chapter1土力学北京交通大学.ppt

1、,土 力 学,讲授：白 冰 北京交通大学土木建筑工程学院,第1章 绪 论,1.1 研究的内容 作为建筑物地基、岩土材料或环境介质； 土的工程性质； 提出力学计算模型； 分析应力、变形、土压力、地基承载力、土坡稳定。,1.2 学习土力学的目的,为土工结构物设计和施工提供： 土的工程性质指标 评价方法 分析计算原理,土木工程专业的技术基础课，涉及： 水利工程 道路工程 桥梁工程 采矿工程 地下工程 铁道工程,下面给出一些图片，说明土力学研究的重要性。,强度不够造成失稳破坏,渗流造成地基破坏,关于比萨斜塔的纠偏情况,关于比萨斜塔的纠偏情况,1.3 土力学与其它学科的联系,土质学的概念： 从土的成因与

2、成份出发，研究物理本质与机理； 根据土的强度、变形机理提出改良土质的途径。 土力学与土质学的关系： 发展过程中互相渗透、互相结合。 把土的微观结构与土的应力-应变-强度关系结合 利用土的变形、强度机理说明力学本质。,与其它学科关系： 工程地质学、材料力学等。 学习基础工程、地基处理及高等土力学的基础。 岩土工程学科的基础课程。,1.4 土的基本特征和特性,碎散性：摩擦型材料。 自然变异性或不均匀性：是自然地质历史的产物。 三相体系：固体颗粒、水、气体。 不确定性：性质复杂，随外部条件而变化,1.5 如何处理土工中的问题,（1）必须结合很多学科的研究成果 土质学 工程地质学 工程力学 现代数学理

3、论 计算机科学 （2）必须具备丰富的工程经验和良好的工程判断能力。,“是一门半科学、半艺术的学科” Terzaghi语。,1.6 地基与基础的概念,地基：直接承受建筑物影响的土层。 基础：将上部结构的荷载传递到地基中的结构部分。 地基与基础共同作用的观点：看作是一个共同作用体系。,1.7 土力学的发展过程及现状,1773年建立MohrCoulomb强度理论 为土压力、地基承载力和土坡稳定分析奠定基础； 1776年Coulomb发表建立在滑动土楔基础上的土压力理论； 1857年Rankine提出极限平衡分析基础上的土压力理论；,1856年Darcy通过室内试验建立水的渗透理论； 1885年Bou

4、ssinesq提出各向同性半无限体表面在竖直集中力作用下的位移和应力分布理论； 1892年Flamant提出线荷载作用下位移和应力分布理论； 20世纪初，Prandtl根据塑性平衡原理，导出极限承载力公式； Fellenius提出瑞典圆弧法分析土坡稳定性；,Terzaghi(1923)建立饱和土的有效应力原理，标志着土力学学科的建立；,Biot建立土骨架压缩和渗透耦合理论； 黄文熙院士对我国土力学学科发展作出重要贡献； 我国的高等学校、科研院所以及一大批学者也作出了贡献，如沈珠江院士；,北京交通大学岩土工程学科发展很快。,近年来，土力学获得了较大的发展,“Geotechnical and Ge

5、oenvironmental Engineering”(美国) “Geotechnique”（英国） “Canadian Geotechnical Journal”（加拿大） “Soils and Foundations”（日本） “岩土工程学报”（中国） 岩石力学与工程学报。,1.8 本教材的特点,尽可能简单、易懂、易于教学。 尽可能介绍一些新的研究成果和方法。 尽可能给出有关方法的适用范围和局限性。 较多地介绍了土质学内容。,教学参考书 陈仲颐、周景星等，土力学，清华大学出版社，1994年 刘成宇主编，土力学，第二版，中国铁道出版社，2000年 B. M. Das, Principles of Geotechnical Engineering, Fourth Edition, PWS Publishing Company, 1998,教学要求,平时考核与作业占总分20% 试验没有完成的，不允许参加考试 做试验前，应预习试验指导书 与我们联系：隧道与岩土工程研究所210室,日本新泻地震,本新澙县一带当地时间2