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1、第一章1试验及袒0*10a莫尔库仑强度理论公式：=sill(p+Ccoscp(1)2 2对于砂土，c=o,由常规三6=q=100Q，6-内=208.9&e,代入公式得：0=30.7(1) 时CTEb=1.0,CTC与CTE路径下的破坏应力(6，%09在同一个兀平面上，6为常数。肿：丁宀冲血亠】5一66-66-6OVm326+3=2crw-c3）代入库仑公式（1）得，6-6=（2Ceos（p+2b初sin（/）/（!+sin（p）对于压缩=-1,则以压缩为基准，可得:（2）6-0*3_1-ysin（P_3-sin30.7（6-a3）r1+sin03+“方sill30.7山=100_6=208.9
2、*3-sin30.73+sill30.7=1481qQ3=oe=100&e(2)对于TC试验,6=(5C=6=6-=100q,代入库仑公式(1)得:（100+g）-（100-込）（100+g）+（100-込）=sin30.76=82.3环a因此，0*13=123.50*3=5&9Kpct2（3）对于TE试验：oi=o2=C5c+6,0*3=C5c-22XaQc=100Z代入库仑公式（1）得:（100+厶6）-（100-2厶6）=（1OO+M）+（1OO2MJ血3o?o一故226=29.1环a因此，6-6=32=87.3&QQ3=41.8&0（4）时RTC5=Gc=10042,6=0*3=100
3、-/,代入公式（1）得：100-（100-Aa）100+（100-Act）.“,知=srn30.7,得Ab=67.5a,22故（7-q=Aa=25Kpa、G3-32.5a（5）XRTEttlft：同理其空间应力破坏点与RTC试验在同一个TT平面，与UTE试验的解法相同，代入公式（2）得：应=10,a1-crs=67.5*-_=419Kpa、G、=（7r=100a3 +sni30.71-2、（1）在直剪试验中，由于试验的破坏面是人为确定得，试样中得应力和应变不均匀且十分复杂，试样各点应力状态及应力路径不同。在剪切面附近单元的主应力人小是变化的，方向是旋转的。（2）在单剪试验中，仪器用一系列环形圈
4、代替刚性盒，因而没有明显的应力应变不均匀，试样内所加的应力被认为是纯剪。（3）环剪试验，试样是环状的，剪切沿着圆周方向旋转，所以剪切面的总面积不变，特别适用于量测大应变后土的残余强度和终极强度。1O、（1）对于常规三轴压缩排水试验，由于其围压=a3是不变的，其对膜嵌入的影响很小。但对于三轴不排水试验，其有效围压随孔压变化而变化，围压对膜嵌入影响较大。一般来说，围压越大，膜嵌入越明显。（2）土的平均有效粒径越大，则土越粗，一般而言，粗粒土膜嵌入明显，细粒土则相反。（3）土的级配越好，膜嵌入越不明显，反之则相反。（4）橡皮膜的越厚，膜嵌入越不明显，越薄则相反。41ctg&+1二=（兀_6）y=-6
5、）q=J1一巧+（o：_o）=&-6+二=y=b二（4）3/?-二-丿=3aA（5）1+F6=p二3（6）3060180|210240g0_150FDIV/0!|9485821317471|850642127.1丽*厉.3081119,9187|129,4626110.8591132.8127100.736fr#DIV/0!74J188I75.3273381.J601Z69.66952108.982E1911167.7091191230081.6604369.66952108.982566.8983898.7705867.2776688.6756170.77126r#DIV/0!131.092
6、S92?133.275113.15371.7668!121.86378.51163128.4922TT94%p=-0.0046=100,10000/0.01=2严237T_1-6.土工离心机加速度為讦100口对于蠕变问题，时间的比尺因素为1,故在离心机上试验时，在相同荷载下，达到同样的应变时，其时间相等，为120年。第K土的本构关系口、什么叫材料的本构关JK?在上述的本构关系中，土的强度和应力-适有什么联JK?答：材料的本构关系是反映材料的力学性状的表达式，表示形式一般为应力-应变-强度-时间的关系，也称为本构定律、本构方程，也叫做本构关系数学模型。在上述的本构关系中，视强度为材料受力变形发展
7、的一个阶段，对土体而言，在微小应力增量作用下土体单元会发生无限人(或不可控制)的应变增量，强度便在此应力应变状态过程中得以体现。込说明土与金属材料的应力适关系有什么主要区别？答：金属材料被视作线弹性材料，符合弹性力学中的五个假定：连续性、线弹性、均匀性、各向同性和微小变形假定，土体应力应变与金属材料完全不同，体现在以下几个方面：1) 土体应力应变的非线性和弹塑性：金属材料的应力应变在各个阶段呈线性，在屈服强度以内呈弹性；而由于土体是由碎散的固体颗粒组成，其变形主要是由于颗粒间的错位引起，颗粒本身的变形不是主要因素，因此在不同应力水平下由相同的应力增量引起的变形增量不同，表现出应力应变关系的非线
8、性。土体在加载后再卸载到原有的应力状态时，其变形一般不会恢复到原来的应变状态，体现出土体变形的弹塑性。2) 土体应力应变的不连续性：一般认为金属材料是由连续的介质组成，没有空隙，其应力和应变都是连续的；而土体颗粒之间存在空隙，在应力作用时使得颗粒间的相对位置发生变化，从而增大或减小土体颗粒间的空隙，引起“剪胀”、剪缩”。3) 金属材料的应力应变可以在不同的应力水平下分为四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段：土体材料的应力随应变非线性增加，增加到一定程度后或趋于稳定，亦可在应变增加的情形下应力急剧下降，最后也趋于稳定。厶3、推导偏差应力张童S(J=atJkdJ的第r第二第三不变量的一
9、与V主应力表达的公式.解：偏应力张量55r6+6+6其中：=y.r）；=-；-根据不变量的定义，有行列式化简，有S3-（5+耳+魯+（SQ,+S,送+SAY/-叮YQsW+2w刃-阮-S兀2-迟叮）=0写成以下形式：芒-厶S-厶=0得到偏应力不变量的三个一般表达式：/=送+S,+G=6-J+O，-+匹一=0厶=-（网+V+空-叮-叮-v）厶=送哄+2“J-阮-S兀2-迟叮若用主应力表示时：百00一号=0爲000送其中送=0；-0；”（2=1、23）此时，有人=观+送+送=5_+6_5”+色_6”=0辺=一（钳+送坊+理）G7)(6-5)+(6-qjy-e+(q-q)(G-6=-o*O+oo+q
10、q-(O|+O3)=L(of+&+b；-702-a23-3)3=右(5-6尸+G-屯)2+(6-6)2=G%)G-o；”)(d-e=g_5+6+6)(6-5+6+6)(6-5+6+6)3=(2oi-cr2-j3)+(2o;-q-cy3)+(2a3-o,-q)z/什么是八面体正（法向）应力和八面体剪（切向）应力.八面体法向应变和八面体剪切向整？为什么土力学中常用P和q、J和g表示他们.答，八面体正应力是指作用在主应力空间中等倾面上的总应力沿着等倾面法向的分量:总应力在等倾面内的分量称为八面体切应力。八面体法向应变是发生主应力空间中等倾面法线方向的应变：八面体切应变是发生在主应力空间中等倾面内的应
11、变。空间中任意一点的应力状态都有一个主应力状态与它对应，而在主应力空间中，过某一点总可以做出一个等倾面，该点的应力状态总可以在该等倾面的法向和切向进行分解。通过分解得到的正应力和切应力，外加应力洛德角便可以以柱坐标（b&、q、p）的形式表示出与（6、bpa3）対应的应力状态。在土力学中常用极限平衡分析法来解决问题，将应力在等倾面内分解后，在运用库仑-莫尔公式=C+otan0时，丁，与q相对应，o便与p有关，方便了库仑-莫尔准则的应用。乙5、证明在6、。2、6分别为大中小主应力时，应力洛彼角满足如下关系*证明：己知a2a3,分为以下几种情况讨论:q一s-cr3；曲=26_5_6=25_5_6=i
12、故有一仝8仝。66心、已知砂土试样的a,=800kPa,a2=500kPa,a3=200kPa,I,l2v4J2vJ3vPvq和e各是多少，如果O2=S=200kPa,上述各值为多少?解：已知所求量的表达式如下：=6+6+64+66+65）厶=sSd厶=君卩円一-一6)(2-6-巧)(266-)*(6+6+6)当6=800竝，6=500竝，q=200竝时代入以上公式，分别求得:厶=1500厶=-660000厶=80000000Z=90000厶=07=500彳=300前Q=0同理，当6=800?,6=6=2003/时，有:4 =12004=-3600004=32000000=1200004=16
13、000000p=400q=600d=-305、什么是加工硬化？什么是加工#:化？请绘出他们的典型的应力应变关系曲线。答：加工硬化也称应变唤化，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下图：加工硬化与加工软化的应力应变关系曲线口、什么是土的压硬性？什么是土的剪胀性？答：土的压硕性：土的变形模量随着闱压提高而提高的现象。土的剪胀性：因剪应力引起的土体体积的膨胀或收缩的特性。乙9、简述土的应力应变关鬲的特性及其影响因素.答
14、：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、各向异性、结构性及流变性。主要的影响因素是应力水平、应力路径和应力历史。0、定性画出在高围压（630必）和低围压（=100S）下密砂三轴试验的（56）可应力S咬关系曲线.答：如右图。横坐标为引，竖坐标正半轴为（5-b3），竖坐标负半轴为“。口3、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，长宽比人于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人小不等，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。7、在邓肯-张的非线性双曲线模型中，参数力、乡、乡、（0-6）加以及勺各代表什么童义？答：参数点代表三轴试验中的起始变形模量，q代表马的倒数；（5-6）皿代表双曲线的渐近线对应的极限偏差应力，力代表（5-6）皿的倒数；另为切线变形模量；勺为破坏比。口8、惚和粘土的常規三釉固结不排水试验的应力
