清华大学土力学课件绪论.ppt

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1、1土力学2土，地之生万物者也。‘二’象地之上，地之中；‘

2、’物出形也。－《说文解字》希腊，中国，希伯来人，印第安人的神话：神用泥土造人中国传统文化中的五行：金木水火土土3什么是土？土有哪些特点？土力学有何特点？为什么要学习土力学？土力学包括哪些内容？如何学好土力学？绪论4土是指：地球表面的整体岩石在大气中经受长期的风化作用而形成的、覆盖在地表上碎散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物。绪论风化岩石地球颗粒堆积物地球什么是土？5土有哪些特点？绪论6碎散性土有哪些特点？非连续介质受力以后易变形体积变化主要是孔隙变化剪切变形主要由颗粒相对位移引起强度低绪论岩石风化的产物7多相介质三相性

3、（三相体系）受力后由土骨架、孔隙介质共同承担存在复杂的相互作用孔隙流体流动绪论土有哪些特点？固相—土骨架液相—水气相—空气8天然性（自然变异性）自然界的产物绪论土有哪些特点？非均匀性各向异性结构性时空变异性9碎散性三相性天然性力学特性复杂变形特性强度特性渗透特性绪论土有哪些特点？10土力学有何特点？绪论学科研究对象理论力学质点或刚体材料力学单个弹性杆件（杆、轴、梁）连续固体结构力学若干弹性杆件组成的杆件结构弹性力学弹性实体结构或板壳结构水力学不可压缩的连续流体（水）连续流体土力学天然的三相碎散堆积物碎散材料11土力学有何特点？土力学绪论连续介质力学的基本知识描述碎散体特性的理论

4、土的变形、强度和渗透特性以及与此有关的工程问题12土力学发展的历史1776Coulomb强度定律，土压力理论1856Darcy定律1857Rankine新的土压力理论1925Terzaghi有效应力原理及渗透固结理论1936第一届国际土力学及基础工程会议1949中国土力学研究的兴起绪论土力学有何特点？土力学成为一门独立学科的重要标志Terzaghi是土力学的奠基人13为什么要学习土力学？1.土具有广泛的工程应用2.存在大量与土有关的工程问题绪论141.土的工程应用土工建筑材料建筑物基础之地基建筑环境绪论为什么要学习土力学？152.与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？与土有

5、关的工程问题绪论为什么要学习土力学？加拿大特朗斯康谷仓事故：1913年9月装谷物，10月17日装了31822Ｔ谷物时，1小时竖向沉降达30.5cm24小时倾斜26°53ˊ西端下沉7.32m东端上抬1.52m上部钢混筒仓完好无损概况：长59.4m，宽23.5m，高31.0m，共65个圆筒仓。钢混筏板基础，厚61cm，埋深3.66m。1911年动工，1913年完工，自重20000T。17与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？加拿大特朗斯康谷仓处理：事后在下面做了七十多个支撑于基岩上的混凝土墩，使用388个50t千斤顶以及支撑系统，把仓体逐渐纠正过来，其位置比原来降低了４米。原因

6、：地基土事先未进行调查，据邻近结构物基槽开挖取土试验结果，计算地基承载力应用到此谷仓。1952年经勘察试验与计算，地基实际承载力小于破坏时的基底压力。因此，谷仓地基因超载发生强度破坏而滑动。2653失事后1913.10.181952.10.5试验孔填土褐色粉质粘土灰色粉质粘土-0.61-12.34-13.72-4.271952.10.3试验孔18与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？香港宝城滑坡1972年7月某日清晨，香港宝城路附近，两万立方米残积土从山坡上下滑，巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅--宝城大厦，顷刻间宝城大厦被冲毁倒塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住宅。死亡６

7、7人。原因：山坡上残积土本身强度较低，加之雨水入渗使其强度进一步大大降低，使得土体滑动力超过土的强度，于是山坡土体发生滑动。19香港1900年建市，1977年成立土力工程署1972PoShan滑坡(~20,000m3)(67死、20伤)PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad20Early1972滑坡前July1972滑坡后21与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？阪神大地震中地基液化神户码头：地震引起大面积砂土地基液化后产生很大的侧向变形和沉降，大量的建筑物倒塌或遭到严重损伤液化：松砂地基在振动荷载作用下丧失强度变成流动状态的一种现象22与土有关

8、的工程问题绪论为什么要学习土力学？阪神大地震中地基液化神户码头：沉箱式岸墙因砂土地基液化失稳滑入海中23与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？以上几个实例可归结为与土有关的强度问题24与土有关的工程问题绪论为什么要学习土力学？比萨斜塔目前：塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m，塔顶离中心线已达5.27m，倾斜5.5°1360：再复工，至1370年竣工，全塔共8层，高度为55m1272：复工，经6年，至7层，高48m，再停工1178：至4层中，高约29m，因倾斜停工1173：动工原因：地基