 不透水岩基上有水平分布的三层土,厚度均为1m,渗透系数分别为k1=1m/d,k2=2m/d,k3=10m/d,则等效土层水平渗透系数k x为()

(A) 12 m/d (B) 4.33 m/d (C) 1.87 m/d

5. 下列土样中()更容易发生流砂。

(A) 粗砂或砾砂(B) 细砂和粉砂(C) 粉土

正确答案:1.C 2.C 3.B 4.B 5.B

1. 有一独立基础,在允许荷载作用下,基底各点的沉降都相等,则作用在基底的反力分布应该是()

(A) 各点应力相等的矩形分布

(B) 中间小、边缘大的马鞍分布

(C) 中间大、边缘小的钟形分布

2.地下水位突然从基础底面处下降3m,试问对土中的应力有何影响?

(A) 没有影响(B) 应力减小(C) 应力增加

3. 一矩形基础,短边b=3m,长边l=4m ,在长边方向作用一偏心荷载F+G=1200kN 。试问当p min=0时,最大压应力为()

(A) 120 kN/m2 (B) 150 kN/m2 (C) 200 kN/m2

4. 计算自重应力时,对地下水位以下的土层一般采用()

(A) 天然重度(B) 饱和重度(C) 有效重度

5. 只有()才能引起地基的附加应力和变形。

(A) 基底压力(B) 基底附加压力(C) 有效自重应力

正确答案:1.B 2.C 3.C 4.C 5.B

1. 均匀地基上两相同基础,基底压力相同,但埋置深度不同,两基础的计算最终沉降量()

(A) 埋深大的比埋深浅的沉降大

(B) 埋深大的比埋深浅的沉降小

(C) 两基础计算沉降无差别

2. 土体压缩性e~p曲线是在()条件下试验得到的。

(A) 三轴(B) 无侧限(C) 有侧限

3. 对于某一种特定的粘性土,压缩系数a是不是一个常数?

(A) 是常数

(B) 不是常数,随竖向压力p增大而减小

(C) 不是常数,随竖向压力p增大而增大

4. 根据现场荷载试验p~s曲线,按弹性理论公式求得地基土的模量称为()

(A) 压缩模量(B) 变形模量(C) 弹性模量

5. 有一个非饱和土样,孔隙比e=1.0。在荷载p作用下压缩,饱和度S r 由80%增加到95%,试问土样的含水量将()

(A) 没有变化(B) 变大(C) 变小

正确答案:1.B 2.C 3.B 4.B 5.A

. 土体的破坏从本质上讲是由于()

(A) 压坏(B) 拉坏(C) 剪坏

2. 有三种塑性指数不同的土样(Ⅰ)I P>17,(Ⅱ)I P=10,(Ⅲ)I P<7,试问哪一种土的内摩擦角j最大?

(A) (Ⅰ)(B) (Ⅲ)(C)(Ⅱ)

3. 松砂或软土,在剪切破坏时,其体积()

(A) 不会变化(B) 膨胀(C) 缩小

4. 直剪试验土样的破坏面在上下剪切盒之间,三轴试验土样的破坏面()

(A) 与试样顶面夹角呈45°面

(B) 与试样顶面夹角呈45°+φ/2面

(C) 与试样顶面夹角呈45°-φ/2面

5. 有一个饱和粘土试样,在室压s3=70kPa应力下固结,然后在不排水条件下增加轴力(s1-s3)至50kPa时土样发生破坏。若土样的孔隙水压力参数B=1,A=0,试问破坏时的有效大主应力s1'为()

(A) 50 kPa (B) 70 kPa (C) 120 kPa

正确答案:1.C 2.B 3.C 4.B 5.B

. 如果土推墙而使挡土墙发生一定的位移,使土体达到极限平衡状态,这时作用在墙背上的土压力为()

(A) 静止土压力(B) 被动土压力(C) 主动土压力

2. 按朗金土压力理论计算挡土墙背面上的被动土压力时,墙背为()

(A) 大主应力作用面(B) 小主应力作用面(C) 滑动面

3. 挡土墙背面的粗糙程度,对朗金土压力计算结果影响为()

(A) 使土压力变大(B) 使土压力变小(C) 对土压力无影响

4. 在挡土墙设计时,是否允许墙体有位移?()

(A) 不允许(B) 允许(C) 允许有较大位移

5. 地下室外墙面上的土压力应按()进行计算?

(A) 静止土压力(B) 主动土压力(C) 被动土压力

正确答案:1.C 2.A 3.A 4.A 5.B

1. 某基础基底压力等于临塑荷载p cr时,其地基塑性变形区的最大深度为()

(A) 0 (B) 基础宽度的1/4 (C) 基础宽度的1/3

2. 粘性土(c=10,φ=10)地基上,有两个宽度不同埋置深度相同的条形基础,则()

(A) 宽度大的临塑荷载大

(B) 宽度小的临塑荷载大

(C) 两个基础的临塑荷载一样大

3. 在c=0的砂土地基上有两个埋深相同、荷载强度相同的条形基础,下述说法正确的是()

(A) 稳定安全度相同

(B) 基础宽度大的安全度大

(C) 基础宽度小的安全度大

4. 所谓地基的极限承载力是指()

(A) 地基的变形达到上部结构极限状态时的承载力

(B) 地基中形成连续滑动面时的承载力

(C) 地基中开始出现塑性区时的承载力

5. 在φ=0 的粘土地基上,有两个埋置深度相同,宽度不同的条形基础,下述说法正确的是()

(A) 基础宽的极限荷载大

(B) 基础宽度小的极限荷载大

(C) 两个基础极限荷载一样大

正确答案:1.A 2.A 3.B 4.B 5.C

. 在成层(非均质)土层中开挖边坡时,理论上()采用稳定因数分析法。

(A) 不能(B) 能(C) 进行加权处理后可以

2. 无粘性土的边坡稳定性主要取决于()

(A) 坡角(B) 坡高(C) 坡角和坡高

3. 大堤护岸边坡,当河水低水位骤涨到高水位时,边坡稳定性将()

(A) 降低(B) 升高(C) 无变化

4. 填方边坡的瞬时稳定性与长期稳定性安全度的关系是()

(A) F瞬>F长(B) F瞬=F长(C) F瞬<F长

5. 挖方边坡的瞬时稳定性与长期稳定性安全度的关系是()

(A) F瞬>F长(B) F瞬=F长(C) F瞬<F长

正确答案:1.C 2.A 3.A 4.C 5.A

2017高等土力学试题-(1)

2017高等土力学 1.在土的弹塑性模型中, 屈服面和破坏面有何不同和有何联系? 答:屈服面是土体的应力在应力空间上的表现形式,可以看成是三维应力空间里应力的一个坐标函数,因此对土体来说,不同的应力在应力空间上有不同的屈服面,但是破坏面是屈服面的外限,破坏面的应力在屈服面上的最大值即为破坏面,超过此限值土体即破坏。 2.何谓曼代尔-克雷尔效应? 答:土体在固结的初期,内部会出现孔隙水压力不消散而是上升,布局地区孔隙水压力超过初始值的现象。此效应仅在三维固结中出现,而在一维固结试验中并没有出现,在Biot的“真三维固结”理论可以解释磁现象。 3.与剑桥模型相比,清华弹塑性模型可以反映土的由剪应力引起的体积膨 胀(剪胀)。说明它是如何做到这一点的。 答:清华模型的硬化参数是关于塑形体应变和塑形剪应变的函数,而剑桥模型不是;此外,清华模型的屈服面椭圆与强度包线的交点不是椭圆顶点,因此会有剪胀。 4.天然岩土边坡的滑坡大多在雨季发生,解释这是为什么。 答:天然岩土边坡的滑坡发生总结起来两个原因,其一抗滑力减小,其二下滑力增大。在暴雨的天气中,因为地表雨水的下渗导致岩土体的含水率增加,从而提高了岩土体的重量,增大了下滑力;下雨天气因为雨水的下渗,岩土体遇水软化的特性导致抗滑力减小;另外在渗透性好的岩土体中,岩土体内部雨水沿坡面下渗,渗透力会降低岩土坡体的安全系数,因此一上几方面的原因导致了滑坡大部分发生在雨季。 5.比奥(Biot)固结理论与太沙基-伦杜立克(Terzaghi-Randulic)扩散 方程之间主要区别是什么?后者不满足什么条件?二者在固结计算结 果有什么主要不同? 答:区别:扩散方程假设应力之和在固结和变形过程中保持常数,不满足变形协调条件。 结果:比奥固结理论可以解释土体受力之后的应力、应变和孔压的生成和消散过程,理论上是严密计算结果也精确。比奥固结理论可以解释曼代尔-克雷效

(完整版)大学土力学试题及答案

第1章 土的物理性质与工程分类 一.填空题 1. 颗粒级配曲线越平缓,不均匀系数越大,颗粒级配越好。为获得较大密实度,应选择级配良好的土料作为填方或砂垫层的土料。 2. 粘粒含量越多,颗粒粒径越小,比表面积越大,亲水性越强,可吸附弱结合水的含量越多,粘土的塑性指标越大 3. 塑性指标p L p w w I -=,它表明粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围,它综合反映了粘性、可塑性等因素。因此《规范》规定:1710≤

p I 为粘土。 4. 对无粘性土,工程性质影响最大的是土的密实度,工程上用指标e 、r D 来衡量。 5. 在粘性土的物理指标中,对粘性土的性质影响较大的指标是塑性指数p I 。 6. 决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的相对密度,它是用指标r D 来衡量。 7. 粘性土的液性指标p L p L w w w w I --= ,它的正负、大小表征了粘性土的软硬状态,《规范》 按L I 将粘性土的状态划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。 8. 岩石按风化程度划分为微风化、中等风化、强风化。 9. 岩石按坚固程度划分为硬质岩石,包括花岗岩、石灰岩等;软质岩石,包括页岩、泥岩等。 10.某砂层天然饱和重度20=sat γkN/m 3,土粒比重68.2=s G ,并测得该砂土的最大干重度1.17max =d γkN/m 3,最小干重度4.15min =d γkN/m 3,则天然孔隙比e 为0.68,最大孔隙比=max e 0.74,最小孔隙比=min e 0.57。 11.砂粒粒径范围是0.075~2mm ,砂土是指大于2mm 粒径累计含量不超过全重50%,而大于0.075mm 粒径累计含量超过全重50%。 12.亲水性最强的粘土矿物是蒙脱石,这是因为它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成,晶胞间露出的是多余的负电荷,因而晶胞单元间联接很弱,水分子容易进入晶胞之间,而发生膨胀。 二 问答题 1. 概述土的三相比例指标与土的工程性质的关系? 答:三相组成的性质,特别是固体颗粒的性质,直接影响土的工程特性。但是,同样一种土,密实时强度高,松散时强度低。对于细粒土,水含量少则硬,水含量多时则软。这说明土的性质不仅决定于三相组成的性质,而且三相之间量的比例关系也是一个很重要的影响因素。

清华大学高等土力学复习题完整版

清华大学高等土力学复 习题 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

高等土力学 第一章土的物质构成及分类 1蒙脱石和伊利石晶胞结构相同,但蒙脱石具有较大的胀缩性,为什么? 2用土的结构说明为什么软粘土具有较大流变特性,原生黄土具湿陷性? 3试述非饱和土中水的迁移特征及控制迁移速率的主要因素? 4非饱和土中水的运移规律与饱和土中水的渗透规律有什么不同? 试述非饱和土和饱和土中孔隙水迁移规律的异同点? 5X射线衍射法是怎样分析粘土矿物成份的? 6粘土表面电荷来源有哪几方面利用粘粒表面带电性解释吸着水(结合水)形成机理 7非饱和土中土水势以哪种为主如何测定非饱和土的土水势大小 8非饱和土中的土水势主要由哪个几个部分组成非饱和土中水的迁移速率主要与哪几种因素有关 9请用粘性土的结构解释粘性土具有可塑性而砂土没有可塑性的机理。 10试简明解说土水势的各分量? 11土的结构有哪些基本类型各有何特征 12分散土的主要特征是什么为什么有些粘性土具有分散性 13粘性土主要有哪些性质,它们是如何影响土的力学性质的? 14为什么粘土颗粒具有可塑性、凝聚性等性质,而砂土颗粒却没有这些性质? 15非饱和粘性土和饱和的同种粘性土(初始孔隙比相同)在相同的法向应力作用下压缩,达到稳定的压缩量和需要的时间哪个大,哪个小,为什么? 16粘土的典型结构有哪几种,它们与沉积环境有什么联系,工程性质方面各有何特点? 17粘性土的结构与砂土的结构有什么不同? 18为什么粘性土在外力作用下具有较大流变特性? 19粘土矿物颗粒形状为什么大都为片状或针状,试以蒙脱石的晶体结构为例解释之。 第二章土的本构关系及土工有限元分析 1中主应力对土体强度和变形有什么影响?分别在普通三轴仪上和平面应变仪上做试验,保持σ 3 为常量,增加σ 1-σ 3 所得应力应变关系曲线有何不同所得强度指标是否相同 2屈服面和硬化规律有何关系? 3弹塑性柔度矩阵[C]中的元素应有哪三点特征? 4剑桥弹塑性模型应用了哪些假定欲得到模型参数应做哪些试验 5广义的“硬化”概念是什么什么叫硬化参数 6什么是流动规则什么叫塑性势流动规则有哪两种假定 7弹塑性模型中,为什么要假定某种型式的流动法则,它在确定塑性应变中有何作用?8根据相适应的流动规则,屈服面和塑性应变增量的方向有何特征? 9试解释为什么球应力影响塑性剪应变?

土力学考题与答案

1、在自然状态下,土是由固体颗粒、和组成; 2、若土的粒径级配曲线较陡,则表示土的颗粒级配;反之,粒径级配曲线平缓,则表示土的颗粒级配; 3、土的三个基本指标、、; 4、粘性土的液性指数的表达式为; 5﹑土中应力按产生的原因可分为和; 6、土的压缩系数 a 越大,土的压缩性越,土的压缩指数C C越 大,土的压缩性越; 7、地基最终沉降量的计算常采用法和法; 8、根据固结比 OCR 的值可将天然土层划分为、、和超固结土; 9、根据土体抗剪强度的库伦定律,当土中任意点在某一方向的平面上所 受的剪应力达到土的抗剪强度时,就称该点处于状态; 10、按挡土结构相对墙后土体的位移方向(平动或转动),可将土压力分为、、; 二、判断题 1、级配良好的土,较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充,因而土的 密实度较好。() 2、粘性土的抗剪强度指标是指土体的粘聚力 c 和内摩擦角φ。() 3、在计算土的自重应力时,地下水位以下采用土的饱和重度。() 4、在基底附加应力P0作用下,基础中心点所在直线上附加应力随深度Z 的增大而减小, Z 的起算点为地基表面。() 5、深度相同时,随着离基础中心点距离的增大,地基中竖向附加应力曲 线增大。() 6、大量抽取地下水,造成地下水位大幅度下降,这将使建筑物地基的沉 降减小。() 7、三种土压力之间的大小关系为: E p < E < E a。()

8、土中某点发生剪切破坏,剪破面上剪应力就是该点的最大剪应力,剪破面与大主应力面的夹角为 45°+φ/2 。( ) 9、墙背和填土之间存在的摩擦力将使主动土压力减小、 被动土压力增大。( ) 10、进行粘性土坡稳定分析时,常采用条分法。 ( ) 三、选择题 1、孔隙比的定义表达式是( )。 A 、 e=V /V s B 、 e=V /V C 、e=V /V D 、e=V /V v V V w v s 2、不同状态下同一种土的重度由大到小排列的顺序是( ) sat >γ >d γ>γ ' B. γsat >γ '> γd >γ A . γ D. γd >γ '> γsat >γ C. d >γ >sat γ>γ' γ 3、成层土中竖向自重应力沿深度的增大而发生的变化为 :( ) A 、折线减小 B 、折线增大 C 、斜线减小 D 、斜线增大 4、土中自重应力起算点位置为: ( ) A 、基础底面 B 、天然地面 C 、地基表面 D 、室外设计地面 5、某场地表层为 4m 厚的粉质黏土,天然重度 γ=18kN/m3,其下为饱和 重度 γsat 4m 处,经计算 =19 kN/m3 的很厚的黏土层,地下水位在地表下 地表以下 2m 处土的竖向自重应力为( )。 A 、 72kPa B 、36kPa C 、 16kPa D 、 38kPa 6、当摩尔应力圆与抗剪强度线相离时,土体处于的状态是: ( ) A 、破坏状态 B 、安全状态 C 、极限平衡状态 D 、主动极限平衡状态 7、计算时间因数 时,若土层为单面排水,则式中的 H 取土层厚度的 ( )。 A 、一半 B 、1 倍 C 、2 倍 D 、4 倍 8、用朗肯土压力理论计算挡土墙土压力时,适用条件之一是( )。 A 、墙后填土干燥 B 、墙背粗糙 C 、墙背垂直、光滑 D 、墙 背倾 9、土体积的压缩主要是由于( )引起的。 A. 孔隙水的压缩 B.土颗粒的压缩

高等土力学历年真题

高等土力学历年真题 一、 黄土湿陷性机理与处治方法。(2010年) 1、黄土湿陷泛指非饱和的、结构不稳定的黄色土,在一定压力作用下,受水浸湿后,土的结构迅速破坏,发生显著的附加下沉现象。黄土湿陷现象是一个复杂的地质、物理、化学过程,对于湿陷的机理目前国内外有多种假说,归纳起来可分为内因和外因两个方面。 黄土形成初期,季节性的少量雨水把松散的粉粒粘聚起来,而长期的干旱使水分不断蒸发,于是少量的水分以及溶于水中的盐类都集中到较粗颗粒的表面和接触点处,可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结物。同时随着含水量的减少,土颗粒彼此靠近,颗粒间的分子引力以及结合水和毛细水的联结力逐渐加大,这些因素都增强了土粒之间抵抗滑移的能力,阻止了土体在自重压密,从而形成以粗粉粒为主体骨架的蜂窝状大孔隙结构。 当黄土受水浸湿或在一定外部压力作用下受水浸湿时,结合水膜增厚并楔入颗粒之间,于是结合水联系减弱,盐类溶于水中,各种胶结物软化,结构强度降低或失效,黄土的骨架强度降低,土体在上覆土层的自重压力或在自重压力与附加压力共同作用下,其结构迅速破坏,大孔隙塌陷,导致黄土地基附加的湿陷变形。 2、黄土地基处理方法 地基处理应考虑场地的选择和勘探,黄土湿陷类型的派别和地基处理方法的选择,以达到建筑设计经济与安全的要求。 灰土垫层 传统方法,用于高层建筑更能发挥其作用,它具有一定的胶凝强度和水稳定性,在基础压力作用下以一定的刚性角向外扩散应力,因而常用作刚性基础的底脚。 砂石垫层 用于地下水位较高的软弱土层,厚度约1-3m ,其下为工程性能良好的下卧层。 强夯法 是处理湿陷性黄土地基最经济的一种方法,其处理土层厚度一般用梅纳提出的估算公式QH z α= 灰土挤密桩 是处理大厚度湿陷性黄土地基方法之一,其作用是挤密桩周围的土体,降低或者消除桩深度内地基土的湿陷性,提高承载力。 振冲碎石桩 主要用于饱和黄土的地基处理,它以振冲置换作用为主。 打入混凝土预制桩 锤击沉入的钢筋混凝土预制桩,质量稳定,工艺简便,是目前高层建筑基础应用较广的一种。 灌注桩 主要用于饱和黄土填土地基,他是利用挖空或沉桩基将钢制桩管沉入土中成孔

李广信版高等土力学课后习题答案 第二、三、四章

第二章 习题与思考题 17、在邓肯-张的非线性双曲线模型中,参数a 、b 、i E 、t E 、13-ult σσ()以及f R 各 代表什么意思? 答:参数i E 代表三轴试验中的起始变形模量,a 代表i E 的倒数;ult )(31σσ-代表双曲 线的渐近线对应的极限偏差应力,b 代表ult )(31σσ-的倒数;t E 为切线变形模量;f R 为破 坏比。 18、饱和粘土的常规三轴固结不排水实验的应力应变关系可以用双曲线模拟,是 否可以用这种实验确定邓肯-张模型的参数?这时泊松比ν为多少?这种模型用 于什么情况的土工数值分析? 答:可以,这时ν=0.49,,用以确定总应力分析时候的邓肯-张模型的参数。 19、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,上述的131()/d d σσε-是否就是土的切线 模量t E ?用有效应力的广义胡克定律来推导131()/d d σσε-的表达式。 答:不能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;在有效应力分析时,邓肯-张模型中的131()/d d σσε-不 再是土的切线模量,而需做以下修正: 131()/=1-(1-2) t t E d d A σσευ- 具体推导如下: ' ' ' 11231231231231=[-(d +d )]1=[(-du)-(d +d -2du)]1=[(-du)-(d +d )-2du)]1=[-(d +d )-(1-2)du)]d d E d E d E d E εσυσσσυσσσυσσυσυσσυ 又由于23=d =0d σσ;且B=1.0时,13=(-)u A σσ?,则:13=(-)du Ad σσ,代入 上式,可得:

高等土力学试卷

附件3:研究生课程空白试卷(考试形式)式样 北京建筑工程学院研究生试题专用纸 得分阅卷人(签字)复核人(签字) 姓名学号年级 专业课程名称 考试日期2013年05 月17日试卷答卷所需时间1周 试题内容(附评分标准): 1、简述土的结构性与成因,比较原状土与重塑土结构的强弱,并说明原因。(5分) 2、简述土工参数不确定性的主要来源和原因。(5分) 3、何为土的剪胀性,产生剪胀的原因。(5分) 4、影响饱和无粘性土液化的主要因素有哪些?列举几种判断液化的方法。(5分) 5、广义讲,什么是土的本构关系?与其他金属材料比,它有什么变化特性?(5分) 6、土的本构模型主要分哪几类?邓肯-张本构模型的本质是什么?并写出邓肯-张本构模型 应力应变表达式;并给出邓肯-张模型中参数的确定方法。(5分) 7、剑桥模型的试验基础及基本假定是什么?说明该模型各个参数的意义及确定方法。(5分) 8、比奥(Biot)固结理论与太沙基-伦杜立克(Terzaghi-Randulic)扩散方程之间主要区别 是什么?后者不满足什么条件?二者在固结计算结果有什么主要不同?(5分) 9、何为Mandol-cryer效应?说明其产生的机理。为什么拟三维固结理论(扩散方程)不能 描述这一效应?(5分) 10、影响地基承载力的因素有哪些?介绍地基极限承载力和容许承载力的意义。(5分) 11、地基的破坏形式和土的种类之间有何关系,具体原因是什么? (5分) 12、用高等土力学知识解释降雨尤其是暴雨是滑坡活动最重要的触发因素。(5分) 13、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?(5分) 14、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?(5分) 15、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

最新土力学试题与答案

1.什么是土的颗粒级配?什么是土的颗粒级配曲线? 土粒的大小及其组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总量的百分数)来表示,称为土的颗粒级配(粒度成分)。根据颗分试验成果绘制的曲线(采用对数坐标表示,横坐标为粒径,纵坐标为小于(或大于)某粒径的土重(累计百分)含量)称为颗粒级配曲线,它的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。 2.土中水按性质可以分为哪几类? 3. 土是怎样生成的?有何工程特点? 土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒,经过不同的搬运方式,在各种自然环境中生成的沉积物。与一般建筑材料相比,土具有三个重要特点:散粒性、多相性、自然变异性。 4. 什么是土的结构?其基本类型是什么?简述每种结构土体的特点。 土的结构是指由土粒单元大小、矿物成分、形状、相互排列及其关联关系,土中水的性质及孔隙特征等因素形成的综合特征。基本类型一般分为单粒结构、蜂窝结(粒径0.075~0. 005mm)、絮状结构(粒径<0.005mm)。 单粒结构:土的粒径较大,彼此之间无连结力或只有微弱的连结力,土粒呈棱角状、表面粗糙。 蜂窝结构:土的粒径较小、颗粒间的连接力强,吸引力大于其重力,土粒停留在最初的接触位置上不再下沉。 絮状结构:土粒较长时间在水中悬浮,单靠自身中重力不能下沉,而是由胶体颗粒结成棉絮状,以粒团的形式集体下沉。 5. 什么是土的构造?其主要特征是什么? 土的宏观结构,常称之为土的构造。是同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征。其主要特征是层理性、裂隙性及大孔隙等宏观特征。 6. 试述强、弱结合水对土性的影响 强结合水影响土的粘滞度、弹性和抗剪强度,弱结合水影响土的可塑性。 7. 试述毛细水的性质和对工程的影响。在那些土中毛细现象最显著? 毛细水是存在于地下水位以上,受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。土中自由水从地下水位通过土的细小通道逐渐上升。它不仅受重力作用而且还受到表面张力的支配。毛细水的上升对建筑物地下部分的防潮措施和地基特的浸湿及冻胀等有重要影响;在干旱地区,地下水中的可溶盐随毛细水上升后不断蒸发,盐分积聚于靠近地表处而形成盐渍土。在粉土和砂土中毛细现象最显著。

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2.7 (1)修正后的莱特-邓肯模型比原模型有何优点? 莱特-邓肯模型的屈服面和塑性势面是开口的锥形,只会产生塑性剪胀;各向等压应力下不会发生屈服;破坏面、屈服面和塑性势面的子午线都是直线不能反映围压对破坏面和屈服面的影响。为此,对原有模型进行修正,增加一套帽子屈服面,将破坏面、屈服面、塑性势面的子午线改进为微弯形式,可以反映土的应变软化。 (2)清华弹塑性模型的特点是什么? 不首先假设屈服面函数和塑性势函数,而是根据试验确定塑性应变增量的方向,然后按照关联流动法则确定其屈服面;再从试验结果确定其硬化参数。因而这是一个假设最少的弹塑性模型 2.8如何解释粘土矿物颗粒表面带负电荷? 答:(1)由于结构连续性受到破坏,使粘土表面带净负电荷,(边角带正电荷)。 (2)四面体中的硅、八面体中的铝被低价离子置换。 (3)当粘土存在于碱性溶液中,土表面的氢氧基产生氢的解离,从而带负电。 2.9土的弹性模型分类及应用: 线弹性:广义胡克定律 非线弹性:增量胡克定律 高阶弹性模型:柯西弹性模型、格林弹性模型、次弹性模型 ①弹性模型:一般不适用于土,有时可近似使用:地基应力计算;分层总和法②非线弹性模型:使用最多,实用性强:一般 参数不多;物理意义明确;确定参数的试验比较简单③高阶的弹性模型:理论基础比较完整严格;不易建立实用的形式:参数多;意义不明确;不易用简单的试验确定 3.1-3.2正常固结粘土的排水试验和固结不排水试验的强度包线总是过坐标原点的,即只有摩擦力;粘土试样的不排水试验的包线是水平的,亦即只有粘聚力。它们是否就是土的真正意义上的摩擦强度和粘聚强度? 答:都不是。正常固结粘土的强度包线总是过坐标原点,似乎不存在粘聚力,但是实际上在一定条件下固结的粘土必定具有粘聚力,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。粘土的不排水试验虽然测得的摩擦角为0,但是实际上粘土颗粒之间必定存在摩擦强度,只是由于存在的超静空隙水压使得所有破坏时的有效应力莫尔圆是唯一的,无法单独反映摩擦强度。 3.3什么是三轴试验的临界孔隙比?论述临界孔隙比与围压的关系。 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,轴向应变连续增加,最终试样体积几乎不变时的孔隙比,也可以叙述为:用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(σ1-σ3)ult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,这一孔隙比即为在这一围压下的临界孔隙比。 临界孔隙比与围压的关系:如果对变化的围压σ3进行试验,则发现临界孔隙比是不同的。围压增加临界孔隙比减小,围压减小临界孔隙比增加。 3.4请简述影响土强度的外部因素。 参考答案: 1.围压3对土强度影响; 2.中主应力2的影响; 3.土强度具有各向异性; 4.加载速率对土的抗剪强度有一定影响; 5.温度对土强度有一定影响。 3.5 对某种饱和正常固结粘质粉土,已知其有效应力强度指标和孔压系数分别为=0,,B=1,=2/3。 (1)计算该土在常规三轴压缩试验(CTC)中的固结不排水强度指标。 (2)计算该土在减围压三轴压缩试验(RTC)中的固结不排水强度指标。 答:(1)CTC:保持围压不变,增加轴向应力。 为轴向应力;为固结压力(围压) 试验应力路径:,, ,代入数据得, 根据有效应力原理得 由于=0,所以

清华大学高等土力学复习题

高等土力学 第一章土的物质构成及分类 1蒙脱石和伊利石晶胞结构相同,但蒙脱石具有较大的胀缩性,为什么? 2用土的结构说明为什么软粘土具有较大流变特性,原生黄土具湿陷性? 3试述非饱和土中水的迁移特征及控制迁移速率的主要因素? 4非饱和土中水的运移规律与饱和土中水的渗透规律有什么不同? 试述非饱和土和饱和土中孔隙水迁移规律的异同点? 5X射线衍射法是怎样分析粘土矿物成份的? 6粘土表面电荷来源有哪几方面?利用粘粒表面带电性解释吸着水(结合水)形成机理? 7非饱和土中土水势以哪种为主?如何测定非饱和土的土水势大小? 8非饱和土中的土水势主要由哪个几个部分组成?非饱和土中水的迁移速率主要与哪几种因素有关? 9请用粘性土的结构解释粘性土具有可塑性而砂土没有可塑性的机理。 10试简明解说土水势的各分量? 11土的结构有哪些基本类型?各有何特征? 12分散土的主要特征是什么?为什么有些粘性土具有分散性? 13粘性土主要有哪些性质,它们是如何影响土的力学性质的? 14为什么粘土颗粒具有可塑性、凝聚性等性质,而砂土颗粒却没有这些性质? 15非饱和粘性土和饱和的同种粘性土(初始孔隙比相同)在相同的法向应力作用下压缩,达到稳定的压缩量和需要的时间哪个大,哪个小,为什么? 16粘土的典型结构有哪几种,它们与沉积环境有什么联系,工程性质方面各有何特点?

17粘性土的结构与砂土的结构有什么不同? 18为什么粘性土在外力作用下具有较大流变特性? 19粘土矿物颗粒形状为什么大都为片状或针状,试以蒙脱石的晶体结构为例解释之。 第二章土的本构关系及土工有限元分析 1中主应力对土体强度和变形有什么影响?分别在普通三轴仪上和平面应变仪上做 试验,保持σ3为常量,增加σ1-σ3所得应力应变关系曲线有何不同?所得强度指标是否相同? 2屈服面和硬化规律有何关系? 3弹塑性柔度矩阵[C]中的元素应有哪三点特征? 4剑桥弹塑性模型应用了哪些假定?欲得到模型参数应做哪些试验? 5广义的“硬化”概念是什么?什么叫硬化参数? 6什么是流动规则?什么叫塑性势?流动规则有哪两种假定? 7弹塑性模型中,为什么要假定某种型式的流动法则,它在确定塑性应变中有何作用? 8根据相适应的流动规则,屈服面和塑性应变增量的方向有何特征? 9试解释为什么球应力影响塑性剪应变? 10什么叫土的变形“交叉效应”?“交叉效应”对土的刚度矩阵[D]或柔度矩阵[C]有何影响? 11什么叫应力路径?什么叫应力历史?试结合图示说明它们对土的变形的影响? 12什么叫土的“各向异性”?考虑“各向异性”对土的刚度矩阵[D]或柔度矩阵[C]有何影响? 13哪些因素影响土的变形?或土体变形有哪些特征? 14什么叫剪缩?什么叫剪胀?什么样的土表现为剪胀,怎样的土表现为剪缩?邓肯双曲线模型能否反映剪胀,剪缩?为什么?修正剑桥模型能否反映?

河海大学高等土力学试卷教学提纲

河海大学高等土力学 试卷

《2012年河海大学高等土力学》—— 《土工原理》2012-05-16 1.土体在沉淀以后,抗剪强度有什么变化趋势?为什么?(8分) p128 (p116) 答:土体沉淀后,不同的主应力方向下土的抗剪强度不同:竖向抗剪强度高于水平抗剪强度。这是因为天然的土通常在沉积过程中,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定的状态,近似于水平层的沉淀,由于长期自重的作用,促成土颗粒排列有一定的方向性,这就形成了土层的各向异性结构,土层的各向异性结构导致土的力学性质上的各向异性。 2.土体中有机质对土体有什么影响?(8分) p4 土壤中的有机质存在是土区别于一般固体物质的主要特性之一,有机质是土壤固相物质中最易变化、性质最不稳定的组分。有机质对土体性质影响的一般规律:随着有机质含量的增加,土的分散性加大,天然含水率增高,干密度减小,胀缩性增加,压缩性增加强度减小,承载力降低,对工程极为不利。 3.十字板剪切实验中,竖向剪切强度与两端水平剪切强度哪个大?为什么? (7分)p102 答:(十字板剪切实验是一种利用十字板剪切仪在现场测定土的抗剪强度实验的方法,这种方法适合于现场测定饱和粘性土的原位不排水强度,特别适用于均匀饱和软粘土。对于粘土中夹带薄层细、粉砂或贝壳,用该方法测得强度偏高。) 现场土常常是各向异性的,对于正常固结土,水平面上的抗剪强度一般小于垂直面上的抗剪强度。产生各向异性的原因在于:土的成层性和土中的应力状态不同。 4.三轴实验中的破坏规范主应力之差和主应力之比,有什么不同?有什么区 别?(7分)p124

大学土力学试题及答案

第1章土的物理性质与工程分类 一.填空题 1.颗粒级配曲线越平缓,不均匀系数越大,颗粒级配越好。为获得较大密实度,应选择级配良好的土料作 为填方或砂垫层的土料。 2.粘粒含量越多,颗粒粒径越小,比表面积越大,亲水性越强,可吸附弱结合水的含量越多,粘土的塑性 指标越大 3.塑性指标I P r W L -W P ,它表明粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围,它综合反 映了粘性、可塑性等因素。因此《规范》规定:10 ::: I P _17为粉质粘土,I P 17为粘土。 4.对无粘性土,工程性质影响最大的是土的密实度,工程上用指标e、D r来衡量。 5.在粘性土的物理指标中,对粘性土的性质影响较大的指标是塑性指数I P 6.决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的相对密度,它是用指标D r来衡量。 W-W P 7.粘性土的液性指标I L ,它的正负、大小表征了粘性土的软硬状态,《规范》 W L-W p 按I L将粘性土的状态划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。 &岩石按风化程度划分为微风化、中等风化、强风化。 9.岩石按坚固程度划分为硬质岩石,包括花岗岩、石灰岩等;软质岩石,包括页岩、泥岩 10.某砂层天然饱和重度sat =20kN∕m3,土粒比重G^ 2.68 ,并测得该砂土的最大干重 度dmax =17.1kN∕m3,最小干重度dmin =15.4 kN/m3,则天然孔隙比e为0.68,最大孔隙比e f maχ =0.74,最小孔隙比e min =0.57。 11.砂粒粒径范围是0.075~2mm,砂土是指大于2mm粒径累计含量不超过全重50%,而大 于0.075mm粒径累计含量超过全重50%。 12.亲水性最强的粘土矿物是蒙脱石,这是因为它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成,晶胞间露出的是多余的负电荷,因而晶胞单元间联接很弱,水分子容易进入晶胞之间,而发生膨胀。 二问答题 1.概述土的三相比例指标与土的工程性质的关系? 答:三相组成的性质,特别是固体颗粒的性质,直接影响土的工程特性。但是,同样一种土, 密实时强度高,松散时强度低。对于细粒土,水含量少则硬,水含量多时则软。这说明土的性质不仅决定于

高等土力学(李广信)2-5章部分习题答案

2-1.什么叫材料的本构关系?在上述的本构关系中,土的强度和应力-应变有什么联系? 答:材料的本构关系是反映材料的力学性质的数学表达式,表现形式一般为应力-应变-强度-时间的关系,也成为本构定律,本构方程。 土的强度是土受力变形发展的一个阶段,即在微小的应力增量作用下,土单元会发生无限大或不可控制的应变增量,它实际上是土的本构关系的一个组成部分。 2-7什么是加工硬化?什么是加工软化?请绘出他们的典型 的应力应变关系曲线。 答:加工硬化也称应变硬化,是指材料的应力随应变增加而 增加,弹增加速率越来越慢,最后趋于稳定。 加工软化也称应变软化,指材料的应力在开始时随着应变增 加而增加,达到一个峰值后,应力随应变增加而下降,最后 也趋于稳定。 加工硬化与加工软化的应力应变关系曲线如右图。 2-8什么的是土的压硬性?什么是土的剪胀性? 答:土的变形模量随着围压提高而提高的现象,称为土的压硬性。 土的剪胀性指土体在剪切时产生体积膨胀或收缩的特性。 2-9简述土的应力应变关系的特性及其影响因素。 答:土是岩石风化形成的碎散矿物颗粒的集合体,通常是固、液、气三相体。其应力应变关系十分复杂,主要特性有非线性,弹塑性,剪胀性及各向异性。主要的影响因素是应力水平,应力路径和应力历史。 2-10定性画出在高围压(MPa 303<σ)和低围压 (KPa 1003=σ)下密砂三轴试验的v εεσσ--)(131-应力应 变关系曲线。 答:如右图。横坐标为1ε,竖坐标正半轴为)(31σσ-,竖坐 标负半轴为v ε。 2-13粘土和砂土的各向异性是由于什么原因?什么是诱发各向异性? 答:粘土和砂土的各向异性是由于其在沉积过程中,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定的状态。同时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不等,这种不等向固结也造成了土的各向异性。 诱发各向异性是指土颗粒受到一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改变,这种结构的改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。 2-17在邓肯-张的非线性双曲线模型中,参数a 、b 、i E 、t E 、ult )(31σσ-以及f R 各代表什么意义? 答:参数i E 代表三轴试验中的起始变形模量,a 代表i E 的倒数;ult )(31σσ-代表双曲线的渐近线对应的极限偏差应力,b 代表ult )(31σσ-的倒数;t E 为切线变形模量;f R 为破坏比。

高等土力学试题()

一.回答下列问题: 1.何谓非饱和土的基质吸力? 举出一种非饱和土的强度公式。 2.三轴试验中的膜嵌入或顺变性(Membrane Penetration)对试验结果有什么影响?对什么土和什么类型的试验影响比较大? 3.说明普朗特尔(Prandtl)和太沙基(Terzaghi)的地基极限承载力公式的基本假设条件和滑裂面形状。 4.何谓德鲁克(Drucker)假说?何谓相适应和不相适应的流动规则?对两种情况各举一个土的弹塑性模型。 5.某饱和砂土的固结不排水三轴试验结果如下图所示,在p-q 坐标定性绘出有效应力路径。应当如何确定这种土的有效应力强度指标? σ1-σ3 q ε1 o p σ3 u 二. 选择一个问题回答: 1.在深覆盖层上修建土石坝时,坝体和覆盖层的防渗结构物主要有那些型式?各有什么优缺点? 2.在地基处理方法中有哪些型式的复合地基桩?说明其适用范围。 三.最近在岩土工程界关于基坑支护土压力计算的讨论很热烈, 试谈谈你对土压力的“水土合算”与“水土分算”的看法 四. 某油罐地基工程采用堆载预压法进行地基加固,地基土的抗剪强度指标如图所示,已知中心点M处的自重应力为:σsz=40kPa, σsx=32 kPa. 当设计堆载压 力p=200 kPa时在M点引起的附加压力σz=120 kPa,σx=30 kPa,分析M点是否 会破坏?应如何进行堆载才能防止地基破坏? 粉质粘土 孔压系数A=0.4 c'=10Kpa H ?'=30? k=5?10-6cm/s 五.在一个高2米的铁皮槽中装有饱和的均匀松砂,其孔隙比e=0.85,砂的比重Gs=2.67,内摩擦角φ=32?。然后在振动时砂土发生了完全液化。由于槽壁位移,槽内的砂土的水平土压力是主动土压力,试计算砂土液化前后的槽壁上和槽底上的土压力和水压力。(10分) 饱和松砂 2.0米 六.回答下列问题: (一)说明高层建筑上部结构、基础和地基的相互作用关系。 (二)规范规定:一般粘性土中的预制桩,打入后15天,对软粘土,打入后21天,才能进行静载试验,为什么? (三)为什么对于小型建筑物地基一般是承载力控制;对于大型建筑物地基一般是沉降控制? (四)有一个建筑物的地基承载力基本值是120kPa,要求的设计承载力是250kPa,设计者在原地基上增加了70厘米厚的水泥土

土力学习题及答案--第二章..

第2章土的物理性质及分类 题 的物理性质指标?哪些是直接测定的指标?哪些是计算指标? 水量大于乙土,试问甲土的饱和度是否大于乙土? 限、液限和缩限?什么是液性指数、塑性指数? 对地基土性质有何影响? 的冻胀性?产生机理是什么? 土分类塑性图的优点。 何对建筑地基岩土进行分类? 的天然重度和含水量相同,相对密度不同,饱和度哪个大? 隙比e、相对密实度D r判别砂土密实度的优缺点。 判别碎石土密实度方法? 的灵敏度和触变性?试述在工程中的应用。 2-1中各图的横纵坐标,同时标出单位。 线(b)击实曲线(c)塑性图 图2-1 实性的主要因素什么? 优含水量和最大干密度? 水量ω<最优含水量ωop时,干密度ρd随ω增加而增大,ω>ωop时,ρd随ω增加而减小? 实工程中,土体是否能压实到完全饱和状态?为什么?(华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试) 实效果的因素有哪些? 用天然含水量说明不了粘性土的物理状态,而用液性指数却能说明?(长安大学2007年硕士研究生入学考试) 题 含水量不同,可分别处于、、、、四种不同的状态。其界限含水、、。 度的判别一般采用以下三种方法、、。 度、土粒相对密度、含水量由室内试验直接测定,其测定方法分别是、、。 不同状态的分界含水量液限、塑限、缩限分别用、、测定。 性是指。 度越高,其结构性越强,受扰动后土的强度降低越。

地基的土,可分为岩石、碎石土砂土、、粘性土和人工填土。 指粒径大于 mm的颗粒超过总重量50%的土。 为土中被水充满的孔隙与孔隙之比。 是用来衡量粘性土的状态。 工程的土料,压实效果与不均匀系数C u的关系:( ) 比C u小好(B) C u小比C u大好(C) C u与压实效果无关 种类土样,它们的含水率都相同,但是饱和度S r不同,饱和度S r越大的土,其压缩性有何变化?( ) 越大(B) 压缩性越小(C) 压缩性不变 土样,在荷载作用下,饱和度由80%增加至95%。试问土样的重度γ和含水率怎样改变?( ) ,减小(B) γ不变,不变(C)γ增加,增加 指土进入流动状态时的含水率,下述说法哪种是对的?( ) 的含水率最大不超过液限 定是天然土的饱和含水率 的含水率可以超过液限,所以液限不一定是天然土的饱和含水率 的天然孔隙比为e=0.303,最大孔隙比e max=0.762,最小孔隙比e min=0.114,则该砂土处于( )状态。 (B)中密 (C)松散(D)稍密 土的密度ρ=1.8g/cm3,土粒相对密度ds=2.70,土的含水量w=18.0%,则每立方土体中气相体积为( ) m3 (B)0.77m3(C)0.16m3(D)0.284m3 比例指标中,直接通过室内试验测定的是()。 ; (B) d s,w, ρ; (C) d s,e, ρ; (D) ρ,w, e。 性土,它们的液限w L相同,但塑性指数I P不同,I P越大,则土的透水性有何不同()。(湖北工业大学2005年攻读硕士学位研究 性增大;(B) 透水性不变;(C) 透水性减小。 土的物理特征指标有哪些()。(湖北工业大学2005年攻读硕士学位研究生入学考试) 隙比e,最大孔隙比e max,最小孔隙比e min; 重度r dmax,最优含水量w op,压实度 c; 水量w,塑限W p,液限W L。 土的工程性质影响最大的因素是()。 ; (B)密实度; (C)矿物成分; (D)颗粒的均匀程度。 状态的砂土的密实度一般用哪一种试验方法测定()。 验; (B)十字板剪切试验; (C)标准贯入试验; (D)轻便触探试验。 的液性指数=0.6,则该土的状态()。

高等土力学模拟考题及答案

模拟考试5及答案 1. 下图为拟选用的200米堆石坝料的级配表;拟采用厚粘土心墙防渗,粘土塑性指数I p =17;地基覆盖层 为50米,地基土以砂砾石为主。如果要求对该坝进行竣工时的稳定分析以及施工期的有效应力变形数值计算(采用土的本构关系模型与比奥固结理论耦合计算),变形数值计算采用Duncan-Chang 双曲线模型,现有三轴仪的试样尺寸为φ300×600mm ,需要对试验、模型参数确定和计算步骤进行设计。 (1) 对堆石料和粘土料应进行什么样的三轴试验?(包括堆石料的模拟、试验的排水条件及试验量测 数值等) (2) 简述在上述试验资料基础上,确定理论和模型的参数方法与步骤; (3) 对于非线性堆石坝变形分析,如何采用增量法分步进行计算? (4) 如何进行竣工时的稳定分析? 解答: (1) 对于堆石料应进行三轴排水的常规压缩试验。但是最大粒径为300/5=60mm , 建议采用替代法模拟;因为细颗粒较少,也可采用相似模拟或者其他模拟方法。对于粘土对于有效应力计算,应当进行排水三轴试验;但是为了测定孔压系数也要进行不排水试验(A,B ),也可用于总应力法的稳定分析; (2) 试验比奥固结理论需要测定孔压系数A,B ;Duncan-Chang 双曲线模型中的堆石 料和粘土料试验E,B 或者E 、ν模型,用三轴排水试验进行参数确定。 (3) 对于增量法可以逐层填筑,分布计算,一般可以模拟实际的填筑过程和工序; 在每一加载过程中,还应当用时间的差分进行孔压消散的比奥理论计算;最后得到竣工时的应力、孔压和变形(位移)。也可以用于稳定分析(总应力法或者有效应力法) (4) 总应力法:采用不排水强度指标,用圆弧法分析(比肖甫法和摩根斯坦-普赖 斯法)。如果采用有效应力分析,则可以通过计算确定心墙中的超静孔压等值线,采用有效应力强度指标。 2.在一种松砂的常规三轴排水压缩试验中,试样破坏时应力为:σ3=100kPa ,σ1-σ3=235kPa 。 (1) 计算下面几个强度准则的强度参数: 莫尔-库仑强度准则:(σ1-σ3)/(σ1+σ3)=sin ?; 广义屈雷斯卡(Tresca)准则: σ1-σ3=αt I 1 松冈元-中井照夫强度准测:I 1I 2/I 3=k f. (2)平面应变状态的试样的y 方向为零应变方向,已知ν=0.35。初始应力状态为σz =σx =200kPa 且按 ?σz /?σx =-2比例加载,利用以上3个强度准则分别计算试样破坏时的σz =? σx =?σy =?b=? 解答: (1)参数计算:σ3=100kPa ,σ1-σ3=235kPa ,σ3=σ2=100kPa ,σ1=335kPa ①莫尔-库仑强度准则 1313235 0.54,32.7435 σσφσσ-===?+ ②Tresca 113 1 3352100535235 0.44535 t I kPa I σσα=+?=-= = = ③松冈元

高等土力学课后参考答案

第五章. 土的压缩与固结 概念与思考题 1.比奥(Biot)固结理论与太沙基-伦杜立克(Terzaghi-Randulic)扩散方程之间主要区别是什么?后者不满足什么条件?二者在固结计算结果有什么主要不同? 答:主要区别:在太沙基-伦扩散方程推导过程中,假设正应力之和在固结与变形过程中是常数,太-伦扩散方程不满足变形协调条件。 固结计算结果:从固结理论来看,比奥固结理论可解得土体受力后的应力、应变和孔压的生成和消散过程,理论上是完整严密的,计算结果是精确地,太-伦法的应力应变计算结果和孔压计算结果精确。比奥固结理论能够反映比奥戴尔-克雷效应,而太沙-伦扩散方程不能。 但是,实际上,由于图的参数,本构模型等有在不确定性。无论采用哪种方法计算都很难说结果是精确的。 2.对于一个宽度为a的条形基础,地基压缩层厚度为H,在什么条件下,用比奥固结理论计算的时间-沉降(t-s)关系与用太沙基一维固结理论计算的结果接近? 答案:a/H很大时 3.在是砂井预压固结中,什么是砂井的井阻和涂抹?它们对于砂井排水有什么影响? 答:在地基中设置砂井时,施工操作将不可避免地扰动井壁周围土体,引起“涂抹”作用,使其渗透性降低;另外砂井中的材料对水的垂直渗流有阻力,是砂井内不同深度的孔不全等于大气压(或等于0),这被称为“井阻”。涂抹和井阻使地基的固结速率减慢。 4.发生曼德尔-克雷尔效应的机理是什么?为什么拟三维固结理论(扩散方程)不能描述这一效应? 答:曼戴尔-克雷尔效应机理:在表面透水的地基面上施加荷重,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由增加。土的泊松比也随之改变。但是内部土体还来不及排水,为了保持变形协调,表层土的压缩必然挤压土体内部,使那里的应力有所增大。因此某个区域内的总应力分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,水平总应力分量的相对增长(与起始值相比)比垂直分量的相对增长要大。 5.在堆载预压中,匀速线性加载40天施加100kPa均布荷载。问在40天时的固结度U1,与瞬时一次加载100kPa均布荷载以后20天的固结度U2相比,那个大? 6.有两个多层地基土如图所示,都是上下双面排水。如果按照化引当量层法,它们的固结应当是完全相同的。你认为哪一个在相同时段的固结度大?哪一个比较适合用化引当量层法计算?解释为什么? ①层土:粘土,k=2?10-8cm/s, Es=3MPa, ②层土:砂质粉土,k=5?10-5cm/s, Es=6MPa,

高等土力学试题-考博专用教学内容

参考书目《高等土力学》李广信 第1章土工试验及测试 一、简述土工试验的目的和意义。 1)揭示土的一般或特有的物理力学性质。 2)针对具体土样的试验,揭示区域性土、特殊土、人工复合土的物理力学性质。 3)确定理论计算和工程设计的参数。 4)验证理论计算的正确性及实用性。 5)原位测试、原型监测直接为土木工程服务,也是分析和实现信息化施工的手段。 第2章土的本构关系 ★二、广义讲,什么是土的本构关系?与其他金属材料比,它有什么变形特性(应力应变特性)?(2.3节)P51 土的本构关系广义上讲是指反应土的力学性状的数学表达式,表示形似一般为应力-应变-强度-时间的关系。 与金属材料相比,土的变形特性包含: ①土应力应变的非线性。由于土由碎散的固体颗粒组成,土的宏观变形主要不是由土颗粒本身变形,而是由于颗粒间位置的变化。这样在不同的应力水平下由相同应力增量引起的应变增量就不会相同,即表现出非线性。 ②土的剪胀性。由于土石由碎散颗粒组成的,在各向等压或等比压缩时,孔隙总是减少的,从而可发生较大的体积压缩,这种体积压缩大部分死不可恢复的,剪应力会引起土塑性体积变形,这叫剪胀性,另一方面,球应力又会产生剪应变,这种交叉的,或者耦合的效应,在其他材料中很少见。 ③土体变形的弹塑性。在加载后再卸载到原来的应力状态时,土一般不会完全恢复到原来的应变状态,其中有一部分变形是可以恢复的,部分应变式不可恢复的塑性应变,并且后者往往占很大的比例。 ④土应力应变的各向异性和土的结构性。不仅存在原生的由于土结的各向构异性带来的变形各向异性,而且对于各向受力不同时,也会产生心的变形和各向异性。 ⑤土的流变性。土的变形有时会表现出随时间变化的特性,即流变性。与土的流变特性有关的现象只要是土的蠕变和应力松弛。 影响土的应力应变关系的应力条件主要有应力水平,应力路径和应力历史。 ★三、何为土的剪胀性,产生剪胀的原因?P52(2.3.2) 土体由于剪应力引起的体积变化称为剪胀性,广义的剪胀性指剪切引起的体积变化,既包括体胀,也包括体缩,但后者常被称为“剪缩”。土的剪胀性实质上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,从而发生体积的变化。 四、论述土的本构关系分类,并举例说明。 1、弹性本构关系 弹性本构关系可分为线弹性本构关系和非线性弹性本构关系。线弹性本构关系即一般的弹性力学,其应力-应变关系服从广义胡克定律。非线性本构关系的应力-应变曲线是非线性

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