土力学 绪论1

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1、土力学铜陵学院土木系路桥教研室0、绪论0.1本课程研究对象及其重要性0.2本学科发展概况0.3本课程的特点和学习要求0.4与土力学有关的工程问题0.1本课程研究对象及其重要性岩石地球颗粒堆积物地球风化土力学：研究土的物理性质及荷载作用下内部的应力变形和强度规律，从而解决工程中土体变形和稳定问题的一门学科。土：地壳表层岩石经过风化作用、搬运、沉积而形成的松散的堆积物。基础将埋入土层一定深度的建筑物下部承重结构称基础。地基把土层中附加应力与变形所不能忽略的那部分土(岩)层称为地基。持力层：埋置基础的土层即位于基础底面第一层土。下卧层：在地基范围内持力层以下的土层。软弱下卧层：强度低于持力

2、层的下卧层。基础应埋置在良好的持力层上。研究对象：地球表面地层中的土体——地基。荷载传递方式：建筑物上部结构→基础→地基。±0.00标高以上基础地基室外地面室内地面墙或柱（上部结构）——直接向地基传递荷载的下部结构，或即：建筑物最下部直接与地基接触的部分直接承托基础并受建筑物影响的那部分土或岩石0.00所有建筑物和构筑物的荷载均由地基承担。土力学的重要性：1、岩土工程和地基问题事故多，专业人员队伍庞大，但良莠不齐，人们对土的性质和工程特性认识不足。2、土力学的基本理论和方法是后续课程的重要基础，是专业基础课。3、土力学是解决工程实际（地基基础、边坡工程、道路桥梁工程、水利水电工程等

3、）的有力工具，应用范围很广。0.2本学科发展概况1.感性认识阶段（18世纪中叶以前）Coulomb对土木工程(结构、水力学、岩土工程)以及自然科学和物理学(包括力学、电学和磁学)等都有重要的贡献。1774年当选为法国科学院院士。被称为“土力学之始祖”。库仑CharlesAugustindeCoulomb(1736~1806)1773年法国的库仑（Coulomb）—砂土抗剪强度理论与土压力理论2.理性认识阶段（18世纪中叶～1925年）HenryDarcy1803.6.10出生于法国第戎(Dijon)。Darcy的一项杰出成就是第戎供水系统的建造。19世纪上半叶，大多数城市都没有供水和

4、排水系统。1839~1840年，Darcy设计和主持建造了第戎镇的供水系统，它比巴黎的供水系统早了20年。为了感谢Darcy对家乡的贡献，人们将该镇的中心广场以他的名字命名。Darcy拒绝了镇上欲付给他的高额补偿，他最终得到的好处是他本人及亲属可免费用水。1856年，发表了他对孔隙介质中水流的研究成果——Darcy定律。达西HenryPhilibertGaspxardDarcy(1803-1858)1856年，法国的达西—Darcy定律1820.7.2生于苏格兰爱丁堡，1872.12.24卒于苏格兰格拉斯哥。Rankine被后人誉为那个时代的天才，他在热力学、流体力学及土力学等领域均

5、有杰出的贡献。1855年后，Rankine在格拉斯哥大学担任土木工程和力学系主任。1853年当选为英国皇家学会会员。他一生论著颇丰，共发表学术论文154篇，并编写了大量的教科书及手册，其中一些直到20世纪还在作为标准教科书使用。朗肯WilliamJohnMaquornRankine(1820~1872)1857年英国朗肯—朗肯土压力理论Boussinesq是法国著名的物理学家和数学家。1867年获得博士学位，1886年当选法国科学院院士。Boussinesq一生对数学物理中的所有分支(除电磁学外)都有重要的贡献。在流体力学方面，他主要研究涡流、波动、固体物对液体流动的阻力、粉状介质的

6、力学机理、流动液体的冷却作用等方面。他在紊流方面的成就深得著名科学家SaintVenant的赞赏，而在弹性理论方面的研究成就受到了Love的称赞。布辛奈斯克ValentinJosephBoussinesq(1842-1929)1885年法国布辛奈斯克（Boussinesq）—弹性半空间解3.形成独立学科（1925年）1925年美国太沙基—《土力学》专著,提出太沙基一维固结理论和有效应力原理太沙基KarlvonTerzaghi(1883～1963)Terzaghi于1883年10月2日出生于捷克的首都布拉格，1904年毕业于奥地利的格拉茨(Graz)技术大学，1925年在维也纳出版了举

7、世闻名的《Erdbaumechanik》(土力学)，该书介绍了他所提出的固结理论以及土压力、承载力、稳定性分析等理论，标志着土力学这门学科的诞生。Terzaghi被誉为“土力学之父”。4.新的发展阶段非线性本构模型的建立土的微观结构的研究非饱和土的研究0.3本课程的任务和特点概括的说，研究并解决地基的变形和稳定及其相关问题，就是本课程的任务。地基问题变形问题：房屋建筑稳定（强度）问题：房屋、路堤、土坝等整体滑动，失稳破坏沉降过大（变形过大），影响正常使用不