【关系】高等土力学历年真题补充

1、文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.【关键字】关系第二章土的本构关2.1 在肯-张的非线性双曲线模型中，参数 a、b、Ei、Et、1 Rf 答：参数 代表三轴试验中的起始变形模量、a 表 Ei 的倒数(1-3)ult 代表双曲线的 渐近线对应的极限偏差应力，b 表(13)ult 的倒数；Et 为切线变形模量；Rf 破坏比。2.2 土答金属塑性力学只考虑剪切屈服而岩土塑性力学不仅要考虑剪切屈服还要考虑静水 压力对土体屈服的影响土塑性力学更为复杂要考虑材料的剪胀性向异性构性、 流变性等，而且应力应变关系受应力水平、应力路径和应力历史等的影响。2.3 说流动准则相 答）屈

2、服准则：在多向应力作用下，变形体进入塑性状态并使塑性变形继续进行，各 应力分量与材料性能之间必须符合一定关系时这种关系称为屈服准则屈服准则可以用来判 断弹塑性材料被施加一应力增量后是加载还是卸载或是中性变载亦即是判断是否发生塑性 变形的准则。（2）流动规则：指塑性应变增量的方向是由应力空间的塑性势面 g 决定，即在应力空间 中各应力状态点的塑性应变增量方向必须与通过该点的塑性势面相垂直亦即流动规则 用以确定塑性应变增量的方向或塑性应变增量张量的各个分量间的比例关系。 （）相适应、 不相适应的流动准则：根据德鲁克假说，对于稳定材料，这就是说塑性势面 g 与屈服面 f 必须 是重合的，亦即 f=g

3、，这被称为相适应的流动规则。如果令 ，即为不相适应流动规则。（3） 加工硬化定律是计算一个给定的应力增量引起的塑性应变大小的准则亦即式 中的 d 可以通过硬化定律确定。文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.2.4 饱肯-张模型的参数？ v 为多 答：可以，这时 =0.49用以确定总应力分析时候的邓肯-张模型的参数。2.5 是的 d(-1 ， d(1 答：不可以，因 =-u， B=1.0 u=A eq oac(,（) eq oac(, )1-3 d(1 -3)/d -A(1-t) 2.6 什答：正常固结土的应力状态p,q）与孔隙 e 比体积 v 之间具有一一对应的关系，

4、即 （p,q,v）代表土的状态,v）在三维空间形成的曲面称为物态边界面。临界状态线是土 体达到破坏时的的状态线。第三章土的强度3.1 名1） 的蠕变：指在应力状态不变的条件下，应变随时间逐渐增长的现象。2） 力松弛：指维持应变不变，材料内的应力隧道时间逐渐减小的现象。3） 似超固结土：在侧限压缩条件下，由于土的流变性而发生的压缩称为次固结。正常固结 土在固结压力的长期作用下，主固结已经完成，次固结使土体继续压缩变密，强度增高， 而使正常固结土呈现出超固结土的特性，被称为拟似超固结土。4） 均固结度：t 时刻土层各点土骨架承担的有效应力图面积和起始超孔隙水压力（或附加 应力）图面积之比，称为 t

5、 刻土层的平均固结度。5） 工硬化：也称应变硬化，指材料的应力在开始时随着应变的增加而增加，但增加速率越 来越慢，最后趋于稳定。6） 工软化：也称应变软化，指材料的应力在开始时随着应变的增加而增加，达到一个峰值文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.后，应力随应变增加而下降，最后也趋于稳定。7） 的压硬性：土的变形模量随着围压的提高而提高的现象。8） 的剪胀性：指土体在剪切时产生的体积膨胀或收缩的特性。土的剪胀性实质是由于剪应 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 而发生体积变化。9） 界孔隙比：指在三轴试验加载过程中，轴向应力

6、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。临界孔隙比也可以表述为：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 (13)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。10临界围压 3cr：某种围压 3 下的三轴试验中，当一个砂土试样破坏时，如果体变为零则此时的孔隙比为此时 3 所对应的临界孔隙比反之这个围压可称为这种砂在 这种孔隙比下的临界围压 3cr。11在三轴排水试验中，如果砂土试样固结后孔隙比为 ，则在围压 3cr 下进水排水试验，破坏时的体变为零，如果围岩小于 3cr，三轴试验破坏时试样将发生剪胀；如果

7、围 压大于 3cr，三轴试验破坏时试样将发生收缩。3.2 简答：土是岩石风化而成的碎散矿物颗粒的集合体，它一般含有固、液、气三相。其应 力应变特性是非线性、弹塑性、剪胀（缩）性、各向异性及流变性。主要影响因素是应力 水平、应力路径和应力历史。3.3 各3.4 粘答：由于土在沉积过程中，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；另外，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是不等的，这种不等向固结也会产生土的各向异性。土的各向 异性主要表现为横向各向同（亦即在水平面各个方向的性质大体上是相同的向与 横向性质不同。诱发各向异性

8、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，从而文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.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。3.5 说M、 答：剑桥模型的试验基础是正常固结粘土和弱超固结粘土的排水和不排水三轴试验。 基本假设：土体是加工硬化材料，服从相适应流动规则。M 是破坏常数； 是各向等压固结参数，为 线在 lnp平面中的斜率； 是 回弹参数，为卸载曲线在 lnp平上的斜率。3.6 三为 =33，正常=30，为 u。 答：三轴试验得到的松砂的内摩揩角不是砂土矿物颗粒之间的滑动

9、摩揩角，土颗粒间的 滑动摩揩角比它小因为测得的砂土间的摩揩角包括两个部分滑动摩揩和咬合摩揩而这两 种摩揩的摩揩角都是正值。三轴试验得到的正常固结粘土的内摩揩角不是粘土矿物之间的滑动摩揩角颗粒之间的 滑动摩揩角比他小因为正常固结粘土实际具有一定的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揩强度部分中既正常固结粘土的内摩揩角包括滑动摩揩角和一部 分粘聚力导致的摩揩角。三轴不排水试验得到的粘土摩揩角不是粘土矿物之间的滑动摩揩角颗粒之间的滑动摩 揩角比它大因为粘土颗粒之间必然存在摩揩强度只是由于存在的超静水压力使所有破坏时 的有效应力莫尔圆是唯一的，无法反应摩揩强度。3.7 粗标 答：粗

10、粒土颗粒之间的咬合可以增加土的剪胀，从而提高土的抗剪强度指 而土颗粒文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.的破碎会减少剪胀，从而降低土的抗剪强度。3.8 在坑 答基坑上的土通常都是原状土原状土具备的结构性增加了土的强度使得主动土压力 小于填方挡土墙其次基坑的原状土由于固结过程中的重力作用具有各向异性在竖直方向的 强度较填方挡土墙大，减少了主动土压力。3.9 莫- 答：莫尔 -库伦的强度包线不一定是直线，在以下情况下它是弯曲的 ）超固结粘土， 在开始段弯曲2）粒料在法向压力较大的时候）非饱和土的不排水强度包线。 3=1500kPa、1000kPa 和 答：当试样在 围压

11、下固结不排水试验，试样体积基本没有变化趋势；当试样在 围压下固结不排水试验，试样体积增大，发生剪胀；当试样在 750kPa 围压下固结不 排水试验，试验体积减小，发生剪缩。 比 是 =500kPa 时差 -3=1320kPa其内摩揩角是多少?样破 答：莫尔库伦准则为。此围压下的排水试验，试样破坏时的体应变 0，不 排水试验时的孔压约为 0。2 31 1 ff 2 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑2 31 1 ff 2 为 和 750kPa ），用两个总应力圆的包线确定的强度指标是否为有效应力指标？ 为 100kPa 3900kPa，用答：当围压由 100kPa 增加到 ，内摩擦

12、角会大幅度降低。 尔-答特雷斯卡准则和米泽斯准则都没有反映平均主应力 对土抗剪强度的影响这就未能 反映土作为摩擦材料的基本力学特性管这两个准则的“广义”形式考虑了平均主应力 p 抗 剪强度的影响但这个影响并非是破坏面上正应力对该面上的抗剪强度的影响特雷斯卡准则 是最大剪应力准则米泽斯准则是最大八面体剪应力准则这两个强度准则与土的摩擦强度是 不一致的。其中矛盾最为突出的在于：三轴压缩（ = ）应力状态与三轴伸长的应力状态 （ = ），用这两个准则预测在同 平面上p=数）的土的抗剪强度( = ) 或者 q 都是 相等的，这是不对的。莫尔-库伦强度准则描述了剪切面上剪应力 与该面上正应力 间的关系，

13、表现了土作为 散体材料的摩擦强度的基本特点是比较合理的所以它在土力学得到广泛的应用但它假设 中主应力 对土的抗剪强度没有影响，它的强度包线常常被假设为直线，即内摩擦角 是常 数，与围压无关，这些近似一般不会引起大的误差，但当应力水平很大时，可能引起比较大的 误差。当用莫尔-库伦准则作为塑性模型的屈服准则时，其屈服面及在 平面上轨迹有导数不 连续的角点，这在数值计算中不够方便。3 1 1 33 3 u u 1 3 p f文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下3 1 1 33 3 u u 1 3 p f第五章土的压缩与结5.1 土（1）三轴固结排水试验：固结排水试验是指在三轴试验

14、中，排水阀门始终打开，试件先 在周围压力 作用下充分固结。稳定后缓慢增加轴向偏差应力 ，让剪切过程中充分排水。 这样，试件中恒不出现超静孔隙水压力， 总应力恒等于效应力。水强度是指加载过程中， 孔隙水压力及时并全部消散，度不断化情况的强度 。（2固结不排水试验一定的围压下固结后排水条件下施加偏差应力( - ) 进行剪切，剪切过程中试件积不变。（3）三轴不固结不排水试验：试件在不固结不排水试验中孔隙比和含水量保持变 由于饱和土的孔隙水压力系数，B1.0 所产生的孔隙水压力 ，因此若扣去孔隙水压力则所有的总应力圆集中为唯一的一个有效应力圆因为只能得到一个有效应力圆所 以无法绘制有效应力强度包线。应

15、该指出， 0，c =1/2（ 不意味着土不具有摩擦 强度因为剪切面上存在法向有效应力就应该有摩擦强度只不过是这种试验方法摩擦强度 隐含于所测得的粘聚强度内，两者难以区分。非饱和土由于土样中含有空气，试验过程中，虽然不让试件排水，但在加载中，气体能压 缩或部分溶解于水中使士的密度有所提高抗剪强度也随之增长故破坏包线的起始段为曲 线，直至土样完全饱和后才趋于水平线，如下图所示。5.2 实答验室中正常固结土是在围压力的作用下正常固结土同于正常固结的原位土， 因为原位土体不会因为取样而使土体受扰动，固结压力消散，丧失抗剪强度。按照“密度有效应力抗剪强度”唯一性关系破坏包线上的一点代表一种密度一种有 效

16、应力和一种抗剪强度。实验室中恒处于正常固结状态的土，当 0 时，必然 （土的 先期固结压力示这种土历史上从未受过任何应力的固结，必定处于很软弱的泥浆状态， 抗剪强度 0。这就是说实验室正常固结土的抗剪强度包线应该通过原点。天然土试件的强度包线也是分成超固结和正常固结两段相交的折线 ，如下图。实用 上简化为一根破坏包线 。文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.5.3 什尔-克答在不变的荷重施加于土体上以后的某时段内土体内的孔隙水压力不是下降而是继 续上升，而且超过应有的压力值，等到某时刻后才开始下降，逐步消散。该现象称为曼代尔 - 克雷尔效应。产生曼代尔 -克雷尔效应的

17、原因是，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有所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。5.4 目答：地接沉降计算通常有弹性理论法、工程实用法、经验法和数值计算法。（1）弹性理论法是将土体视为弹性体，测定其弹性常数，再用弹性理论计算土体中的应 力与土的变形量。（2）工程实用法是应用最多的方法，尤其是单向压