《軟黏土微觀結構分析及宏觀力學計算》首先介紹了軟黏土的微觀結構試驗測試方法,提出軟黏土的接觸面概念和測試方法。其次,介紹了基于微觀結構的軟土孔隙率定量方法和軟土平均接觸面積率定量方法,建立平均接觸面積率與宏觀孔隙率之間的關系。然后,介紹了基于平均接觸面積率的軟土滲流分析、飽和軟土固結理論、土壓力理論和土坡穩定理論。后,介紹了基于平均接觸面積率的抗剪強度理論。
《軟黏土微觀結構分析及宏觀力學計算》內容切中國際研究熱點,學術思想新穎,邏輯性強,結構體系好,對土力學理論注入了新鮮活力。
高等院校研究生、高年級本科生以及科研單位研究人員和高級技術人員
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 國內外研究現狀 2
1.2.1 土體微觀研究制樣技術現狀 3
1.2.2 土體微觀測試技術應用現狀 6
1.2.3 土體微觀定量研究現狀 11
1.2.4 土體微觀本構模型研究現狀 12
1.2.5 土體微觀動態研究現狀 14
1.2.6 土體宏微觀關系研究現狀 15
1.3 目前存在的問題 18
1.4 本書的主要工作 19
第2章 基于微觀結構的軟土孔隙率定量研究 21
2.1 引言 21
2.2 試驗介紹 22
2.2.1 試驗設備簡介 22
2.2.2 試驗材料及其特性 24
2.2.3 試樣的制備 24
2.3 軟土微觀孔隙率研究 25
2.3.1 軟土三維孔隙率定性評價及定量計算方法 25
2.3.2 孔隙數量、大小及變化趨勢的三維體現 27
2.3.3 軟土微觀孔隙率的定量分析 30
2.3.4 三維孔隙率的影響因素分析 32
2.4 本章小結 37
第3章 基于微觀結構的軟土平均接觸面積率定量研究 39
3.1 引言 39
3.2 軟土接觸面積微觀定性評價 40
3.3 軟土平均接觸面積率研究 41
3.3.1 平均接觸面積率的定義 41
3.3.2 平均接觸面積率的統計分析 43
3.3.3 平均接觸面積率與孔隙率關系研究 45
3.4 平均接觸面積率統計影響因素分析 46
3.4.1 不同閾值步距的影響 46
3.4.2 不同放大倍數的影響 47
3.4.3 不同閾值的影響 50
3.4.4 選區像素大小的影響 51
3.4.5 誤差分析 52
3.5 本章小結 53
第4章 平均接觸面積率與宏觀孔隙率之間的關系研究 55
4.1 引言 55
4.2 試驗介紹 56
4.2.1 試驗材料及特性 56
4.2.2 試樣制備及物理特性 57
4.2.3 電鏡測試方案 60
4.3 測試結果及分析 62
4.4 本章小結 71
第5章 基于平均接觸面積率的滲流分析 73
5.1 引言 73
5.2 考慮接觸面積率的軟土地下水滲流速度 75
5.2.1 一維滲透試驗與達西定律 75
5.2.2 土中水的滲透速度 76
5.3 考慮接觸面積的滲流作用力 77
5.3.1 靜水壓力 77
5.3.2 動水壓力 78
5.3.3 流土與管涌 81
5.4 考慮接觸面積的滲流出口臨界水力坡度 82
5.5 本章小結 84
第6章 基于接觸面積的固結理論 86
6.1 引言 86
6.2 考慮接觸面積率的飽和土有效應力原理 87
6.2.1 有效應力公式推導 87
6.2.2 與Terzaghi有效應力公式的對比討論 89
6.3 考慮土體接觸面積的一維固結理論 90
6.4 考慮土體接觸面積的Biot固結理論 93
6.5 本章小結 98
第7章 基于接觸面積的土壓力理論 100
7.1 引言 100
7.2 考慮顆粒接觸面積的水土分算靜止土壓力 102
7.2.1 方程的引出 102
7.2.2 算例分析及結果討論 105
7.3 考慮顆粒接觸面積的水土分算朗肯土壓力 109
7.3.1 朗肯土壓力理論 109
7.3.2 不同條件下的水土分算朗肯土壓力 111
7.4 本章小結 117
第8章 基于接觸面積的土坡穩定理論 119
8.1 引言 119
8.2 考慮接觸面積的穩定分析法 120
8.2.1 瑞典條分法 120
8.2.2 簡化Bishop法 123
8.3 考慮接觸面積的各種因素對土坡穩定性分析 126
8.3.1 坡頂超載對邊坡穩定性的影響 128
8.3.2 浮力和滲流力對邊坡穩定性的影響 129
8.3.3 地震力和其他振動力對邊坡穩定性的影響 131
8.4 本章小結 132
第9章 基于平均接觸面積率的土抗剪強度理論 134
9.1 引言 134
9.2 考慮接觸面積的土抗剪強度理論和極限平衡條件 135
9.2.1 莫爾-庫侖強度理論 135
9.2.2 土的抗剪強度與抗剪強度指標 137
9.2.3 土的極限平衡條件 139
9.3 考慮接觸面積的無黏性土抗剪強度理論 142
9.4 考慮接觸面積的飽和黏土抗剪強度理論 144
9.4.1 孔隙壓力系數 144
9.4.2 正常固結和超固結土的抗剪強度 149
9.5 抗剪強度的影響因素 153
9.5.1 土的結構性影響 153
9.5.2 應力歷史的影響 154
9.5.3 土體各向異性的影響 154
9.5.4 加荷速率的影響 155
9.5.5 蠕變對土體抗剪強度的影響 156
9.5.6 土體固結對黏性土抗剪強度的影響 156
9.6 本章小結 157
參考文獻 159
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