基于修正剑桥模型模拟理想三轴不排水试验
——两种积分算法的对比分析（CZQ-SpringGod ）
1、修正剑桥模型
在塑性功中考虑体积塑性应变的影响，根据屈服面一致性原则，假定屈服函数对硬化参数的偏导为0，就获得了以理想三轴不排水试验为基础的修正剑桥模型屈服函数：
2
2
(,)()0c q f p q p p p M =+-= （1） 其中3kk
p σ=，ij ij ij s p σδ=-，212ij ij J s s =
，q =M 为临界线斜率，c p 为前期固结压力。
硬化/软化法则：
p c v c dp v d p ελκ
=- （2） 式中p v ε为体积塑性应变，v 为比体积，λ为正常固结线斜率，κ为回弹线斜率。 由于不排水屈服面推导过程是基于硬化参数c p 偏导为0，也就是说不排水试验中硬化参数同体积塑性应变无关，屈服面不变化，而若引入硬化法则就同屈服面推导过程中的假定矛盾，因此计算时将模型处理为理想塑性模型。
2、显式和隐式两种积分格式
考虑应变增量ε?驱动下，第n 增量步到第n+1增量步之间的应力积分格式。显式积分格式的推导参考文献[1]，其中弹塑性矩阵中的塑性硬化模量H=0。
隐式积分格式推导如下：
11()n n n p v v p p K εε++=+?-? （3）
1
11(2)n p n n v c p p ε+++?=Λ?- （4） 12()n n p ij ij ij ij s s G e e +=+?-? （5）
112
3n ij
p n ij s e M ++?=Λ （6）
111112(,)()0n n n n n c q
f q p p p p M +++++=+-= （7）
在这一组方程中没有硬化规律方程表明为理想塑性，并将式（3）-（7）合并化简得到：
1112112122(2)06()(1)0n n n n v c n n n trial c p p K K p p G q p p p M M
ε++++++?--?+?Λ?-=??+-+Λ=?? （8）
式中trial q =求解（8）式方程组即可得到n+1增量步的各个增量。两种积分格式的matlab 程序分别见邮件附件文件夹camclayexp 和camclayimp ，显式运行主程序为camclayexp.m ，而隐式运行主程序为camclayimp.m 。
3、数值分析
（1）修正剑桥模型的参数设定：
临界线斜率：M=1.1
正常固结线斜率：λ=0.17
回弹线斜率：κ=0.034
初始比体积：v 0 =2.12
前期固结压力：c p =100 KPa
剪切与体积模量的比值：GK=0.46155
每个增量步体积模量的计算：n
v K p κ= 剪切模量G=GK ×K
其中固结线方程为：0ln()n v v p λ=-。
（2）计算结果：
不排水有效应力路径：
（a ）显示算法 (b) 隐式算法
图1 不排水有效应力路径
偏应力随轴向应变的变化：
（a）显示算法（b）隐式算法
图2 偏应变随轴向应变的变化
孔隙水压力随轴向应变的变化：
（a）显示算法（b）隐式算法
图3 孔压随轴向应变的变化
两种算法的每个增量步同屈服面的偏移程度：
（a）显式算法（b）隐式算法
图4 每个增量屈服面的偏移程度
结论：两种算法在计算理想塑性修正剑桥模型时，数值解能很好地同理论屈服面符合。显示算法的误差是递增的，而隐式是收敛的。理想塑性模型的分析结果表明，经过屈服面修正后的显示算法在精度上要高于隐式算法，可能同收敛参数的设定有关，不过两者都是精确的。
参考文献：
[1] S.W.Sloan. A.J.Abbo. D.Sheng. Refined explicit integration of elasoplastic models with automatic erro control[J]. Engineering Computations. 2001:18,121-19
程序代码：
显式积分算法：(Explicit Integration Algorithm)
% function camclayexp
%% Undrained condition(perfect plasticity)
%% initialization of parameter
ek=0.034; % 回弹斜率
lam=0.17; % 固结斜率
M=1.1; % 临界线斜率
v0=2.12; % 初始比体积
GK=0.46155; % 剪切与体积模量的比值
pc=100; % 初始固结压力
%% Preliminary
S=[pc pc pc 0 0 0];
[Pst,deviS]=deviT(S);
[J2,J3,sJ2,q,lode]=invar(deviS);
E=[0 0 0 0 0 0];
nstep=300;
de1=0.0004;
q1=0;
dEpvol=0;
devidEp=zeros(1,6);
for n=1:nstep
pcre(n)=pc;
Sre(n,:)=S;
pre(n)=Pst;qre(n)=q;q1re(n)=q1;
%% strain increment
dE=[de1 -de1/2 -de1/2 0 0 0];
v1=v0-lam*log(pc); % 固结曲线
K=v1*Pst/ek; % 体积模量
G=GK*K; % 剪切模量
m=[1 1 1 0 0 0];
De=K*m'*m+2*G*(eye(6)-m'*m/3); % 弹性刚度矩阵
dre(n)=det(De);var(n)=q/Pst;
[meanE,devidE]=deviT(dE);
dEvol=meanE*3;
ddS=(De*dE')'; % 弹性应力增量
pc=harden(pc,v1,lam,ek,0);
%%
px(1)=Pst;py(1)=q;
%% increment of strain: initialization
YF1=ydfun(sJ2,Pst,pc,M);
S1=S+ddS;
[Pst1,deviS1]=deviT(S1);
[J2p,J3p,sJ2p,qp,lodep]=invar(deviS1);
YF2=ydfun(sJ2p,Pst1,pc,M);
if YF2<=0
loop=-1;
S=S1; % 弹性加载,或卸载
else
if YF2>0 %塑性加载
if YF1<0
alph=alphfun(S,ddS,pc,M);
alphc=YF2/(YF2-YF1);
end
if YF1>=0
dfp0=2*Pst-pc;dfj0=6*sJ2/M^2;dfo0=0;
flow0=FlowPl(deviS,dfp0,dfj0,dfo0,J2,sJ2,lode);
pW=flow0*ddS';
if pW>0
alph=0;
else
disp('弹性卸载，又加载')
St=S+0.2*ddS;
alph=alphfun(St,ddS,pc,M);
end
end
loop=1;
S=S+alph*ddS;alphre(n)=alph;
sige=(1-alph)*ddS; % 找到屈服之后的弹性预测end
end
%% Error control of Corrector
toler=0.001;iter=0;T=0;dT=1;dpv=0;
while loop==1 & T<1
%% first step for modification (flow is a function)
sig1=S;
k1=dpv;
[Pst11,deviS11]=deviT(sig1);
[J21,J31,sJ21,q1,lode1]=invar(deviS11);
% pc1=harden(pc,v1,lam,ek,k1);
pc1=pc;
dfp1=2*Pst11-pc1;dfj1=6*sJ21/M^2;dfo1=0; % 重要的流动参数
flow1=FlowPl(deviS11,dfp1,dfj1,dfo1,J21,sJ21,lode1);
% dh1=dhard(pc1,v1,lam,ek);
dh1=0; % perfect plasticity (no hardening)
dA1=-Pst11*dh1*(2*Pst11-pc1);Dep1=De-De*flow1'*flow1*De/(dA1+flow1*De*flow1');
dlam1=max(flow1*sige'*dT/(dA1+flow1*De*flow1'),0);
dsig1=sige*dT-dlam1*(De*flow1')';
dk1=dlam1*(2*Pst11-pc1);
% 塑性体积应变硬化
%% second step for modification
sig2=sig1+dsig1;
k2=k1+dk1;
[Pst12,deviS12]=deviT(sig2);
[J22,J32,sJ22,q2,lode2]=invar(deviS12);
% pc2=harden(pc,v1,lam,ek,k2);
pc2=pc;
dfp2=2*Pst12-pc2;dfj2=6*sJ22/M^2;dfo2=0;
flow2=FlowPl(deviS12,dfp2,dfj2,dfo2,J22,sJ22,lode2);
% dh2=dhard(pc2,v1,lam,ek);
dh2=0;
dA2=-Pst12*dh2*(2*Pst12-pc2);Dep2=De-De*flow2'*flow2*De/(dA2+flow2*De*flow2');
dlam2=max(flow2*sige'*dT/(dA2+flow2*De*flow2'),0);
dsig2=sige*dT-dlam2*(De*flow2')';
dk2=dlam2*(2*Pst12-pc2);
%% error control
Err=(dsig2-dsig1)/2;
sm=S+(dsig1+dsig2)/2; % modified stress
rer=getmax(Err);
rsm=getmax(sm);
R=max(10^(-10),rer/rsm);
Tp=0.8*(toler/R)^0.5;
if R>toler
beta=max([Tp,0.1]);
dT=beta*dT;
else
Sc=sm;lare(n)=(dlam1+dlam2)/2;dAre(n)=(dA1+dA2)/2;dpre(n)=(det(Dep1)+det(Dep2))/2;
dpvc=dpv+(dk1+dk2)/2; % 塑性体积应变
%% stress correction
[S,dpv]=correctfun(Sc,pc,v1,lam,ek,M,dpvc,De,iter,0); % 0 为无硬化
% S=sm;
% dpv=dpvc;
%%
T=T+dT;
beta=min([Tp,2]); %必须输入数组做参数
dT=beta*dT;
dT=min([dT,1-T]);
end
%% record of iteration
ps=Sc;
[px(iter+2),pds]=deviT(ps);
[aa,bb,cc,py(iter+2),dd]=invar(pds);
iter=iter+1;
if iter>10
disp('too much iteration')
break
end
end
disp(['coverged iteration: ',num2str(iter)])
% px=[];py=[];
%% next increment
disp(['increment: ',num2str(n)])
[Pst,deviS]=deviT(S);
[J2,J3,sJ2,q,lode]=invar(deviS);
dvpc(n)=dpv;
% pc=harden(pc,v1,lam,ek,dpv); % 含有固结过程
fre(n)=q^2/M^2+Pst*(Pst-pc);
%fre1(n)=q-M*sqrt(-p.*(p-pc));
end
隐式算法：（Implicit Integration Algorithm）
% function camclayimp
%% Undrained condition(perfect plasticity)
%% initialization of parameter
ek=0.034; % 回弹斜率
lam=0.17; % 固结斜率
M=1.1; % 临界线斜率
v0=2.12; % 初始比体积
GK=0.46155; % 剪切与体积模量的比值
pc=100; % 初始固结压力
%% Preliminary
S=[pc pc pc 0 0 0];
[Pst,deviS]=deviT(S);
[J2,J3,sJ2,q,lode]=invar(deviS);
E=[0 0 0 0 0 0];
nstep=300;
de1=0.001;
q1=0;
for n=1:nstep
pcre(n)=pc;
Sre(n,:)=S;
pre(n)=Pst;qre(n)=q;q1re(n)=q1;
% q1-q
%% strain increment
dE=[de1 -de1/2 -de1/2 0 0 0];
% v1=v0-lam*log(pc); % 固结曲线K=v0*Pst/ek; % 体积模量
G=GK*K; % 剪切模量
[meanE,devidE]=deviT(dE);
dEvol=meanE*3;
%% Elastic predictor
Pst1=Pst+K*dEvol;
for i=1:6
deviS1(i)=deviS(i)+2*G*devidE(i);
end
[J2t,J3t,sJ2t,qt,lodet]=invar(deviS1);
pc1=pc;
q1=qt;
%%
Yieldf=qt^2/M^2+Pst1*(Pst1-pc1);
%% Plastic corrector
iter=0;
toler=1e-3;
dEpvol=0;
devidEp=zeros(1,6);
dpl=0;
%% record
px(2)=Pst1;px(1)=Pst;
py1(2)=q1;py1(1)=q;
% py2(2)=q1;py2(1)=q;
%% iteration of residule
% Pst1=Pst;
while Yieldf>0
res(1)=Pst1-Pst-K*dEvol+K*dpl*(2*Pst1-pc1);
% res(2)=pc1-pc*exp(v1/(lam-ek)*dpl*(2*Pst1-pc1)); % hardening rule res(2)=qt^2/(M*(1+6*G*dpl/M^2))^2+Pst1*(Pst1-pc1);
% disp([num2str(iter),' interation ',num2str(dpl)])
resmax=getmax(res);
disp(['范数',num2str(resmax)])
if resmax disp(['Convergence: ',num2str(iter)]) break end if iter>=10 disp('too much interation') break end iter=iter+1; %% the Jacobian Matrix of Residule Vector ntdm(1,1)=1+2*K*dpl; ntdm(1,2)=K*(2*Pst1-pc1); % ntdm(1,3)=K*dpl; % ntdm(2,1)=-pc*exp(v1/(lam-ek)*dpl*(2*Pst1-pc1))*2*dpl*v1/(lam-ek); % ntdm(2,2)=-pc*exp(v1/(lam-ek)*dpl*(2*Pst1-pc1))*(2*Pst1-pc1); % ntdm(2,3)=1-pc*exp(v1/(lam-ek)*dpl*(2*Pst1-pc1))*(-v1/(lam-ek)*dpl); ntdm(2,1)=M^2*(1+6*G*dpl/M^2)^2*(2*Pst1-pc1); ntdm(2,2)=Pst1*(Pst1-pc1)*M^2*2*(1+6*G*dpl/M^2)*6*G/M^2; % ntdm(3,3)=-Pst1*M^2*(1+6*G*dpl/M^2)^2; BM=-res; AM=ntdm; dru=soluN(AM,BM); % dru=inv(AM)*BM' %% update the residule Pst1=Pst1+dru(1); dpl=dpl+dru(2); % pc1=pc1+dru(3); %% record of iteration px(iter+2)=Pst+K*dEvol-K*dpl*(2*Pst1-pc1); py1(iter+2)=qt/(1+6*G*dpl/M^2); dEpvol=dpl*(2*Pst1-pc1); end disp(['increment: ',num2str(n)]) px=[];py1=[]; %% next increment Pst=Pst1; q1=qt/(1+6*G*dpl/M^2); deviS=deviS1/(1+dpl*6*G/M^2); [J2,J3,sJ2,q,lode]=invar(deviS); % pc=pc1; % 有固结过程 pc=pc; % 无固结过程 S=backT(deviS,Pst); fre(n)=q1^2/M^2+Pst*(Pst-pc); end 子程序： function y=ydfun(steff,p,pc,M)----屈服函数 %% yield function y=3*steff^2/M^2+p*(p-pc); function [p,sd]=deviT(s)----求张量的偏量 p=(s(1)+s(2)+s(3))/3; for i=1:3 sd(i)=s(i)-p; end for i=4:6 sd(i)=s(i); end function [J2,J3,sJ2,q,lode]=invar(DEVIA)----求偏量的不变量 n=length(DEVIA); ROOT3=1.73205080757; J2=0.5*(DEVIA(1)*DEVIA(1)+DEVIA(2)*DEVIA(2)+DEVIA(3)*DEVIA(3)... )+DEVIA(4)*DEVIA(4)+DEVIA(5)*DEVIA(5)+DEVIA(6)*DEVIA(6); J3=DEVIA(1)*DEVIA(2)*DEVIA(3)+2*DEVIA(4)*DEVIA(5)*DEVIA(6)-... DEVIA(1)*DEVIA(6)*DEVIA(6)-DEVIA(2)*DEVIA(5)*DEVIA(5)-DEVIA(3)*... DEVIA(4)*DEVIA(4); sJ2=sqrt(J2); q=ROOT3*sJ2; if J2==0 SINT3=0; else SINT3=-3.0*ROOT3*J3/(2.0*J2*sJ2); end if (SINT3>1) SINT3=1 ; end if(SINT3<-1) SINT3=-1 ; end lode=asin(SINT3)/3.0; function uh=harden(pc,v1,lam,ek,dpv)-----硬化法则 uh=pc*exp(v1/(lam-ek)*dpv); function flow=FlowPl(s,dfp,dfj2,dfo,varj2,steff,lode)-----流动法则 if steff==0 flow=[1 1 1 0 0 0]; return end root3=sqrt(3); tant3=tan(3*lode); cos3=cos(3*lode); %dfp= % 对P偏导 %dfj2= % 对sqrt(J2)偏导%dfo= % 对洛德角偏导c1=dfp; c2=dfj2-tant3/steff*dfo; c3=-root3*dfo/(2*cos3*steff*varj2); vn1=[1/3 1/3 1/3 0 0 0]; for i=1:6 vn2(i)=s(i)/(2*steff); end vn3(1)=s(2)*s(3)-s(6)^2+varj2/3.0; vn3(2)=s(3)*s(1)-s(5)^2+varj2/3.0; vn3(3)=s(1)*s(2)-s(4)^2+varj2/3.0; vn3(4)=s(6)*s(5)-s(3)*s(4); vn3(5)=s(5)*s(4)-s(1)*s(6); vn3(6)=s(4)*s(6)-s(2)*s(5); for i=1:6 flow(i)=c1*vn1(i)+c2*vn2(i)+c3*vn3(i); end 昆明理工大学 高等土力学课程论文 降雨入渗过程中的土质边坡稳定分析 姓名：刘青水 年纪：2012 学号：2012710013 专业：建筑与土木工程 20130428 1摘要 边坡的稳定性由内在因素和外在因素共同决定。内在因素是边坡本身所固有的，外界因素主要包括降雨、地震、开挖等。近年来，降雨导致边坡失稳的情况越来越多。因此，研究分析降雨对边坡稳定性的影响以及准确预报事故发生的可能性，是当前亟待解决的一个复杂的工程问题。常规的边坡稳定性分析方法主要基于饱和土理论和稳定渗流场情况，难以反映降雨作用对边坡稳定的影响。 本文针对受降雨影响的边坡，运用饱和一非饱和土壤水分运动的理论和二维非稳态渗流有限元模型，模拟雨水入渗引起的暂态渗流场，将计算所得到的暂态孔隙水压力和渗流力分布用于考虑基质吸力影响的边坡稳定安全系数的计算中，建立了考虑非饱和土边坡从雨水入渗到出现滑坡危险全过程的计算模型；通过实例分析，研究了降雨对非饱和边坡渗流场分布、发展和对边坡稳定性的影响、状态预测等进行了较为深入的研究，得出了一些有意义的结论。 结合不同的降雨条件，计算不同降雨持时情况对土质边坡稳定的影响，得出随着降雨持时的增加，边坡稳定性逐渐降低，降低幅度随降雨持时增加而增加的结论。 本文的研究工作在改进和完善边坡稳定性数值分析方法方面进行了有益尝试。通过 对数值算例较为深入细致的分析，对降雨引发非饱和土边坡失稳的机理和规律有了进一步的认识，可为非饱和土边坡稳定分析、滑坡灾害预报和边坡治理等方面提供有用的参考数据，具有一定的理论意义和实用价值。 关键词：降雨入渗；边坡稳定；非饱和土；饱和一非饱和渗流；有限元分析 2论文研究背景 降雨和滑坡都是人类生活中常见的自然现象，在自然规律作用下，两者有着紧密的关系。滑坡是土木、水利、交通、矿山等基本建设工程常见的事故和灾害，触发滑坡的因素多种多样，水是诱发滑坡的主要因素，而降雨，特别是历时长、强度大的暴雨更是导致边坡失稳破坏的常遇诱导因素。在我国特别是南方地区，尤其以降雨入渗的影响最为频繁和明显。 降雨型滑坡产生的机理主要表现在两个方面：一是降雨动能外部作用，二是降雨入渗后坡体内部产生的相关作用。对于由降雨因素导致的边坡失稳机制，目前，较为普遍的认识是：降雨入渗使得边坡体内的地下水潜水面升高，滑面处土体软化，从而降低边坡的稳定性，导致滑坡的发生。基于这一认识的评价、分析方法是，运用饱和渗流理论，模拟降雨引起的潜水面升高；运用刚体极限平衡方法，计算潜水面升高后的边坡稳定性，并以此作为设计依据。这是一种基于饱和土力学理论的边坡稳定性分析方法。 但是这种评价方法往往很难被实践经验丰富的工程师所采信。主要是因为：①降雨对边坡稳定性的影响与具体地区有关，不同地区诱发滑坡的临界降雨量有一定的差别。例如，四川盆地滑坡主要发生在日降雨强度超过200mm／d的分布区，香港滑坡发生的日降雨强度大都在100mm／d以上；②即使对于同一地区的边坡，不同专家推荐的确 定临界降雨量的标准也有所不同。例如，有建议以前期总降雨量值来确定临界降雨量的；有建议以日降雨量值来确定临界降雨量的；也有建议小时最大降雨量值来确定临界降雨量，等等。事实上，边坡失稳与总降雨量的大小、日降雨强度以及降雨持续时间的长短等均有着直接关系。 故已有的工程设计均采用对孔隙水压力进行假定的方法。例如美国一些工程采 用水面达地表的静水压力分布。这一假定基于以下认识：历时长的降雨使边坡裂隙完全饱水，地下水位达到地表。对于高边坡工程，采用这一水压力分布使加固设计过于保守。 高等土力学读书报告 姓名：杨耀辉 学院：水利与土木工程学院 专业：水利工程 学号： 1338020126 无粘性土颗粒组成的类型与基本性质 一 无粘性土颗粒组成类型与分类 1．颗粒组成 颗粒组成是研究无粘性土基本性质的主要依据，通常以各粒径含量的累积曲线或分布曲线表示。 均匀土：分布曲线是单峰形式，各粒径都有一定的含量，峰值粒径含量占绝对优势，其破坏形式主要是流土破坏。 单峰形：峰值远离中值，呈左偏峰，出现双峰时右峰较低，两峰连续，谷点里粒径至少占4%至5%，曲线无明显平缓段，集中在某段，无峰值。 不均匀土：级配连续和级配不连续。 双峰形：双峰间有间断，有的相连接，但最低点粒径含量小于或等于3%，累积曲线呈椅子形，出现台阶。 2．均匀土的区分原则和方法 均匀土特点：级配不良，压实性差，孔隙率大，稳定性差。 太沙基指出5,1.0< 质仍取决于粗料。但随细料的含量的增加，混合料密度增加，孔隙相应减小，到细料超出一定含量时，混合料性质就取决于细料。最优级配的细料含量P=25%到30%。 混合料中开始参与骨架作用的细料含量 21n n n = ；并考虑到无粘性土一般21s s ρρ=；得出细料含量与孔隙率的关系 理想状态下的计算式： ()2 222 1 1 1n n n P d s d ?+?-?= ρρρ 其中 ()1 111 s d n ρρ?-=； 在理想状态下： n n n P --= 12。 为使P 含量与实际相符，就要考虑粗料孔隙体积被撑开的影响，由实验分 析知2n 随n 增大而增大，且223n n =?；我们取粗料孔隙率为0.3，则2 233.0n n += ∴ n n n P --+= 133.02 但在实际中，混合料中细料是多少要撑开粗料孔隙的，所以理论计算的P 要小于实际中的。 实际值小于它时表明细料没填满粗料孔隙； 实际值大于它时细料填满粗料孔隙且与粗料共同组成骨架； 当实际值等于它时认为混合料有最优级配料。 渗透系数与细料含量的关系； P 〈30%时填不满孔隙，对渗透系数起控制作用的是粗料。 P 〉30%时孔隙与细料产生关系。 P 〉70%时粗料只起填充作用，对渗透系数的影响减少直到消失。 4.级配连续土的基本性质 级配连续土的性质： Cu>10 1 非饱和土的抗剪强度研究 曹琴 (西南科技大学，绵阳，621010) 摘要：非饱和土的抗剪强度是非饱和土中的基本问题。如何快速经济地确定非饱和土的抗剪强度指标是非饱和土工程应用的关键性问题之一。非饱和土抗剪 强度的黏聚力和内摩擦角是含水指标的函数，通过模拟不同路径下非饱和土抗剪实验，得到黏-饱和度曲线（CDSC曲线），和内摩擦角-饱和度曲线(IFADSC曲线)，进而得到非饱和土抗剪强度指标，在同一路径小区间范围内CDSC和IFADSC 曲线近似为直线，通过抗剪强度路径模拟，用常规试验和含水指标得到非饱和抗剪强度指标，大大地简化了非饱和土抗剪强度指标的确定，为非饱和土土力学理论应用于实际工程提供了有力条件。根据土的卸载抗剪强度的计算方法推导出土的黏聚力和土的内摩擦角两者之间的相互关系，最后分析得到了非饱和 土抗剪强度的计算方法。 关键词：非饱和土抗剪强度指标土的黏聚力土的内摩擦角 导言：非饱和土力学的研究始于上世纪３０年代，是伴随着水文学、土力学及土壤物理学等多学科的发展而形成［1］．与饱和土相比，非饱和土除了由固体颗粒、孔隙水、孔隙气等三相系组成之外，它在液－气交界面上形成的收缩膜作为第四相考虑，并在交界面上产生了基质吸力［2］，因此，有关非饱和土的研究也就紧密地依赖于基质吸力而展开。由于非饱和土复杂的特性，长期以来其研究受测试手段和计算手段的限制，许多针对非饱和土力学的研究仍然停留在试验室研究阶段，理论成果远不能满足实际工程要求．然而，自上世纪九十年代开始，计算机技术被广泛地应用于各学科研究领域，越来越多的学者也尝试将该技术应用于对非饱和土力学特性方面研究，例如应用计算机工具进行自动控制试验、有限元分析及模型计算等．再加上物理学、热力学等多门学科的知识被有效地用于非饱和土力学的相关研究领域，并与新的工程问题相结合，开始不断涌现出了新理论、新认识和新技术．本文将从黏聚力曲线，内摩擦角曲线、线、变形和强度特性、等多方面阐述非饱和土力学的研究现状，并尝试 对非饱和土力学抗剪强度指标进行研究。 1.抗剪强度公式运用 抗剪强度是非饱和土土力学中的基本问题之一，众多专家学者对此进行了 Advanced soil mechanics Course No.: Course name: Advanced soil mechanics Class hours per week: 4 Credits: 2.0 Course type: Optional Prerequisite course:Engineering geology, Soil mechanics Teaching object: civil engineering Teaching method: multimedia and blackboard Teaching target and fundamental review: Understanding of the main differences in terms of engineering behaviour of soils in comparison to other civil engineering materials. This will include: the application of mechanics to a particulate media, understanding the importance of fluid flow and fluid pressure between particles in influencing the behaviour of soils. Understanding the development and application of soil behavioural models. Applying soil models in order to understand the behaviour of slopes, shallow foundations, and retaining walls. Course introduction: This course identifies the important aspects of soils which makes them different to other engineering materials, and thus introduces concepts that allow the appropriate modelling of the behaviour of soils, especially pore water pressure, permeability, and the influence of void ratio on the engineering behaviour of soils. These elements connected in order to show the development of soil behavioural models including Cam-clay, and Cam-clay based models. The final section of the course will show the application of basic soil mechanics methods for the purpose of solving typical engineering problems. Main contents and time quotient: Section 1: soil classification and behaviour 2 hours Section 2: permeability and fluid flow 4 hours Section 3: consolidation and settlement solutions 4 hours 10 hours Section 4: stress, strain, and strength; traditional solutions to critical state theory Section 5: slope stability and analysis 4 hours Section 6: K0 concepts, lateral earth pressures, and 4 hours retaining wall design Section 7: bearing capacity and foundation design 4 hours Tutorial Sheets: One sheet per week, 3-6 problems per sheet. Final Examination: Closed-book Grading Scale: Tutorial Sheets 30% Final Examination 70% Recommended reference book: 1.Barnes, G., 2010, Soil Mechanics principles and practice. Palgrave Macmillan; 3rd Edition 549pp. Additional Reading Material: 1.Permeability and fluid flow: Freeze, R. A. and Cherry, J. A., 1979, Groundwater. Prentice Hall; 1st Edition, 604pp. 2.Consolidation, settlement, bearing capacity and foundation design: Tomlinson, M. J., 2001, Foundation Design and Construction. Prentice Hall; 7th Edition, 569pp. 高等土力学读书报告 学院：土木工程 专业：结构工程 指导教师： 姓名： 学号： 2015.12.30 本学期学了土的应力与应变，强度理论，全量理论，增量理论，模型理论，滑线场理论及极限分析。以下对这些理论做简要回顾。 应力应变 土的应力应变关系十分复杂，除了时间外，还有温度、湿度等影响因素。其中时间是一个主要影响因素。与时间有关的土的本构关系主要是指反映土流变性的理论。而在大多数情况下，可以不考虑时间对土的应力——应变和强度（主要是抗剪强度）关系的影响。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。因而它实际上是土的本构关系的一个组成部分。 由于土是岩石风化而成的碎散颗粒的集合体，一般包含有固、液、气三相，在其形成的漫长的地质过程中，受风化、搬运、沉积、固结和地壳运动的影响，其应力应变关系十分复杂，并且与诸多因素有关。其中主要的应力应变特性是其非线性、弹塑性和剪胀（缩）性。主要的影响因素是应力水平（Stresslevel、应力路径（Strespath）和应力历史（Stresshistor），亦称3S影响 土的强度理论 土在外力作用下达到屈服或破坏时的极限应力。由于剪应力对土的破坏起控制作用，所以土的强度通常是指它的抗剪强度。 确定强度的原则土的强度一般是由它的应力-应变关系曲线上某 些特征应力来确定的，如屈服应力、破坏应力(或峰值应力)等，这些特征应力值与土的种类和物理条件(如加载时间、加载速率和排水条件等)有关。在不考虑加载时间或加载速率对土强度影响的常规试验中,对于不同的土，大体上可获得三种典型的应力-应变关系曲线,一种是当应力随应变增大直至峰值时,土体出现破裂，随着应变进一步增大，应力由峰值逐渐降低，最后达到稳定应力值。对此，人们取峰值应力作为破坏强度，取最后稳定应力值作为破坏后的强度。第二种是当应力达到最大值后，应力虽然不增加，但应变继续增加，对此，也可取最大应力值作为破坏强度。第三种是，在较大应变下，应力仍未达到最大值，而是随 昆明理工大学 非全日制硕士专业学位研究 生培养方案 ????专业学位名称工程硕士 ?????专业学位领域名称建筑与土木工程 ?????研究生部 制定日期：2011年10月20日 一、专业领域简介 本学科领域紧密结合省情和经济建设需要，坚持理论与实践相结合的发展模式，在大的方向上分为土木工程方向、建筑学方向、工程管理方向。 土木工程方向围绕工程结构（包括钢结构、空间结构、混凝土结构、组合结构、桥隧结构等）基础理论及工程应用、结构安全评价与健康诊断、防灾减灾、工程抗震、岩土工程治理技术、地基基础工程、新型建材、施工技术、市政建筑设施等方面开展全面、系统的研究。 建筑学方向结合地方经济、社会发展需要和城镇人居环境、城乡建设发展、以及全国注册建筑师行业制度，从理论与实践上重点对建筑、城市进行整体、全面、深入的探讨与设计实践。本学位点以建筑设计和城市设计实践为主，致力于研究古今中外建筑的相关理论与设计方法；研究建筑设计和城市设计发展趋势的一般规律，研究城市及其区域发展变化及其对人类活动影响的规律；研究建筑遗产保护等相关技术问题。 工程管理方向以工程实践为导向，重视实践和应用，适应工程建设领域实际工作需要的应用型高层次专门人才。教育的突出特点是学术性与职业性紧密结合，课程学习以理工结合、经济、管理与法规融于一体。 Introduction to Architecture and civil Engineering This research field combines with the Y unnan province affection and the needs of economic construction, insisting to th e combination of theory and practice. In total, it can be divided into three research direction, engineering, architecture, and project management. The engineering research direction focuses on the construction structure (including steel structure, spatial structure, concrete structure, composite structure, bridge and tunnel structure, and so on) theory and application in engineering, structural safety evaluation and health diagnosis, disaster prevention and mitigation engineering, engineering seismology, geotechnical engineering management technique, foundation engineering, new building materials, modern construction technology and pt, municipal engineering, and so on. The architecture research direction combines with local economy, social development need and environment of human settlements, vernacular villages, the local features and characteristics of architectural culture, this major takes emphasis on integral, comprehensive and deep design practices from single building to whole city in the light of the National Registered A rchitects’ industry system. Besides that this major makes studies on design methods and related theory of traditional and modern architecture both in China and foreign countries, on universal laws of 编号：GR-WR-52255 机动车驾驶培训合同模板 After negotiation and consultation, both parties jointly recognize and abide by their responsibilities and obligations, and elaborate the agreed commitment results within the specified time. 甲方：____________________ 乙方：____________________ 签订时间：____________________ 本文档下载后可任意修改 机动车驾驶培训合同模板 备注:本合同书适用于约定双方经过谈判、协商而共同承认、共同遵守的责任与义务，同时阐述确定的时间内达成约定的承诺结果。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 签订协议双方： 培训机构：_______(以下简称甲方) 学员姓名：_______(以下简称乙方) 报学类型：__________ 为保证驾驶培训质量，确立培训各方权利与义务，经甲、乙双方友好协商一致，定立此协议，甲、乙双方应共同遵守。 一、双方的权利与义务 1.甲方对乙方进行培训，应严格按照《中华人民共和国机动车驾驶员培训教学大纲》(以下简称《教学大纲》)规定的教学项目、学时进行教学、考核，保证培训质量，不得降低对乙方的标准。 2.甲方为乙方提供培训车辆、理论教材、培训教员、培训场所，安排乙方到公安部门规定的路段训练。甲方提供的车辆应为符合公安部门规定并审验合格的教练车，车质、车况良好，车容、车貌干净整洁，无异味、无破损。 土力学与地基基础 课程设计 姓名： 学号： 班级： 指导老师： 一、课程大作业 (1)举例说明土力学中涉及的渗透问题、变形问题和强度问题，论述土体的变形理论、强度理论和渗流理论的联系。 答：①渗透问题：当水闸和土坝挡水后，上游的水就会通过坝体或坝基土体的孔隙渗到下游。 变形问题：水利工程中的水闸或装有装有行车的厂房，如果闸门两侧的闸墩或行车两侧的基础产生过大的不均匀沉降，将不能满足拦洪蓄水的要求，而不均匀沉降往往又会引起土坝裂缝，导致集中渗漏，给工程带来很大危害。 强度问题：建筑地基的失稳。 ②联系：土体的变形理论、强度理论和渗流理论为三大理论，土体的渗流问题可能会引起强度的问题，而变形问题与强度问题又息息相关，总之，三者相互联系，相互影响。 (2)结合渝西地区红层泥岩边坡风化现象，分析土的形成过程。说明土的碎散性、三相性、自然变异性的成因，分析论述土的碎散性、三相性、复杂性对土体物理力学性质的影响。（变形、破坏、渗透） 答：①土的形成过程分析：红层泛指外观以红色为主色调的陆相碎屑岩沉积地层。对于红层泥岩边坡快速风化机理的研究可以分为 2 个方面，一是从红层矿物成分、含量、胶结物成分及微观结构等内因人手研究其快速风化机理，另一则是侧重于外因对红层泥岩边坡快速风化的作用。渝西地区位于四川盆地边缘，四川盆地红层泥岩快速风化的主要形式为碎粒状、碎片状和碎块状，并间有块状剥落。风化堆积物坚硬扎手，很少有残积土存在，反映出红层泥岩边坡以物理风化为主。对风化崩解物进行扫描电镜微观分析，发现堆积物微观图像以颗粒形态为主。这也是物理风化产物的特征。目前对影响红层边坡风化的外因的分析，主要集中于温度变化，不可否认。温度变化影响红层边坡的风化进程．处于地下 l5 —30 m 的恒温带以上的红层坡体，受太阳辐射的影响，坡体中的温度场呈周期性变化，从而导致坡体中热应力的生成．当坡面处于高温状态时，边坡岩体中出现拉、压应力集中；而当地面处于低温状态时，边坡岩体中的热应力均为拉应力。但是，仅靠气温变化产生的热应力并不足以使红层快速风化崩解。根据野外观察及原位监测试验，红层泥岩边坡的快速风化主要发生在表层约 10 cm 的范围内。此范围内风化裂隙密布，许多裂隙已全部贯通；挖开已快速风化的表层，岩体中虽有少量风化裂隙。但基本仍处于新鲜状态．这说明，虽然红层坡体处于不断风化的进程中，但快速的物理风化发生在表层约 10 cm范围内。根据红层泥岩边坡风化的原位监测结果，边坡在高温多雨的夏季风化很快，说明水对红层泥岩边坡风化起了很大的作用，水在岩石风化中所起的作用，除溶解、水化、氧化和碳酸化外。还有一个重要作用就是急剧的降温作用。它可以使表层处于高温状态的红层泥岩表面在很短的时间内降至接近于温度较低的水温。因红层岩体均为热的不良导体，导热性差，所以其内部仍基本保持原来的高温状态。从而在岩体内外部产生很高的温差，导致热应力的产生．这种热应力远大于因气温周期性变化产生的热应力。 ②成因分析：土是地壳表层母岩经受强烈风化（包括物理的、化学的和生物的）的产物，是各种矿物颗粒（土粒）的集合体。在自然界，土的形成过程是十分复杂的，可概括为风化、脱落、搬运和堆积四个过程，在这四个过程中土的完整性会大大折减，因而会有碎散性。土是一种松散的颗粒堆积物，它由固相、液相、气相三部分组成。固相主要是土粒，有时还有粒间胶结物和有机质，它们构成土的骨架；液相部分为水及其溶解物；气相部分为空气和其他气体。由于土具有各向异性、结构性以及时空变异性的特点，所以形成了土的自然变异性。 ③影响：土的碎散性说明了土存在孔隙，而水在压力坡降作用下穿过土中连通孔隙发生流动 高等土力学读书报告 对地基下沉问题的讨论 姓名刘兴顺 学号2014210046 年级2014 专业桥梁与隧道工程系（院）建筑工程学院指导教师陈颖辉 2015年5月26日 摘要 本论文主要是本人对高等土力学的学习总结，并根据工程中遇到的问题用土力学的知识进行分析（由于本人没有实际的工程经验，现主要是对比比较著名的一些工程）。土力学是研究土体在力的作用下的应力-应变或应力-应变-时间关系和强度的应用学科，是工程力学的一个分支。为工程地质学研究土体中可能发生的地质作用提供定量研究的理论基础和方法。主要用于土木、交通、水利等工程。本论文主要结合中外建筑物倾斜（意大利比萨斜塔和中国苏州虎丘塔）与地基严重下沉（中国上海展览中心馆和墨西哥市艺术馆）来讨论其中关于土力学的乱放，并运用土力学的方法进行分析。 关键词：高等土力学；工程实例；地基基础 ABSTRACT This thesis is mainly my learning of advanced soil mechanics summary,and according to the problems encountered in engineering with the knowledge of soil mechanics analysis (because I didn't have the practical engineering experience,now is mainly contrast compared to the well-known engineering).Soil mechanics is a branch of engineering mechanics,which is applied to study the stress-strain,stress-strain,time and strength of the stress strain time relationship and strength of the soil..To provide the theoretical basis and methods for quantitative study of geological effects that may occur in the engineering geology..Mainly used in civil engineering,transportation,water conservancy and other projects.This paper mainly combines(Leaning Tower of Pisa,Italy and China Suzhou Huqiu tower and ground sinking heavily(China Shanghai Exhibition Center Museum and Mexico City Museum of Art) inclined buildings at home and abroad is to discuss the misplacing on soil mechanics,and using the method of soil mechanics analysis. Key words:advanced soil mechanics;engineering examples;foundation foundation 岩土工程 硕士学位研究生培养方案 专业代码：081401；学位授权类别：工学硕士 一、学科概况 岩土工程是土木工程学科中的重要分支。岩土工程学科是以岩土的利用、改造与整治为主要研究对象。本学科范围包括铁路交通、土木、水利及环境工程中的各类地基、基础的强度、变形与稳定问题以及设计、施工、测试技术等的研究。 本学科主要相关学科有工程力学、结构工程、水工结构工程、防灾减灾工程及防护工程、地质工程、桥梁与隧道工程等。 岩土工程学科的勘察、试验测定、方案论证、设计计算、施工监测、反演分析、工程判断等特殊的工作程序是铁路建设的基础保障。本学科的研究与发展对中国高速重载铁路建设具有重要的现实意义。 二、培养目标 1、较好地掌握马克思列宁主义的基本原理，拥护党的基本路线，热爱祖国，遵纪守法，品行端正。具有强烈的事业心和为科学事业献身的精神，具有实事求是、勇于创新、理论联系实际的科学态度，努力为社会主义现代化建设服务。 2、在以铁路运输为特色的岩土工程学科领域内，培养一批具有坚实广博的基础理论、系统的专业知识、缜密的逻辑思维能力，并且深入了解本学科领域的历史、现状和发展动态，又具有较强创新能力的高层次岩土工程人才。 3、熟练掌握一门外国语，能阅读和翻译本专业领域的外文资料。 4、具有健康的体魄和良好的心理素质。 三、研究方向 本专业主要研究方向包括： 1、地基基础及加固技术 主要研究：有关天然地基、深基础、软弱和特殊土路基以及地基处理等方面的理论发展和实践中的问题；地基基础的计算理论和测试技术；软弱地基的加固技术及其应用。 2、土压力和支挡结构 主要研究：土体稳定性的分析计算理论，新型支挡结构加筋土结构的计算方法；土与支挡结构相互作用方面的问题。 2.11 建筑与土木工程 一、概述 建筑与土木工程是基本建设的重要工程领域，是研究和创造人类生活需求的形态环境和各类工程设施的建造与完善。作为建筑与土木工程领域，不仅涉及区域与城市规划、工业与民用建筑物的设计，而且还涉及各类工程设施与环境的勘测、设计、施工和维护。 二、培养目标 本领域的工程硕士学位获得者应掌握较为扎实和系统的建筑与土木工程领域的基本理论及其宽广的专业知识，了解相应学科的前沿发展动态，具有一定的科研能力，具有运用先进技术方法解决在相应工程领域的规划勘测、设计、施工和维护方面的问题，具有独立担负相应工程领域的技术或管理工作的能力。至少要掌握一门外语，能熟练地阅读本专业领域的外文资料，具有熟练掌握计算机的应用能力。 三、领域范围 从学科上划分，该工程领域涉及建筑学和土木工程两大学科。 主要范围：区域规划、城市规划、城市设计、建筑设计、装饰工程、结构工程、岩土工程、市政工程、桥梁与隧道工程、道路工程、防灾减灾工程及防护工程、建筑材料、水文结构工程、水利水电工程、港口海岸及近海工程、水力学及河流动力学、水文学及资源、建筑经济与管理等。 相关领域：交通与运输工程、测绘工程、水利工程、环境工程、环境科学、计算机应用技术。 四、课程设置 基础课：自然辩证法、科学社会主义理论、外语、计算机应用技术和三门因研究方向不同而设置的基础课程。对于土木工程领域，设数值分析、工程设计原理、工程测试技术等；对于建筑学领域，设现代建筑引论、现代建筑评论、现代建筑（规划）设计等。 技术基础课：对于土木工程领域，设工程弹塑性力学、高等土力学、建筑经济与管理、C＋＋与数据结构、基础工程、优化原理与方法等；对于建筑学领域，设环境心理学、现代建筑物理、绿色建筑导论、古城保护、规划理论与方法、城市社会学等。 专业课：根据联合培养单位的行业发展需求，由双方按工程、项目实际情况确定课程。 上述课程可定为学位课程和非学位课程。课程学习总学分不少于28学分。 五、学位论文 论文可以是区域规划、城市规划、村镇规划、小区规划等；可以是工业与民用建筑的建筑和结构设计，桥梁和隧道设计，地下工程设计，勘测设计，建筑、桥梁、隧道、地下及其他工程施工技术方案，施工监理，室内设计和装满设计等；也可以是设计理论、方法的研究，结构抗震、抗风、防火等理论和方法的研究，土壤力学、建筑基础加固技术的研究等。 工程设计类的学位论文主要从以下几个方面来考核： 1、解决工程实际问题，有明确的工程应用背景和应用价值； 2、对国内外文献资料的分析与综述水平； 《土力学》在线培训课程学习体会 在网络课程这样综合的平台上近一个月的学习，对《土力学》这门课有新的认识，也感受到了学科带头人广信教授的授课魅力，现将本人学习广信教授《土力学》课程的的几点体会分享一下。 在听课过程中印象最深刻的就是广信教授对土力学岩土工程问题的哲学思考。这种科学与哲学结合起来理解和学习的方式是之前没有接触过的，觉得很新颖，很立体。他认为哲学源于岩土，岩土充满了哲学。分析时他提出岩土是人类最早接触和最早使用的材料，旧、中、新石器时代的标志是人类使用岩土材料的水平；几大古文明（古希腊、古希伯来、古印度、两河文化、印第安人、古中国）关于人类起源的传说，不约而同地认为人是上帝（神）用土创造的。而且还指出土层的厚度与文明、政治、文化、经济的发展成正比；人类耕耘营造，生生不息，建造了宏伟的楼堂殿宇、大坝长堤、千里运河、万里长城，创造了一个个璀璨夺目的古代和现代文明，岩土材料以其与人类间悠久而密切的历史渊源而出现在哲学命题中。根据自身所学所感的总结，广信教授归纳出：一方面岩土作为非连续性、多相性和古老的天然材料，形成其性质的复杂性和极大的不可预知性；另一方面岩土工程是充满了不确定性，因而充满了风险与挑战，也就包含丰富的哲学命题。从哲学的高度认识岩土、学习岩土、进行岩土工程实践具有新时代的意义和实践价值。 哲学的核心是"求真"和"求知"，它的特点是思辨性、解释性和概括性。大师在讲课的时候就像在谈人生，广信教授用哲学观点来分析解释和阐明土力学原理，对土力学学科中复杂的本质特征和核心容进行形象化的解说，极大的启发了我的思路，引导我从哲学角度思考土力学的科学问题，就像老师授课时所讲，我们现在研究或看待问题时要整体宏观的把握问题，即是很难，但是为我们的学习和研究是非常有帮助的。学会运用哲学思想考虑科学问题的方法，不仅有助于我们提高教学水平，更有益于我们的启迪我们的科研思路。 人类要想在大自然中生存，就必须顺应自然，它是一个和谐体，会排斥一切不符合和谐发展的因素。回归到土力学中，任何一项与土有关的工程，不论是边坡还是地基，不论是大型工程还是微型工程，在设计和施工研究时都要遵循土的三大基本特性，这样才能真正做到与自然和谐相处，才能保证我们工程的稳定性和存在性。在工程中出现的许多错误与事故就是违反了土力学基本原理才发生的。听老师土力学的阐述，深入细致的讲解，在不知不觉中学习到的不仅仅是有关《土力学》的纯粹的知识，更多的是关于土力学的研究方法与一些思考。也使我越来越坚信，《土力学》在工程中的重要性，从而对土产生了浓厚的兴趣。 另外，广信教授在对《土力学》课程容把控上很有针对性和总结性，总能把较为复杂的容转化成易懂的知识点教予听课者，在知识点处都有整体性的把握，并能很直观，清晰的抓住主要矛盾。比如：岩 土工程在地基承载力问题上是一个模糊的概念，是一个综合的整体的概念，不是精准的数值；应变与强度问题是量变到质变的过程；岩土工程中的加固与减弱，应遵循：无为而治，顺乎自然，兵强则灭，木强则折的思想；土在加载变形过程中似乎是有生命的，有不同的发展阶段等等。 对于《土力学》课程的主要容，广信教授也有自己的一套总结，包括三个方面，首先是土的三大特性，其次是经典土力学的三大定律，最后是土的三类岩土工程问题。三个方面容环环相扣，土的特点决定土的受力情况和发展定律，工程岩土问题需要遵循定律来达到设计目的，这样使土力学整门课程的容结合成面的形式，而不是成知识点的形式。 在听课过程中对广信教授讲解印象深刻的还有他提出了趣味土力学的说法。他认为在课堂教学中，适当地穿插一些类比、比喻和故事等，会使课堂气氛更活跃，也能够加强对概念的理解和记忆，但是课堂授课毕竟不是脱口秀，避免过多的"包袱"冲淡了课程的主要容的讲解与理解。大师的课程资料上不乏生动形象的代表，比如：沙滩上的观察、地震液化等动态 土木工程、交通运输工程方面简介 一、建筑与土木工程 领域代码（430114） （一）领域简介 建筑与土木工程是我国基础建设重要的工程领域，也是国家最早批准开展工程硕士研究生培养的领域之一，涵盖我校土木工程一级学科的所有专业，具有宽口径、大系统、覆盖面广的特点，该工程硕士专业学位主要培养从事建筑与土木工程领域的高级专业技术和管理人才。 研究方向包括岩土工程、结构工程、桥梁与隧道工程、防灾减灾工程与防护工程、市政工程、供热、供燃气、通风及空调工程、建筑学、工程管理等，涉及水利水电、交通、地质、材料等相关学科范畴的设计、规划、勘测、施工、维护与管理等工程应用及技术问题。 （二）培养目标 本领域的工程硕士学位获得者应掌握较为扎实和系统的建筑与土木工程领域的基本理论及其宽广的专业知识；了解相应学科的前沿发展动态；具有一定的科研能力；具有运用先进技术方法解决在相应工程领域的规划勘测、设计、施工和维护方面的问题；具有独立担负相应工程领域的技术或管理工作的能力；至少要掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业领域的外文资料；具有熟练掌握计算机的应用能力。 （三）领域范围 1．软土特性及地基基础工程 8．边坡抗滑稳定性力学分析 2．堤坝及道路工程 9．钢筋混凝土结构 3．岩体高边坡及地下工程 10．钢结构与钢-混组合结构 4．土工抗震与防灾减灾 11．桥梁结构设计 5．地质灾害预测与防治 12．桥梁安全监测 6．病险结构物检测、监控与加固 13．市政、道路工程及交通工程 7．桩基础的加固机理及力学性能分析 14．工程管理与项目管理（四）培养年限与学分 工程硕士培养为3-5年。在职攻读工程硕士专业学位研究生课程总学分不少于32个学分。 （五）论文要求 学位论文选题应直接来源于生产实际或具有明确的工程背景与应用价值，并具有一定的技术难度和工作量。可以是一个较为完整的工程技术项目或工程 土力学是工程力学专业的一门专业课，经过2个多月的学习，我对专业知识有了新的理解和掌握。为了巩固所学的理论知识，提高同学之间的合作能力与动手能力，学校为我们专业开设土力学实验课程。土力学实验我们供选作了5个有代表性的实验，分别是:1、颗粒分析试验2、界限含水率（稠度）试验3、渗透试验4、压缩试验5、直接剪切试验。 我们做试验的顺序基本上是和理论课程同步的。我们首先做的实验是颗粒分析试验。粒分析试验是测定干土中各颗粒含量占该土总质量的百分数，土的大小、级配和粒组含量是土的工程分类的重要依据。由于我们选用的土粒粒径小于0.075mm，因此我们选用了密度计法。这次试验做起来还算是比较轻松，但处理数据却有一定的困难，这个也是土力学试验这一门课的比较明显的特点。这次土力学试验规范了我写试验报告的模式，相比这对于以后我写报告会有很大的帮助。为了更好的将土的液塑限指标和土的含水率联系起来，我们又做了界限含水率（稠度）试验。这个试验在处理数据时要注意用电子天平测出的是土和盒子的质量，因此，要减去盒子的质量才能的出土的质量。 为了让我们进一步的体验土的渗透性这一个特点，我们又做了渗透试验。这个试验是基于达西定律建立起来的理论。经过理论的推导可以得知渗流速度是和土的渗透系数和水力梯度有关的，根据土的种类的不同，我们选用了常水头试验和变水头试验两个试验方案。这个试验也提高了我们的团队协作能力。 压缩试验相对来说是比较简单的一个试验。这个试验和最后一个直接剪切试验有点相似。在做直接剪切试验中要注意有一个步骤是把销钉去掉后才加载的，结果我们忘记了去销钉，幸亏老师的提醒，我们才把这个错误改过来。做试验要讲究一个认真仔细。 以上是我对这一学期土力学试验的一个小结，我从这次总结中也学到了好多东西。总的来说，土力学试验对我的提高还是很大的。 第二章 土的本构关系 2.1 概述 材料的本构关系是反映材料的力学性状的数学表达式，表示形式一般为应力-应变-时间关系。与时间有关的土的本构关系主要是指反映土流变性的理论，本章介绍的主要是与时间无关的本构关系。 土力学的基本理论有土的莫尔-库伦强度理论、有效应力原理和饱和粘土的一维固结理论。但人们总是在实际中将问题分类为变形问题和稳定问题，前者一般基于弹性理论计算，后者多用刚塑性或理想塑性的理论（如极限平衡分析）。 多年来本构关系已经得到很大的发展，进而推动了岩土数值计算的发展和土工试验的发展。下文将对土的本构关系进行详细论述。 2.2应力和应变 1、应力 （1）应力分量与应力张量 设土体中的一点为M （x,y,z ）的应力状态用通过该点的微小立方体上的应力分量表示。即： []?＝ ???? ? ????????z zy zx yz y yx xz xy x ττττττ＝???????????????????333231232221131211亦即｛σ｝T ＝｛zx yz xy z y x τ ττ???｝。 土力学中正应力正方向规定压为正。剪应力，在正面（外法向与坐标轴一致的面），剪应力与坐标轴方向相反为正；在负面（外法向与坐标轴方向相反），剪应力与坐标轴方向一致为正。 （2）应力张量的坐标变换 二阶张量 ij ?在任一新坐标系下的分量 [ [j i ?应满足：[[j i ?＝kl l j k i ?[[αα，其中l j k i [[αα与为新坐标系 轴与老坐标系轴夹角的余弦。 （3）应力张量的主应力和应力不变量 在过一点的斜截面上，如果只有法向应力而无剪应力时，这个斜截面就是主应力面。 第一应力不变量：kk z y x I σσσσ=++=1 第二应力不变量： 2 222zx yz xy x z z y y x I τττσσσσσσ---++=高等土力学课程论文
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