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土力學第五版(四校合編)第七章課后思考題與習題答案

2023-04-19 23:49 作者:成理土木考研  | 我要投稿

7-1同一種土所測定的抗剪強度指標是有變化的,為什么?

答:對于同一種土,抗剪強度指標與試驗方法以及實驗條件都有關系,不同的試驗方法以及實驗條件所測得的抗剪強度指標是不同的。

7-2何謂土的極限平衡條件?黏性土和粉土與無黏性土的表達式有何不同?

答:(1)土的極限平衡條件%20%5Csigma%20_%7B1%7D%3D%20%5Csigma%20_%7B3%7D%5Ctan%20%5E%7B2%7D(45%5E%7B%5Ccirc%7D%2B%20%5Cfrac%7B%5Cvarphi%7D%7B2%7D)%2B2c%20%5Ctan(45%5E%7B%5Ccirc%7D%2B%20%5Cfrac%7B%5Cvarphi%7D%7B2%7D)%20%5Csigma%20_%7B3%7D%3D%20%5Csigma%20_%7B1%7D%5Ctan%20%5E%7B2%7D(45%5E%7B%5Ccirc%7D-%20%5Cfrac%7B%5Cvarphi%7D%7B2%7D)-2%20%5Ccos(45%5E%7B%5Ccirc%7D-%20%5Cfrac%7B%5Cvarphi%7D%7B2%7D)。

(2)對于無黏性土,由于c=0,則無黏性土的極限平衡條件為%20%5Csigma%20_%7B1%7D%3D%20%5Csigma%20_%7B3%7D%5Ctan%20%5E%7B2%7D(45%5E%7B%5Ccirc%7D%2B%20%5Cfrac%7B%5Cvarphi%7D%7B2%7D)%20%5Csigma%20_%7B3%7D%3D%20%5Csigma%20_%7B1%7D%5Ctan%20%5E%7B2%7D(45%5E%7B%5Ccirc%7D-%20%5Cfrac%7B%5Cvarphi%7D%7B2%7D)

7-3為什么土中某點剪應力最大的平面不是剪切破壞面?如何確定剪切破壞面與小主應力作用方向夾角?

7-4試比較直剪試驗和三軸壓縮試驗的土樣的應力狀態(tài)有什么不同?并指出直剪試驗土樣的大主應力方向。

7-5試比較直剪試驗三種方法和三軸壓縮試驗三種方法的異同點和適用性。

7-6根據(jù)孔隙壓力系數(shù)A、B的物理意義,說明三軸UU和CU試驗中求A、B兩系數(shù)的區(qū)別。

7-7某土樣進行直剪試驗,在法向壓力為100kPa、200kPa、300kPa、400kPa時,測得抗剪強度%20%5Ctau%20_%7Bf%7D:分別為52kPa、83kPa、115kPa、145kPa,試求:(a)用作圖方法確定該土樣的抗剪強度指標c和%5Cvarphi;(b)如果在土中的某一平面上作用的法向應力為260kPa,剪應力為92kPa,該平面是否會剪切破壞?為什么?

7-8某飽和黏性土無側限抗壓強度試驗的不排水抗剪強度C_%7Bu%7D%3D70kPa,如果對同一土樣進行三軸不固結不排水試驗,施加周圍壓力%20%5Csigma%20_%7B3%7D%3D%20300kpa,試問土樣將在多大的軸向壓力作用下發(fā)生破壞?

試樣I:%5Csigma%20_%20%7B%203%20%7D%20%3D%202%200%200%20k%20P%20a%20%5Csigma%20_%20%7B%201%20%7D%20%3D%203%205%200%20k%20P%20a%20U%20_%20%7B%20f%20%7D%20%3D%201%204%200%20k%20P%20a

試樣Ⅱ%5Csigma%20_%20%7B%203%20%7D%20%3D%20400k%20P%20a%20%5Csigma%20_%20%7B%201%20%7D%20%3D%20700k%20P%20a%20U%20_%20%7B%20f%20%7D%20%3D%20280%20k%20P%20a

試求:(a)用作圖法確定該黏土試樣的C_%7BCu%7D%E3%80%81%20%5Cvarphi%20_%7Bcu%7Dc%5E%7B%5Cprime%7D%E3%80%81%20%5Cvarphi%20%5E%7B%5Cprime%7D;(b)試樣Ⅱ破壞面上的法向有效應力和剪應力;(C)剪切破壞時的孔隙壓力系數(shù)A。

7-10某飽和黏性土在三軸儀中進行固結不排水試驗,得C%5E%7B%5Cprime%7D%3D0%2C%20%5Cvarphi%20%5E%7B%5Cprime%7D%3D28%5E%7B%5Ccirc%7D,如果這個試樣受到%20%5Csigma%20_%20%7B%201%20%7D%20%3D200%20k%20P%20a%20%5Csigma%20_%20%7B%203%20%7D%20%3D%20150%20k%20P%20a%20的作用,測得孔隙水壓力U=100kPa,問該試樣是否會破壞?為什么?

7-11某正常固結飽和黏土試樣進行不固結不排水試驗得%20%5Cvarphi%20_%7Bu%7D%3D0%2Cc_%7Bu%7D%3D20kPa,對同樣的土進行固結不排水試驗,得有效抗剪強度指標C%5E%7B%5Cprime%7D%3D0%2C%20%5Cvarphi%20%5E%7B%5Cprime%7D%3D30%5E%7B%5Ccirc%7D,如果試樣在不排水條件下破壞,試求剪切破壞時的有效大主應力和小主應力。

7-12在7-11題中的黏土層,如果某一面上的法向應力%5Csigma突然增加到200kPa,法向應力剛增加時沿這個面的抗剪強度是多少?經(jīng)很長時間后這個面的抗剪強度又是多少?

7-13某黏性土試樣由固結不排水試驗得出有效抗剪強度指標C%5E%7B%5Cprime%7D%3D24kPa%2C%20%5Cvarphi%20%5E%7B%5Cprime%7D%3D22%5E%7B%5Ccirc%7D,如果該試樣在周圍壓力%5Csigma%20_%20%7B%203%20%7D%20%3D%20200%20k%20P%20a%20下進行固結排水試驗至破壞,試求破壞時的大主應力%5Csigma%20_%20%7B%201%20%7D%20。

7-14某正常固結黏土試樣進行固結不排水試驗,周圍壓力分別為100、200、300kP,試驗結果為

試樣I:%20%5Csigma%20_%7B3%7D%3D100kPa%2C%20%5Csigma%20_%7B1%7D%3D220kPa%20%5Cquad%20u_%7Bf%7D%3D60kPa

試樣Ⅱ:%20%20%5Csigma%20_%7B3%7D%3D200kPa%2C%20%5Csigma%20_%7B1%7D%3D402kPa%20%20%20%20%20%20%20u_%7Bf%7D%3D132kPa%20

試樣Ⅲ:%20%5Csigma%20_%7B3%7D%3D300kPa%2C%20%5Csigma%20_%7B1%7D%3D599kPa%20%5Cquad%20u_%7Bf%7D%3D204kPa

試繪出K_%7Bf%7D%5E%7B%5Cprime%7D線,并由K_%7Bf%7D%5E%7B%5Cprime%7D線確定土的有效應力參數(shù)。


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