土动力学-绪论
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《土动力学》课程教学大纲课程编号:033027 学分:2.0 总学时:34+18(上机)大纲执笔人:杨德生大纲审核人:高彦斌本课程有配套实验课031157《土动力学实验》,0学分,13(0.75周)学时。
一、课程性质与目的《土动力学》是地质工程专业的专业课程,为必选课。
其主要教学目的为:让学生掌握土动力学基本理论(包括振动理论、波动理论)、土的动力特性、地震区的场地评价方法、砂土液化评价方法、动力基础设计方法、地基基础的抗震设计、地基土动力参数测试及桩基动力测试的基本理论及实验技能。
二、课程基本要求使学生掌握振动理论、波动理论的基本方法,了解土的动力特性,掌握地震区场地评价方法,了解砂土液化的基本概念及评价方法和处理措施,掌握基础振动分析方法并能够进行动力基础的设计,掌握地基基础的抗震强度验算方法以及抗震措施,掌握一些基本的实验方法如:地基土动力参数的测试、基础动力测试、桩基础动力检测等。
三、课程基本内容(一)绪论了解土动力学的必要性和重要性,了解土动力学的目的的要求,介绍土动力学的发展趋势。
(二)振动理论着重讲解质点振动理论及其在土动力学中的应用。
(三)波动理论讲授波在无限长度杆件、有限长度杆件中的传递理论及在弹性半空间体中的传递理论。
着重讲解利用波动理论推导共振柱法及桩基动力检测的基本公式,讲解共振柱法及桩基动力检测的实验过程及资料分析。
掌握共振柱法及桩基动力检测的基本实验技能。
(四)土的动力特性讲授土的动力特性及其非线性关系的基本理论,讲解室内实验(动三轴、共振柱试验)及野外试验(波速法)实验过程及资料分析方法。
掌握土的动力特性非线性关系的分析方法及野外试验(波速法)的基本实验技能。
(五)地震区的场地评价讲授地震区的场地评价的基本方法及场地地震反应分析法,简要介绍地震小区划分的基本要领及国内外的进展情况。
掌握地震区的场地评价的基本方法(包括场地的分类、液化场地判别的各种方法)。
(六)砂土液化讲授砂土液化的基本概念及分析评价方法,以及砂土液化的处理与防治。
岩土工程专业土动力学课件(非常完整)第一章绪论土动力学是研究各种动荷载作用下土的变形、强度特性及土体稳定性的一门学科。
一、动荷载的类型及特点有两类常见的动荷载:冲击荷载与振动荷载。
1.冲击荷载。
爆破、爆炸以及各种冲击引起的荷载,这类荷载对土体的作用主要体现在荷载的速率效应对土体强度与变形的影响。
2.振动荷载。
地震,波浪,交通,大型机器基础等引起的荷载,这类荷载对土体的作用主要体现在3个方面:(1)荷载的速率效应对土体强度与变形的影响(2)荷载循环次数的影响(疲劳)(3)荷载幅值的大小二、土动力学的研究任务探求动荷载作用下土体变形、强度变化的规律性,运用近代力学的原理,分析研究土工建筑物及建筑物地基在各种动力影响下的变形与破坏规律。
研究内容包括两大方面的内容:土的动力特性土的动力稳定性6个方面的研究问题,包括:(1)工程建筑中的各种动荷作用及其特点(2)土体中波的传播(3)土的动力特性:土的动强度、动变形、土的震动液化等。
(4)动荷载作用下的土体本构关系(土的动应力应变关系问题)(5)土动力特性测试方法与测试技术(6)动荷载作用下土体的稳定性,包括动荷作用下土与结构物的相互作用,地基承载力,土坡稳定性以及挡土墙的土压力。
三、土动力学发展阶段与发展趋势第1阶段(20世纪30年代)动力机器基础研究第2阶段(2次世界大战以后)冲击荷载作用下土的动力学问题研究第3阶段(20世纪60年代以后)振动荷载作用下土的动力学问题研究(地震、海洋、交通等)当前的主要发展趋势(4点):(1)注重研究土体的动力失稳机理(2)进一步深化对土的动应力应变关系的研究(3)进一步深化土与结构物相互作用的研究,即利用更加真实的土动应力应变关系,将结构物与土体相互作用过程中的变形与破坏作为一个整体进行仿真计算分析。
(4)注重现场观测结构、模型试验结果、计算分析结果的相互印证研究第二章土的动力特性土的动力特性是指动荷载作用下土的动强度特性与土的动变形特性。
土动力学的研究与论述【摘要】土动力学是土力学的一个新的学科分支,它是土力学、结构力学、地震工程学以及土工抗震学等相结合的产物。
它研究的对象不仅包括复杂的岩土介质,而且包括了性质复杂的动力荷载,具有广阔的范围。
土动力学的发展现状及研究进展,主要是从土的动力特性、土体动本构关系,以及土工动力测试理论等几个方面加以论述。
本文主要探讨目前土体动力本构关系、动力分析现状和进展,并进一步指出室内土动力测试的研究方向与重点是试验研究材料的扩大与延伸、复杂应力状态下土动力特性。
【关键词】土动力学;动力特性;动本构关系,土动力测试中国位于世界两大地震活动带(环太平洋及喜马拉雅构造带)之间,地震区域广阔而分散,地震频繁而强烈。
据历史记载,几乎中国各省都曾发生过破坏性地震。
20世纪全球发生的7级以上强震中,中国占35%,有3次震级为8级以上的巨大地震发生在中国。
中国是世界上地震灾害最为严重的国家之一。
地震使城市房屋、工业厂房与设备、城市建设、交通运输、水电设施及临近的水利工程遭受严重破坏。
建筑物地基液化分析、修筑在地震区的土石坝抗震设计时进行的动力分析,均需要有可靠的设计地震动及地基土或坝料静动力性质的资料。
工程地区的各种地震动参数通常是由地震学家和地震工程学家通过地震危险性分析和设防基岩地震动的研究给出的,而地基土或坝料的静动力性质则由实验室试验得到。
因此,室内土动力试验提供土体的可靠的动强度和动力参数取值是建筑物地基液化分析和土石坝地震动力分析准确性的关键1 土体动力本构关系研究在实验室中以等幅等周期的循环荷载模拟地震动荷载作用于土上,土在受周期荷载作用时,应力应变关系不能以一条单纯的直线或曲线来表达,而是在每一个荷载循环内表现为一滞回圈。
若将土视为粘弹性体,则此滞回圈表达了粘弹性体的能量耗散。
不同荷载循环顶点(具有最大周期剪应力和最大周期剪应变)的连线称为骨架曲线,骨架曲线通常非常接近于单调加载时的应力应变曲线。