土力学

摘要： 土力学是土木工程等一流专业的重要基础课,为贯彻落实科教融合理念,对土力学教学模式进行研究,围绕土力学教学内容、教学方法等六个方面进行改革和更新,形成了将科研-课堂教学-实验教学融为一体的土力学教学模式。

摘要： 为加强地基处理学术交流,提供新理论、新技术、新理念、新设备的探讨平台,中国土木工程学会土力学及岩土工程分会将于2022年8月26—28日在宁夏银川举办第十七届全国地基处理学术研讨会。会议以“黄河流域高质量发展中地基处理的责任与担当”为主题,展示地基处理领域的最新成果与发展趋势,设置“地基处理新技术的开发和应用;复合地基理论与实践;地基处理工程勘察技术;地基处理设计计算理论;地基处理施工设备;地基处理质量检测方法;岩土试验新方法及本构理论;西北采煤迹地地基处理;寒旱区路基处理。

摘要： 随着信息技术的发展,线上知识的获取已成为普遍现象。《土力学》是土木水利类专业一门重要的专业基础课,为使《土力学》教学适应时代需求,使学生更好地掌握《土力学》知识,将线上、线下教学优势相结合,进行了《土力学》课程混合式教学改革的探索与实践。实践表明:改革在一定程度上解决了学生被动学习的依赖心理,激发了学生主动学习的欲望,培养了学生的自学能力与终身学习的习惯,并在融入了思政教育元素后,使学生增强了职业责任感。《土力学》课程混合式教学改革成功的经验可为其它课程建设提供参考与借鉴。

摘要： 随着土工试验技术的发展,传统试验仪器很难满足当前"土力学"实验教学的需要,因此开展以科研促进"土力学"实验教学的改革与实践显得非常必要。依托科研项目和省重点实验,将先进试验仪器和实验方法引入实验教学实践当中、将最新的科研成果融入实验课的理论教学中。通过近两年实验教学的实践,指导学生获批国家级、省级和校级的大学生创新实验项目4项和获得优秀毕业设计荣誉称号2项,指导学生发表科研论文7篇,编写实验手册9本,制作实验教学课件5项。既达到了教学目标,又拓宽了学生视野,并显著提高了学生的科研基本素质、创新思维能力和综合解决问题的能力。实现了科研反哺教学,达到了教研相长的效果。

摘要： 为了应对地方性应用型本科高校面临的挑战,凸显地方特色,实现根植地方,服务地方的目标,混合式课堂被引入到土力学的教学过程中,建立基于雨课堂的混合式课堂教学模式,并利用思维导图法对学生的知识体系进行梳理,设置实验教学班和传统教学班进行对比分析。研究和实践结果表明,(1)在采用混合式课堂教学模式后,学生参与度提高,兴趣浓厚,较易形成土力学知识框架;(2)混合式课堂教学班成绩总体优良,传统教学班学生则以中等分数段居多,混合式课堂教学效果优于传统教学方法;(3)雨课堂是混合课堂教学方式的一种有效授课工具,思维导图是一种知识梳理的有效辅助工具,未来应探索将更多的先进技术引入到土力学课堂教学中。

摘要： 为加强地基处理学术交流,提供新理论、新技术、新理念、新设备的探讨平台,中国土木工程学会土力学及岩土工程分会将于2022年8月26—28日在宁夏银川举办第十七届全国地基处理学术研讨会。会议以"黄河流域高质量发展中地基处理的责任与担当"为主题,展示地基处理领域的最新成果与发展趋势.

摘要： 茅以升(1896年1月-1989年11月),桥梁工程专家,中国科学院院士。我国土力学的开拓者,也是杰出的科普工作者。20世纪30年代打破外国人的垄断,在自然条件比较复杂的钱塘江上主持设计、修建了钱塘江大桥,成为中国桥梁史上的一个里程碑。

摘要： 传统的课堂教学存在诸多问题,影响了教与学的效果。基于金课的建设要求,合理确定《土力学》教学目标,对课程教学内容进行重构,建设教学资源,开展“三堂融合”基于SPOC的三阶段混合式教学,改革课程评价体系。教学实践表明,采用该教学方法,学生学习积极性提高,成绩明显提升,教师教学与教研能力增强,教学相长。同时,也形成了一定的创新与特色,提出了进一步建设的计划,实现了课程的高阶性、创新性与挑战度。对其他课程的教学改革也具有一定的参考与借鉴意义。

摘要： 土石混合料是由多粒组矿物颗粒集成的多相天然地质材料,具有显著的跨尺度层次物质群体自然特征。为考虑不同粒组颗粒对土石混合料抗剪强度的影响,根据土石混合料变形时不同粒组颗粒的细观运动特征,将其划分为基体和块石两相复合材料。基于剪应力绕流效应和Eshelby-Mori-Tanaka等效夹杂平均应力原理建立考虑块石转动位移的土石混合料细观抗剪强度理论模型。制备不同块石含量的土石混合料工程原位试样进行3组现场大型直剪试验,分析块石含量对土石混合料抗剪强度的影响规律并确定模型参数。试验结果和理论研究均表明:块石显著影响土石混合料的变形特征且土石混合料的抗剪强度随块石含量的增加而增加。基体的剪应力绕流效应诱发块石产生转动抗力和基体出现应力集中而导致土石混合料在变形时比纯基体材料储存或释放更多的能量,是块石对土石混合料抗剪强度增益的细观物理机制。基于细观物理机制的土石混合料剪应力-剪切位移计算公式,初步验证了理论预测与试验结果的一致性。

摘要： 工科专业课程思政和专业教学容易出现“两张皮”特征,两者的有机融合方式和效果被广泛关注。线上-线下混合式教学是一种以深度学习为目的的新学习范式,与课程思政育人理念同向同行。分析了混合教学模式下的工科课程思政教育的可行性和效果,并以《土力学》课程为例,探讨了其课程思政育人总目标,探索了基于线上-线下混合教学模式的课程思政教学,初步构建了混合教学下《土力学》课程思政教学体系,有效提高了《土力学》课堂教学的思政育人效果。

摘要： 地震波对岩土的力学性质敏感.地震法作为地球物理方法之一,提供了一个测量连续空间结构,填充钻孔之间无数据区域的方法.当应用于几十米的范围时,跨孔地震成像能确保提供最高分辨率的成果.到目前为止,几乎只有P波跨孔地震成像被应用于岩土工程土力学勘察,只有很少的研究聚焦于跨孔S波层析成像.然而从岩土工程角度,P波层析成像是有局限性的.对于岩土工程相关的关键参数计算,如剪切强度或其他弹性模量,岩层的S波数据至关重要.S波层析成像相比传统的P波层析成像具有一些明显的优势,如更好的空间分辨率和材料变化的敏感性.此外,相对于P波,S波仪轻微受地下水位影响,因S波通过地下水区域时不会受射线折转(折射)的影响.本文介绍将最新的S波跨孔地震成像系统发展成果,以及不同场地的测试案例.

摘要： 有效应力原理是土力学中最基本和最重要的原理,它是土力学的基石.本文首先讨论了饱和土有效应力原理的实质、意义以及它的局限性.然后从土的各相平衡方程出发推导得到了非饱和土的总应力和各相应力之间的关系以及非饱和土的平均骨架应力的表达式,并定义该式为非饱和土的有效应力,该式与变形功推导得到的有效应力公式是一致的.文中就非饱和土有效应力和本构变量构建过程中存在的一些问题进行了探讨,并试图给出合理的解答.文中还指出非饱和土的应力的定义应该尽可能简单,不应该考虑太多或太复杂的因素和影响.最后重点对非饱和土有效应力的局限性和适用范围进行了讨论,并给出了结论.

摘要： 在岩土工程领域有很多问题存在争议,即使规范中也存在很多可以多角度理解的情况,在编写土力学和基础工程教材中都遇到过这类问题.实践中,课堂讲授和编写教材对争改问题的处理有很大的区别:课堂讲授时不同教师处理方式可以不同,有的干脆回避,有的从自己理解的角度讲授,即使理解错了,也可以认为是一家之言,影响面较小;编写教材要尽可能涵盖相关内容,很多问题不可能随意回避处理,而且要落实到字面上,必须力求准确,应有据可查.笔者首先介绍了教材编著过程及团队的组建,在此基础上,针对编写教材中遇到的部分问题进行了讨论.

摘要： 强度理论是土力学中最重要内容之一,强度与破坏紧密相关.在对土体破坏的定义进行说明的基础上,对土的抗剪强度理论进行了论述,指出土的强度不仅与有效应力相关,还受到很多其他因素的影响.进行一步对摩尔-库仑强度理论研究现状进行了论述,并分析了其局限性.

摘要： 应力强度因子(Stress intensity factor,SIF)是判断已有裂缝是否扩展的物理量,其计算精度对地裂缝扩展模拟具有重要影响.基于扩展有限元的互作用积分法是一种常用的计算开裂问题应力强度因子的方法,其数值积分中的权函数通常为平台型或金字塔型,但目前对权函数的选取以及权函数对应力强度因子计算的影响研究得很少.针对不同形式的权函数提出了统一的计算公式,并引入权函数因子来进一步控制权函数的具体形式;提出了非平台型的权函数的修正方法,以提高应力强度因子的计算精度;讨论了权函数因子以及积分区域因子对应力强度因子计算精度的影响,并通过算例进行了计算.结果表明,当积分区域因子为3～5,采用修正的权函数且权函数因子取1～3时,应力强度因子的计算精度最高.

摘要： 应力强度因子(Stress intensity factor,SIF)是判断已有裂缝是否扩展的物理量,其计算精度对地裂缝扩展模拟具有重要影响.基于扩展有限元的互作用积分法是一种常用的计算开裂问题应力强度因子的方法,其数值积分中的权函数通常为平台型或金字塔型,但目前对权函数的选取以及权函数对应力强度因子计算的影响研究得很少.针对不同形式的权函数提出了统一的计算公式,并引入权函数因子来进一步控制权函数的具体形式;提出了非平台型的权函数的修正方法,以提高应力强度因子的计算精度;讨论了权函数因子以及积分区域因子对应力强度因子计算精度的影响,并通过算例进行了计算.结果表明,当积分区域因子为3～5,采用修正的权函数且权函数因子取1～3时,应力强度因子的计算精度最高.

摘要： 应力强度因子(Stress intensity factor,SIF)是判断已有裂缝是否扩展的物理量,其计算精度对地裂缝扩展模拟具有重要影响.基于扩展有限元的互作用积分法是一种常用的计算开裂问题应力强度因子的方法,其数值积分中的权函数通常为平台型或金字塔型,但目前对权函数的选取以及权函数对应力强度因子计算的影响研究得很少.针对不同形式的权函数提出了统一的计算公式,并引入权函数因子来进一步控制权函数的具体形式;提出了非平台型的权函数的修正方法,以提高应力强度因子的计算精度;讨论了权函数因子以及积分区域因子对应力强度因子计算精度的影响,并通过算例进行了计算.结果表明,当积分区域因子为3～5,采用修正的权函数且权函数因子取1～3时,应力强度因子的计算精度最高.

摘要： 应力强度因子(Stress intensity factor,SIF)是判断已有裂缝是否扩展的物理量,其计算精度对地裂缝扩展模拟具有重要影响.基于扩展有限元的互作用积分法是一种常用的计算开裂问题应力强度因子的方法,其数值积分中的权函数通常为平台型或金字塔型,但目前对权函数的选取以及权函数对应力强度因子计算的影响研究得很少.针对不同形式的权函数提出了统一的计算公式,并引入权函数因子来进一步控制权函数的具体形式;提出了非平台型的权函数的修正方法,以提高应力强度因子的计算精度;讨论了权函数因子以及积分区域因子对应力强度因子计算精度的影响,并通过算例进行了计算.结果表明,当积分区域因子为3～5,采用修正的权函数且权函数因子取1～3时,应力强度因子的计算精度最高.

摘要： 面对土的外延持续拓展、内涵不断深化、本构模拟精度要求日趋提升的挑战,土的基本特性与本构关系研究要回归初心,面向工程需求,聚焦于达到工程分析精度而需要刻画的土的宏细观一体化特性,称作土的工程本征性.工程本征性主要有三相性、各向异性、摩擦性和剪胀性等几个方面,其内涵和发展趋势基于研究现状进行了探讨.研究与刻画土的工程本征性时,应基于一体化的思路,注重细观特征和宏观特性刻画精度的均衡性,即:宏观层面的研究指导在细观层面有目标的观测,而不需要无止境的追求各类细观层面的细节;细观层面的研究为宏观层面的刻画提供充分依据,从而克服脱离细观机理的唯象假设.以土的工程本征性为核心探讨了土的基本特性与本构关系研究的宏细观一体化建模方法,结合强度理论和多过程耦合模型等课题探讨了研究现状与发展趋势.简要回顾了本构理论研究的重要进展,指出土的本构理论研究已经具备了深厚积累,为宏细观一体化的工程本征性研究奠定了坚实的基础.

摘要： 面对土的外延持续拓展、内涵不断深化、本构模拟精度要求日趋提升的挑战,土的基本特性与本构关系研究要回归初心,面向工程需求,聚焦于达到工程分析精度而需要刻画的土的宏细观一体化特性,称作土的工程本征性.工程本征性主要有三相性、各向异性、摩擦性和剪胀性等几个方面,其内涵和发展趋势基于研究现状进行了探讨.研究与刻画土的工程本征性时,应基于一体化的思路,注重细观特征和宏观特性刻画精度的均衡性,即:宏观层面的研究指导在细观层面有目标的观测,而不需要无止境的追求各类细观层面的细节;细观层面的研究为宏观层面的刻画提供充分依据,从而克服脱离细观机理的唯象假设.以土的工程本征性为核心探讨了土的基本特性与本构关系研究的宏细观一体化建模方法,结合强度理论和多过程耦合模型等课题探讨了研究现状与发展趋势.简要回顾了本构理论研究的重要进展,指出土的本构理论研究已经具备了深厚积累,为宏细观一体化的工程本征性研究奠定了坚实的基础.

摘要： 本发明公开了基于宏细观力学的岩土力学模型试验系统以及精细化试验方法，其中试验系统通过计算机中的两大分析系统对拍摄到模型试验箱中数字图像进行实时分析处理。而试验方法是通过室内模型试验、地基土的场观测分析、局部的细观观测分析、细观力学的数值模拟、连续-离散的偶合数值模拟的有机融合。本发明适用于建筑工程、道路工程、桥梁工程、港口工程、河海岸工程和近海工程的岩土工程试验研究，可以解决一般工程问题，同时也可以提升对重大工程建设项目的极端环境条件和工程灾变的影响等重大关键问题的认识水平和研究水平。

摘要： 本发明公开了基于宏细观力学的岩土力学模型试验系统以及精细化试验方法，其中试验系统通过计算机中的两大分析系统对拍摄到模型试验箱中数字图像进行实时分析处理。而试验方法是通过室内模型试验、地基土的场观测分析、局部的细观观测分析、细观力学的数值模拟、连续-离散的偶合数值模拟的有机融合。本发明适用于建筑工程、道路工程、桥梁工程、港口工程、河海岸工程和近海工程的岩土工程试验研究，可以解决一般工程问题，同时也可以提升对重大工程建设项目的极端环境条件和工程灾变的影响等重大关键问题的认识水平和研究水平。

摘要： 本发明公开了一种基于挤压成型工艺的打印混凝土力学指标的表征方法。根据打印条带的基本布置方式，提出了材料方向的确定方法和打印混凝土试件的制作要求。利用提出的名义值统一表征不同材料方向的力学指标，并采用各向异性系数和换算系数表示该名义值与不同材料方向力学指标的实测值、相同配合比现浇混凝土力学指标的实测值之间的关系。本发明提出的表征方法简单实用，有利于打印混凝土技术在工程中的推广应用。

摘要： 本发明公开了管幕法的暗挖进洞掌子面加固区重塑土力学指标的控制法；首先，分别取上方加固区和中部加固区为独立体，并建立力学平衡方程；由上方加固区的左侧主动土压力公式，求得土压力为0的高度；然后，对中部加固区沿水平向建立力学平衡方程；上方加固区和中部加固区的宽度B按式前述两个力学平衡方程计算结果取大值；接着，以假定存在的滑动面右侧的三角形区域为独立体，并建立力学平衡方程，计算假定滑动面不存在，加固土体通过现场试验或室内试验所得的c0、满足的条件；最后现场实施。本发明针对管幕法施工的暗挖进洞掌子面因土体扰动引起强度降低问题，使加固区重塑土指标量化，为现场实施提供保障。

摘要： 本发明提供了一种待检测工程场地边坡的岩土力学参数的实时检测方法。该方法包括：在待检测工程场地进行现场踏勘，获取待检测工程场地边坡的实际岩土力学参数；检测设备获取待检测工程场地边坡的监测数据，将监测数据传输给处理器，处理器利用数值分析模型不断的试算反演岩土力学参数，直到反演岩土力学参数与实际岩土力学参数之间的偏差满足精度要求；以反演岩土力学参数为训练样本，输入到BP—GA模型中进行训练，直至达到精度要求，得到训练好的BP‑GA模型；处理器将实时接收到的待检测工程场地边坡的监测数据输入到训练好的BP‑GA模型，所述BP‑GA模型输出待检测工程场地边坡的实时岩土力学参数。本发明实施例基于实时监测数据可以获取动态的岩土参数。

摘要： 本发明涉及一种基于AR增强现实技术的土力学智能教学系统，包括数据储存模块、数据运算模块和用户使用模块。数据储存模块包括AR教材库和数据资料库。数据运算模块包括AR图像识别模块、文件服务器、数据库服务器、3D模型控制子模块、平面显示与控制子模块、笔记子模块和随堂测验子模块。文件服务器与AR图像识别模块、AR教材库、3D模型控制模块及平面显示与控制模块关联。数据库服务器与数据资料库、笔记子模块和随堂测验子模块关联。本系统能够自动识别传统土力学教材二维图像，关联AR教学资源和传统多媒体教学资源，并将其与纸质教材叠加，创造“沉浸式”学习环境，同时支持学生和教学内容之间、学生之间以及学生和教师之间的多种互动模式。

摘要： 本发明公开了一种岩土力学土工试验装置，涉及土工试验领域，包括安装座以及固定安装座底部的支撑腿；所述安装座固定连接试验箱机构和安装架；安装架固定连接垂向压实机构和侧向压实机构；侧向压实机构和垂向压实机构之间设有联动调节组件，所述联动调节组件包括第一传动机构、第二传动机构、滑动传动机构和伸缩套板机构，本发明通过设置垂向压实机构和侧向压实机构能够对物料进行压实，通过设置试验箱机构能够对物料进行快速卸出，通过设置第一传动机构、第二传动机构和滑动传动机构能够带动伸缩套板机构工作，完成垂向压实机构与侧向压实机构的联动，增加了岩土力学土工试验的效率，同时丰富了装置的功能。

摘要： 本发明公开了一种变体积组合式根系土力学测定装置及测定方法，测定装置包括测定仪结构组件、伺服液压加载系统、根系土培育装置、测试传感元器件、控制与采集系统；本发明通过将根系土培育装置与组合式剪切盒在加载条件下协同剪切的方式，解决了根系土在力学测定时形成试样困难与采集试样易扰动的问题，通过导轨调节剪切盒截面与可改变剪切盒数量的方式，解决了乔木、灌木、草本等不同体积大小的根系土力学测定需求，通过一个剪切盒组件包含两个或多个剪切面的方式，解决了相同环境条件下根系土与无根系土的力学测定，力学测定装置测定的数据可为生态护坡安全评价提供依据。

摘要： 本发明公开一种模拟降雨条件下生态岩土力学护坡试验装置，属于岩土力学护坡试验技术领域。一种模拟降雨条件下生态岩土力学护坡试验装置，包括：底座、螺杆泵体、多个承接板、减速箱、喷头、电动机和试验平台。所述试验平台包括平板和多个固定柱，所述固定柱的上端与所述平板的下端固定连接，所述固定轴的下端与所述底座的上表面固定连接，所述平板的上端固定连接有多个第一转动支架，多个第一转动支架沿所述平板上表面的一侧边均匀分布，每两个所述支架之间转动连接一个第一转轴。本发明在满足其他条件不变的分情况下按照或护坡角度变化提过了多组对照，且角度调整范围广，准确度高，为试验结果的准确性提供了更好的保障。

摘要： 本实用新型公开了一种高效率检测岩土力学特性装置，包括承载台，还包括检测机构，所述承载台的顶部安装有检测机构，所述检测机构由支架、电动液压杆、压盘、检测板、压力传感器和放置槽组合构成，所述支架的顶部安装有电动液压杆，所述电动液压杆的输出端安装有压盘，所述承载台的顶部安装有检测板，所述检测板的顶部开设有放置槽，所述放置槽的内侧壁安装有压力传感器。通过检测机构能够快速的对岩土进行检测，方便人员使用；再通过防护机构能够对人员进行防护，避免岩土飞溅伤及人员。