《土的本构关系》考试题.doc

《土的本构关系》考试题 某软粘土试样的三轴固结不排水试验数据如下表所示。根据试验数据，按D—C模型计算： （1）绘出 及关系曲线，求初始切线模量Ei及极限强度； （2）求初始切线模量Ei的模量系数K及幂次n； （3）求破坏比Rf及试样的，。 （4）写出试样切线模量Et的具体表达式。 σ3 ε1(%) 1 2 4 6 8 10 12 14 16 uf 200kPa σ1-σ3 100 125 150 166 175 179 180 186 187 124 300kPa σ1-σ3 150 179 210 230 237 247 253 253 253 200 注： 表中uf为破坏时的孔隙水压力。 【2】 对三个尺寸为10×10×10cm的立方土样，分别施加三组不同的应力如附表。如果假设土样为理想弹性体，试问： (1)三土样的受力状态有何不同？ (2)在不排水条件下，初始孔压各为多少？ (3)若土样的弹性模量E=4Mpa，v=0.35，求排水条件下的体应变各为多少？ (4)从上述计算和分析中可以得出什么结论。 土样号 △σ1(kPa) △σ2(kPa) △σ3(kPa) 1 80 20 20 2 40 40 40 3 120 0 0 【3】 对三个尺寸为10×10×10cm的立方土样，分别施加三组不同的应力如附表。如果假设土样为理想弹性体，试求： 土样号 △σ1(kPa) △σ2(kPa) △σ3(kPa) 1 80 20 20 2 40 40 40 3 120 0 0 (1)若土样为饱和正常固结粘土，孔压系数B=1.0，A=0.5。求不排水条件下三土样的孔压各为多少？在排水条件下哪个土样体变大？ (2)若土样为饱和的严重超固结粘土，孔压系数B=1.0，A=-0.5。求不排水条件下三土样的孔压各为多少？在排水条件下哪个土样体变大？ (3) 从上述计算和分析中,总结实际土体的应力与变形特点。 【4】 为什么说建立在常规三轴试验基础上的D—C模型仍然没有考虑材料的剪胀性？为什么说D—C模型没有考虑中主应力的影响？同时不能适用于应变软化材料？ 【5】 Drucker塑性公设和依留辛公设的含义是什么、有何区别？用示意图说明。 【6】 在弹性－理想塑性模型的数值计算中，假定屈服面方程为，如何从第n次加载所得的应力分量与新的应变增量，求应力分量的新值？ 【7】经典塑性理论的三个基本组成部分是什么？说明其含义。 【8】 在剑桥模型的屈服面推导过程中作了哪些假设？推导其屈服面方程，并写出其弹塑性应力应变关系。 【9】某种粘土在平面的NCL，CSL，K0ABC三点的一条OCL线如图。且已知M=0.8，试进行以下各项的绘图与计算： 1）在p—q平面绘出CSL线与K0固结线； 2）在p—q及v—p平面绘出过A，B点的屈服曲线及不排水试验应力路径； 3）在p—q及v—p平面绘出过C点的常规三轴不排水与排水试验应力路径； 4）求B点和C点的不排水抗剪强度CuB与CuC之比值。 提示： K0固结时，，；不排水强度 【10】 已知某油罐地基土层的试验数据如下表。试求出各土层的CAM模型参数λ，k及M，并绘出各土层的υ—lnp曲线及从p=750kPa卸载时的卸载膨胀曲线。 e0 吹填土 1.09 32 0 0.209 0.0209 亚粘土 1.07 32 0 0.207 0.0207 粘土 1.39 28 0 0.478 0.0478 注 1）表中e0为p=100kPa对应的孔隙比 2）表中，为线压缩指数与膨胀指数，它们与体积压缩指数及体积膨胀指数的关系为 ， 【11】 若弹塑性本构矩阵的形式为： 试推导Cam模型中H和 的应力表达式。 【12】 Mises准则和Tresca准则适用于哪种类型的岩石材料和排水条件？若土样的无侧限抗压强度，求土样的Mises与Tresca材料常数KM，KT，并说明二者的关系。 【13】 若岩土体中A，B两点的应力分别为A（2σ，σ，0）和B（σ，σ，0），试问当比例加载时，按下述不同屈服准则，σ达多大时A，B点开始屈服：1）Mises准则；2）Tresca准则；3）D-P准则；4）C-M准则。同时绘出A，B点在σ1-σ2平面上的位置。 【14】 你能设想出更加符合岩土类材料屈服与破坏特性的新的屈服与破坏函数吗？试具体说明。 【15】 绘出：1）偏平面上φ=0，30°，60°时的C-M准则屈服曲线；2）σ1-σ3平面上φ=0，30°，60°时的C-M准则屈服曲线。 什么是剪胀角υ？υ=0，υ=φ及0υφ各说明岩土类材料的流动规律具有什么特性？ （1）体应变与剪应变夹角 （2）无剪胀、关联流动法则（剪胀性较大），非关联流动法则（剪胀性较