工程流体力学总复习ppt课件.ppt

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1、土力学（总复习）1土力学总复习第一部分土的基本物理性质第二部分土中应力及土体的变形第三部分土的抗剪强度及强度试验第四部分几个工程问题（承载力、土压力）2第一部分土的基本物理性质一．基本内容1．土的工程特点土——地表岩层经风化而形成的散体堆积物，由土颗粒、水和气体组成。土的工程特性：分散性，透水性，不均匀性，低强度。2．土的基本物理性质土的颗粒特征：粒径，粒径组成，粒径分布曲线，级配土的物理状态：砂土（密、中、稍、松），粘土（液、可、半固、固）3土受力后的变化：砂土（密实与液化），粘土（结　　　　　　　　　　构性，触变性

2、）渗透性：k决定土的物理性质的主要因素：颗粒特征，矿物成分，三相含量，沉积条件及年代衡量土的物理性质的主要指标：粒径分布特征，三相含量指标，物理状态指标，渗透系数3．土的工程分类粗粒土，细粒土4二．重点（1）粒径分布曲线的判读：粒组含量集中，粒组含量缺乏（2）砂土和粘土的物理状态：指标，测定方法（3）三相指标的计算：基本指标，几个常用的重度（容重）指标，指标间的相互换算，熟练运用三相图（4）达西定律和渗透系数：定义，要点5三．例题1．用某种土填筑路堤，每层填土的厚度为0.5m，已知填土的土粒比重Gs=2.67，夯实前土

3、的天然重度为=16kN/m3，含水量w=15%，现要求夯实后土的干重度达到18kN/m3，试求每层土夯实后的厚度。解：基本出发点：压缩前后s、w和hs均不变。设夯实前后的孔隙比分别是e1和e2，则有：于是有：6由题目给出的资料，可以求得各指标。由：=s（1+w）/（1+e），得：e1=s（1+w）/-1=（2.67×10）（1+0.15）/16-1=0.919由：d=s/（1+e），得e2=s/d-1=26.7/18-1=0.483所以：72．截面积相同的土样1、2置于渗透仪中进行渗透试验，两土样的

4、长度分别为l1和l2，如已知水流经土样1的水力梯度为i1，流经土样2的水力梯度为i2，试求水流经两个土样的平均水力梯度i=?。解：8第二部分土中应力及土体的变形一．基本内容1．土中应力的种类自重应力与附加应力，总应力、孔隙水压力与有效应力，渗透压力、毛细水压力和超静水压力有效应力——作用在土骨架上并能使土骨架产生变形的压力。有效压力大致有：有效自重，荷载产生的压力，渗透压力，毛细压力。2．基底压力的计算基底压力的分布规律，刚性基础基底压力的简化算法93．土中应力的分布及计算自重应力，附加应力，总应力，孔隙水压力，有效应

5、力的计算，有效应力原理，应力系数法计算地基中的附加应力4．土的变形性质弹性变形性质，压缩性，压缩试验，原位试验，固结变形5．地基变形计算弹性理论法，分层总和法，固结沉降计算二．重点1．熟练运用摩尔应力圆一点应力状态的表示，应力面之间的夹角102．刚性基础基底压力的简化算法基底压力的分布形状，矩形与条形基础的核心半径，基底不产生拉应力的条件。3．地基中的应力计算自重应力与附加应力的分布规律，简单条件下的自重应力计算，应力系数法计算矩形与条形均匀分布荷载作用下地基中一点的附加应力4．土的变形性质与地基沉降计算变形模量与压缩

6、模量，分层总和法计算总沉降，固结沉降计算，固结度11三．例题1．某条形扩大基础的宽度为4m，受图示偏心线荷载V=600kN/m作用，试按刚性基础基底压力的简化算法求基底压力分布。120.5b’pmax=600pmax=600×2÷3.6=333.3kPa压力分布如图。解：根据已知条件，偏心距e=0.8m，先判断基底是否出现拉力∵=b/6=4/6=0.67m

7、平均压缩模量为Es=10MPa，试求在突加满布均布荷载p=250kPa的作用下粘土层的最终沉降量s。解：由于是满布均布荷载，地基土又是均匀的，可以不分层，直接利用压缩模量计算。提示：满布均布荷载作用下的地基应力沿深度无变化。143．某饱和粘土层的厚度为4m，其下为基岩，在土层中部取厚度为2cm的土样进行固结试验，2小时后固结度达到U0，试计算当土层顶面作用有满布均布荷载时，固结度达到U0时所需的时间。解：由于U和Tv之间有着一一对应的关系，故当土样和土层的固结度相同时，两者的时间因数Tv也相同，故有：得到：15第三部分

8、土的抗剪强度及强度试验一．基本内容1．摩尔—库仑强度理论抗剪强度与法向压应力的关系，强度线，库仑的简化公式，摩尔圆的引入，应力圆与强度线的相互关系（判断土体的状态）。2．土中一点应力极限平衡充要条件（应力圆与强度线相切），数学表达式。3．抗剪强度试验常用的试验方法：直剪，单轴，三轴。试验的基本情况，试验适用条件。164．应力路径概