土力學試驗總結(jié)(四)

土力學試驗?總結(jié)(四)?巖土試驗?力學課程論?文題目：?巖土試驗力?學發(fā)展現(xiàn)狀?和前景專業(yè)?：巖土工程?一、巖土?力學試驗?1.巖土力?學試驗概況?要很好的?解決巖土工?程問題、防?災、治災，?必須首先進?行勘察與測?試、試驗與?分析，并利?用土力學、?巖石力學、?基礎工程、?工程地質(zhì)學?等的理論與?方法，對各?類工程進行?系統(tǒng)研究。?因此，巖土?力學試驗是?巖土工程規(guī)?劃設計、防?災的前期工?程，也是地?基與基礎設?計，治理地?質(zhì)災害的不?可缺少的重?要環(huán)節(jié)。?2.巖土力?學試驗目的?（1）了?解巖石本身?的物理和力?學性質(zhì)；?（2）巖體?質(zhì)量分級、?工程地質(zhì)條?件與問題評?價；（3?）邊坡、地?基和隧道圍?巖變形及穩(wěn)?定性分析，?地質(zhì)災害防?治工程方案?論證等；?（4）為巖?土工程設計?與施工提供?參數(shù)和依據(jù)?；（5）?揭示巖土的?變形規(guī)律和?強度特征及?破裂機理，?建立其數(shù)學?力學模型，?進行巖土工?程結(jié)構(gòu)的力?學分析。?3.巖土力?學試驗內(nèi)容?（1）巖?石物理性質(zhì)?試驗含水?率、顆粒密?度、塊體密?度；（2?）巖石水理?性質(zhì)試驗?吸水性、滲?透性、膨脹?性、耐崩解?性和凍融性?。（3）?巖石力學性?質(zhì)試驗單?軸壓縮強度?和變形試驗?、三軸壓縮?強度和變形?試驗、抗拉?強度試驗?、直剪強度?試驗和點荷?載強度。?二、巖土試?驗力學概況?巖土試驗?力學是土木?工程巖土專?業(yè)的一個分?支，它是一?門十分重要?的技術(shù)基礎?課。它主要?包括學習巖?土實驗力學?的基本理論?，知道巖土?的物理力學?性質(zhì)、強度?變形計算、?穩(wěn)定性分析?、擋土墻及?基坑圍護的?設計與計算?、地基承載?力等巖土力?學基本理論?與方法。結(jié)?合有關(guān)交通?土建、建筑?工程、土木?工程的理論?和施工知識?，分析和解?決巖體工程?及地基基礎?問題。三?、巖土試驗?力學的發(fā)展?現(xiàn)狀1.?計算方面?由于巖土材?料比較特殊?，那么在研?究巖土試驗?力學方面就?會比較復雜?。巖土體本?身就是一個?復雜的系統(tǒng)?，具有不確?定性，不規(guī)?則性和不明?確性。目前?，我國的巖?土試驗力學?工作者傾向?于采用理想?數(shù)學模型和?力學模型建?立和描述巖?土的各類特?性，結(jié)果往?往不是很理?想，甚至出?現(xiàn)很大的偏?差。那么，?為解決這一?現(xiàn)狀，為突?破創(chuàng)新，新?的方法和技?術(shù)是必不可?少的。在此?，我國也已?經(jīng)找到解決?方案，注入?了新的研究?巖土試驗力?學理論的思?想。分析?幾何就是研?究巖土試驗?力學需要用?的一種新技?術(shù)，新方法?。它的工作?原理是研究?一個復雜系?統(tǒng)的形態(tài)、?功能等。緊?密聯(lián)系它們?之間的關(guān)系?，用維數(shù)表?展現(xiàn)系統(tǒng)的?復雜性。系?統(tǒng)與維數(shù)值?成正比例關(guān)?系，值越大?，系統(tǒng)越復?雜。分形?幾何在計算?巖土試驗力?學中的應用?主要包括“?定量的對巖?土材料結(jié)?構(gòu)進行描述?，研究調(diào)查?水如何在巖?土中流動，?測量巖土材?料的強度和?分析巖土力?學特征”四?方面的內(nèi)容?。分形幾何?又被概括為?兩個方面，?分形圖形和?維數(shù)計算。?常用的分形?模型有ko?ch曲線，?canto?r集合，s?ierpi?nski地?毯和men?ger海綿?等，如下圖?。它們都屬?于數(shù)學分形?，它們之間?有一定的相?似性。同時?，分形維數(shù)?分為___?種，相似維?數(shù)，容量維?數(shù)，信息維?數(shù)，關(guān)聯(lián)維?數(shù)和廣義分?形維數(shù)。對?于不同的分?形維數(shù)的測?量各有不同?的方法，如?其中的關(guān)聯(lián)?維數(shù)是利用?關(guān)聯(lián)函數(shù)來?取得的。?2.模型應?用方面從?巖土試驗力?學的發(fā)展史?來看，巖土?試驗力學的?力學模型主?要有：彈性?模型（胡克?體）、粘彈?性模型（麥?克斯韋體）?、內(nèi)含時間?彈塑性模型?和損傷模型?。其中彈性?模型又分為?線性彈性和?非線性彈性?兩方面。由?于巖土試驗?力學特性是?不一樣的，?根據(jù)介質(zhì)力?學理論，建?立的模型應?有非線性彈?性、彈塑性?、粘彈塑性?和塑性內(nèi)時?模型等。?當前最常用?的力學模型?有兩種，非?線性彈性模?型和南水模?型-___?水利科學院?非線性模型?。非線性彈?性模型是d?uncan?和chan?g采用ko?ndner?的建議和三?軸壓縮實驗?結(jié)果，采用?變切線彈性?模量和變切?線體積模量?對粘土和砂?土進行了模?擬，建立了?duanc?an-ch?ang模型?，其預測結(jié)?果溫和于試?驗結(jié)果。而?南水模型將?domas?chuk模?型加以推廣?，把剪切曲?線變成推廣?曲線，不僅?適用于硬化?的巖土，還?可以適用于?超固結(jié)土和?巖石等軟化?巖土。它不?但考慮了軟?硬方面還考?慮了膨脹與?壓縮方面，?適用范圍非?常廣泛。?四、目前巖?土試驗力學?發(fā)展存在的?問題和解決?措施1.?在計算方面?的不足和解?決措施我?國巖土試驗?力學水平，?還不能達到?使計算誤差?小于___?%的愿望，?這還有待努?力，但我國?正在努力向?這個目標靠?近。在排除?施工因素后?，誤差控制?在___%?以內(nèi)是完全?有可能的。?計算巖土試?驗力學工程?還不完善，?因為當前的?研究只是剛?開始，只涉?及到很小的?一部分，只?取的很小的?研究成果，?我們還當深?入到巖土試?驗力學的各?個領域里。?我們要將分?形幾何理論?完全引入巖?土力學宏圖?中，還要加?大分維數(shù)的?探討和研究?，理解巖土?試驗力學系?統(tǒng)的基本原?理和分清明?了各空間的?關(guān)系。只有?對巖土材料?有深入認識?和了解我們?才能選取合?適的計算方?法和計算模?型，減小計?算誤差，避?免錯誤發(fā)生?，并能促進?巖土工程各?方面力學的?綜合發(fā)展。?2.模型?應用方面的?不足和解決?方案線彈?性模型不能?考慮剪脹變?形，它只考?慮受荷載作?用的變形狀?況，忽略了?不能恢復的?塑形變形。?塑形變形往?往在荷載作?用下，荷載?不斷變化中?產(chǎn)生的，通?常容易被忽?略。它不適?用于應力路?徑復雜時，?會受彈性恢?復的影響，?產(chǎn)生誤差。?dunca?n-cha?ng模型就?沒考慮到這?方面的內(nèi)容?，它只適用?于粘性土、?砂土，其他?土就不會產(chǎn)?生作用，它?不能考慮巖?土的性質(zhì)和?特征。我們?可以只在分?析巖土穩(wěn)定?性時使用它?。南水模?型建立在d?omasc?huk模型?中并推廣，?考慮了剪切?膨脹和壓縮?方面，并考?慮了應力方?面的影響，?但是不能考?慮靜水壓力?作用的影?響。當模型?采用非關(guān)聯(lián)?流動理論，?也不能避免?剪切膨脹現(xiàn)?象的發(fā)生，?對巖土體縮?減也考慮不?到。所以在?建立南水模?型時，我們?要綜合考慮?多方面因素?，建立一個?完善的模型?。劍橋模?型也有一定?的缺陷，只?建立了__?_個參數(shù)。?在構(gòu)建上沒?有充分考慮?剪切變形，?只利用塑形?體積做參量?，不考慮應?力作用，當?應力產(chǎn)生時?，它是不能?反應和突出?的。五、?我國巖石試?驗力學發(fā)展?動向規(guī)劃?巖土試驗力?學理論和本?構(gòu)模型已經(jīng)?過___的?發(fā)展，但它?們還不成熟?，那么今后?研究“巖土?材料穩(wěn)定性?和變形分析?”是我們_?__的對象?