太沙基与土力学的发展.ppt

太沙基与土力学的发展 专题研讨-刘强强 太沙基K (Karl Terzaghi,18831963） 美籍奥地利土力学家， 现代土力学的奠基人之一， 被公认为现代土力学创始人。 现代土力学之父 一、求学探索时期 太沙基的生平-求学探索时期 二、现代土力学诞生时期 太沙基的生平土力学诞生时期 三、土力学普及时期 太沙基的生平土力学普及时期 1925年，太沙基在麻省理工讲学，杂志上以“ 土力学原理 ” 为题连续发表文章，逐渐成为土木工程学中新领域的创始 人。但当时具有强烈的经验主义倾向的基础工程方面的技术 人员, 对于以物理学、胶体化学和微分方程式贯穿起来的土 力学, 抱有不信任感。1930年回国在维也纳工业大学任教， 1938年二战时，迁居美国。这一时期，太沙基的土力学逐渐 被人所认可。定居美国后，太沙基担任了一系列重大工程建 设的顾问，在不断地工程实践中完善了他的理论。 太沙基的土力学从理论到实践 “Unfortunately, soils are made by nature and not by man, and the products of nature are always complex. Its properties change from point to point while our knowledge of its properties are limited to those few spots at which the samples have been collected. In soil mechanics the accuracy of computed results never exceeds that of a crude estimate， and the principal function of theory consists in teaching us what and how to observe in the field.” 土力学的发展古典土力学的基本问题 pTerzaghi 理论(1923) pBiot静力固结理论 (1941) pBiot动力固结理论 (1956) pDurcker 运动学理论(1952) 土力学的发展现代土力学的基本问题 土力学的发展从古典土力学到现代土力学 古典土力学现代土力学 线弹性多孔介质 刚塑性介质 Duncan、剑桥模型 等非线性本构 Terzaghi、 Biot两相 饱和土固结理论 Fredlund等三相非饱 和土固结理论 土体极限平衡理论 软化材料逐渐破坏理论 液化破坏理论 本构模型 固结理论 破坏理论 土力学的发展从古典土力学到现代土力学 本构模型 刚塑性模型 线弹性模型 结构性模型 非线性-弹塑性模型 土力学的发展从古典土力学到现代土力学 固结理论 固体骨架 土中水 土中气体 饱和土 非饱和土 p饱和土固结理论是以土体连续变形的为基本假设。对于非饱和 土，气体具有很高压缩性，同时，部分气体溶解于水中，很难满 足严格的连续条件。 p非饱和土的渗透性包括透气性和透水性，渗透性与非饱和土的 基质吸力和含水量密切相关。 p非饱和土的有效应力参量和有效应力原理的适用性较窄，有效 应力公式中含有与基质吸力有关的参量不易确定。 p非饱和土的水气接触是一个复杂的物理-化学界面，Fredlund称 之为第四相。 土力学的发展从古典土力学到现代土力学 固结理论 土力学的发展从古典土力学到现代土力学 破坏理论 p逐渐破坏理论 应变软化材料在遭受多次的加载和卸载和卸载之后，进一步 变形所需的应力变小，发生应变软化现象，逐渐破坏。 p液化破坏理论 松软土体受到力学扰动时体积收缩.如果土体是饱和的, 且内 部的孔隙水无法排出, 就引起内压升高。当内压升高到等于 围压, 土体就完全失去强度, 达到液化状态 太沙基对土