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土力学第十章土的动力性质和压实性第十章土的动力性质和压实性第一节土在动荷载作用下的变形和强度特性一、作用于土体的动荷载和土中波车辆的行驶、风力、波浪、地震、爆炸以及机器的振动，都可能是作用在土体的动力荷载。
这类荷载的特点，一是荷载施加的瞬时性，二是荷载施加的反复性（加卸荷或者荷载变化方向）。
一般将加荷时间在10s以上者都看做静力问题，10s以下者则应视作动力问题。
反复荷载作用的周期往往短至几秒、几分之一秒乃至几十分之一秒，反复次数从几次、几十次乃至千万次。
由于这两个特点，在动力条件下考虑土的变形和强度问题时，往往都要考虑速度效应和循环（振次）效应。
考虑速度效应时，需要将加荷时间的长短换算成加荷速度或相应的应变速度，加荷速度的不同，土的反应也不同。
如图10-1所示，慢速加荷时，土的强度虽然低于快速加荷，但承受的应变范围较大。
循环（振次）效应是指土的力学特性受荷载循环次数的影响情况。
图10-2是说明振次效应的一个实例，土中σf表示静力破坏强度，σd为动应力幅值，σs是在加动应力前对土样所施加的一个小于σf的竖向静偏应力。
由图可见，振次愈少，土的动强度愈高。
随着动荷载反复作用，土的强度逐渐降低，当反复作用10次时，土样的动强度（σd+σs）几乎与静强度σf相同，在加大作用次数，动强度就会低于静强度。
所以，对于动荷载，除了必须考虑其幅值大小以外，尚应考虑其说包含的频率成分和反复作用的次数。
当汽车通过路面或火车通过轨道时，将动荷传到路基上，它们荷载的周期不规则，可从0.1s到数分钟，其特点是反复多次加荷，而且循环次数很多，往往多达103次以上。
因此必须从防止土体反复应变产生疲劳的角度考虑其性质变化。
地震荷载也是随机作用的动荷载，一般为0.2~1.0s的周期作用，但次数不多。
位于土体表面、内部或者基岩的振源所引起的土单元体的动应力、动应变，将以波动的方式在土体中传播。
土中波的形式有以拉压应变为主的纵波、以剪应变为主的横波和主要发生在土体自由界面附近的表面波（瑞利波）。
土力学知识点土力学是一门研究土体的物理、力学性质及其在工程中的应用的学科。
它对于土木工程、地质工程、水利工程等领域都具有重要的意义。
下面就让我们来一起了解一些土力学中的关键知识点。
一、土的物理性质1、土的三相组成土是由固体颗粒、水和气体三相组成的。
固体颗粒构成了土的骨架，水和气体则填充在骨架的孔隙中。
土的三相比例不同，其性质也会有很大差异。
2、土的颗粒级配土颗粒按粒径大小进行分组，不同粒径组的质量占总质量的百分比称为颗粒级配。
颗粒级配可以反映土的均匀程度和级配好坏，对土的工程性质有重要影响。
3、土的比重土粒的比重是指土粒的质量与同体积 4℃时纯水的质量之比。
它是土的一个基本物理性质指标，可用于计算土的孔隙比和饱和度等参数。
4、土的含水量土中水的质量与土粒质量之比称为含水量。
含水量的变化会显著影响土的物理力学性质，如强度、压缩性等。
5、土的密度土的密度是指单位体积土的质量，包括天然密度、干密度和饱和密度等。
6、土的孔隙比和孔隙率孔隙比是土中孔隙体积与土粒体积之比，孔隙率是土中孔隙体积与总体积之比。
它们反映了土的孔隙含量和密实程度。
二、土的渗透性1、达西定律达西定律描述了在层流状态下，水在土中的渗透速度与水力梯度之间的线性关系。
它是研究土的渗透性的重要基础。
2、渗透系数渗透系数是反映土渗透性强弱的指标，其大小与土的颗粒级配、孔隙比、土的结构等因素有关。
3、影响土渗透性的因素土的粒度成分、矿物成分、土的结构、饱和度、水的黏滞度等都会对土的渗透性产生影响。
三、土的压缩性1、压缩试验通过压缩试验可以测定土的压缩系数、压缩模量等指标，从而评价土的压缩性。
2、压缩系数和压缩指数压缩系数是指在单位压力增量作用下，土的孔隙比的减小量；压缩指数是指在 e logp 曲线中，直线段的斜率。
3、土的压缩性分类根据压缩系数的大小，可以将土分为低压缩性土、中压缩性土和高压缩性土。
4、地基最终沉降量计算地基最终沉降量的计算方法有分层总和法和规范法等，需要考虑土的压缩性、基础尺寸、荷载大小和分布等因素。
土力学知识点总结PDF土力学是土木工程领域中的一个重要分支，它研究土体物理性质、力学性质和变形规律等内容。
土力学知识的掌握对于土木工程的设计、施工和管理具有重要意义。
本文将对土力学的相关知识进行总结，包括土体力学性质、土体压缩、土体强度等内容。
一、土体力学性质1. 土的物理性质：土体的物理性质包括密度、孔隙度、含水率等指标。
其中密度是土体的质量和体积之比，孔隙度是土体含水空隙的体积占总体积的比重，含水率是土体中水分的质量占总质量的比值。
2. 土的力学性质：土的力学性质包括固体土体和饱和土体的力学性质。
固体土体的力学性质由其颗粒间的摩擦力和粘聚力决定，而饱和土体的力学性质受到孔隙水的影响。
3. 土的变形规律：土体在外力作用下会发生变形，其变形规律可以用黏弹性理论进行描述。
土体的压缩变形和剪切变形是土体力学研究的重要内容。
二、土体压缩1. 土体压缩的原因：土体在受到外力作用时会发生压缩变形，其原因主要包括土颗粒间的调配和孔隙水的排出。
2. 土体压缩指标：土体压缩的指标包括压缩系数和压缩模量。
压缩系数表示单位压力下土体的体积变化量与初始体积的比值，压缩模量表示单位压力下土体的应变与应力之比。
3. 土体压缩计算：土体压缩的计算可以采用理论模型和实测数据相结合的方法。
一般通过试验和实测数据来确定土体的压缩系数和压缩模量，然后进行压缩计算。
三、土体强度1. 土体的强度指标：土体的强度指标包括内摩擦角和粘聚力。
内摩擦角是土体颗粒之间的摩擦阻力，粘聚力是土体颗粒间粘聚的力量。
2. 土体强度计算：土体的强度计算可以采用摩擦角和粘聚力的理论模型，通过实验和实测数据来确定土体的强度指标，然后进行强度计算。
4. 土体的抗剪强度：土体在受到剪切应力作用时会发生剪切破坏，其抗剪强度是土体的重要力学性质。
抗剪强度通过直剪试验来确定，它是土体强度的重要指标之一。
四、土体稳定性分析1. 土体的稳定性分析：土体在承受外部荷载作用下可能发生破坏，其稳定性分析是土力学研究的重要内容。
