浙江大9学土力学精品课程1.ppt

土力学 1 课程负责人: 谢康和 浙江大学岩土工程研究所 2008 Warming-up 专业英语词汇 Soil Mechanics Geotechnical Engineering Karl Terzaghi (1883-1863) Stress, Strain Settlement, Displacement, Deformation Consolidation, Seepage Effective Stress, Total Stress Excess Pore Water Pressure Shear Strength, Stability Bearing Capacity 第1章 绪论 1.1 本课程研究对象及其重要性 1.2 本课程的特点 1.3 本学科的发展概况 1.4 课程内容和学习方法 1.1 本课程研究对象及其重要性 研究对象：地球表面地层中的土体 —— 地基。 地球上但凡人类居住、生活和工作及与之相关的一切建筑物均建造在地壳的表层 ——地基上，“空中楼阁”是不存在的。因此，以地基土为研究对象的这门课程——土力学在土木工程中占据重要地位。 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，岩土工程和地基问题事故多，人们对土的性质和工程特性认识不足，专业人员队伍庞大，良莠不齐，存在鱼目混珠的现象。 荷载的传递方式 以常见的房屋建筑为例，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 本课程的任务和作用 概括的说，研究并解决地基的变形和稳定及其相关问题，就是本课程的任务和作用。 建筑物的安全与否与地基密切相关。当地基刚度和强度足够，则建筑物将安然无恙；反之，则会发生地基问题（事故）。 地基问题 变形问题：房屋建筑 稳定（强度）问题 ：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 不均匀沉降，建筑物开裂，甚至倒塌 1.2 本课程的特点 土力学 —— 研究土的应力、变形、强度和稳定以及土与结构物相互作用规律的一门应用科学和技术。 课程特点：概念多、名词多，须强记；涉及学科多，包括工程地质、水力学、塑性力学、材料力学、结构力学等，知识面宽；不仅是一门科学，也是一门艺术。 力学研究方法遵循认识论的基本法则：实践－理论－实践，首先是在实践中提炼出量与量之间的定性的或数量的关系，建立土力学模型，在此基础上可运用已知的力学或物理学规律（必要时做一些假设）以及合适的数学工具进行理论演绎，导出新的理论。 1.3 本学科的发展概况 古老而又年青。 古老——可追溯到远古的新石器时代：土台、石础（西安半坡村新石器时代遗址、河姆渡遗址等发掘）。 年青——直到1925年太沙基发表《土力学》专著，才作为一门独立的学科呈现于世人面前，至今不过80余年。 土力学与地理，水文地质 近年来，由于我国对环境保护的重视，水文环境及相关的水文地质专业和工程地质专业得到了比岩土工程更有优势的发展，土力学问题也由原来主要解决建筑工程问题为主转向了主要为大型水利工程，交通工程，市政工程服务，尤其是三峡工程为代表的一批大型水利工程，和高速公路网、青藏铁路为代表的交通工程的建设最为突出，大批岩土专业人员，从事设计、施工、检测、咨询和科研活动，大大推动了我国土力学学科的发展，土力学的重要性凸现。 重要标志（国外） 土力学研究有特色的国家：欧洲：英国、加拿大、荷兰、挪威，美洲：美国、巴西，亚洲：中国、日本、印度 1922，瑞典 弗兰纽斯（Fellenius）：土坡稳定分析法 1773，法国 库仑（Coulomb）：砂土抗剪强度公式; 土压力理论 1869，英国 朗肯（Rankine）：挡土墙压力理论 1885，法国布辛奈斯克（Boussinesq）：集中荷载下半空间弹性解 古典土力学 1925，奥地利？捷克？ 太沙基（Terzaghi）：一维固结理论，有效应力原理 1929，太沙基（Terzaghi）：《工程地质学》 1936，第一届国际土力学与基础工程（现改为岩土工程）会议（ICSMFE→ICSMGE）在美召开，这是本学科最高级别的学术会议，每四年召开一次，至2001年已经召开了15届。 现代土力学 重要标志（国内） 代表性人物： 李春 (隋朝) ——赵州石拱桥 茅以升（桥梁专家）—— 钱塘江大桥 黄文熙、沈珠江（南京水利，清华）、卢肇钧、周镜（铁道）、汪闻韶、陈祖煜（北京水利）、曾国熙（浙大） 1957年我国才有代表参加国际会议；19