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1、太沙基與土力學的發(fā)展專題研討---劉強強太沙基K(KarlTerzaghi,1883～1963）美籍奧地利土力學家，現(xiàn)代土力學的奠基人之一，被公認為現(xiàn)代土力學創(chuàng)始人?，F(xiàn)代土力學之父一、求學探索時期卡爾·太沙基(KarlTerzaghi)在格拉茲工業(yè)大學時期攻讀機械工程學。他逐漸認識到機械工程這門學問與自己的性格不相符合。之后再次入校攻讀了一年地質(zhì)學，接著從事了一系列的土木工程實際工作。在從事各種土木建筑工程的過程中,太沙基痛感當時的基礎(chǔ)工程技術(shù)明顯地落后于鋼筋混凝土技術(shù)，他認為土的性狀之所以不能準確地預測,關(guān)鍵就在于不能明確地掌握地質(zhì)條件和工程上的問題,認為將失敗的工程實例與地基的地
2、質(zhì)條件加以詳細比較，就能夠解決問題。太沙基的生平--求學探索時期二、現(xiàn)代土力學誕生時期太沙基的生平—土力學誕生時期1916-1925年，太沙基在土耳其任教，這段時期也是誕生現(xiàn)代土力學的時期。他做了系統(tǒng)的研究工作，給工程地質(zhì)方面的土,下了一個明確的定義,并得出需要進行定量測定的結(jié)論，并制作了大量實驗裝置。1921年,他根據(jù)粘土試驗成果,發(fā)現(xiàn)了土力學的基本原理-土體固結(jié)理論，發(fā)表了《土力學》一書。三、土力學普及時期太沙基的生平—土力學普及時期1925年，太沙基在麻省理工講學，雜志上以“土力學原理”為題連續(xù)發(fā)表文章，逐漸成為土木工程學中新領(lǐng)域的創(chuàng)始人。但當時具有強烈的經(jīng)驗主義傾向的基礎(chǔ)工程
3、方面的技術(shù)人員,對于以物理學、膠體化學和微分方程式貫穿起來的土力學,抱有不信任感。1930年回國在維也納工業(yè)大學任教，1938年二戰(zhàn)時，遷居美國。這一時期，太沙基的土力學逐漸被人所認可。定居美國后，太沙基擔任了一系列重大工程建設(shè)的顧問，在不斷地工程實踐中完善了他的理論。太沙基的土力學—從理論到實踐太沙基一直秉持著土力學是服務(wù)于工程實踐的理論，他反對為了研究而研究。他曾經(jīng)這樣說過“雖然早期階段曾經(jīng)大量地運用了理論的方法,可是近年來,我認為即使不作那些瑣碎的計算,同樣可以解決幾乎所有的實際問題”“Unfortunately,soilsaremadebynatureandnotbyman,
4、andtheproductsofnaturearealwayscomplex….Itspropertieschangefrompointtopointwhileourknowledgeofitspropertiesarelimitedtothosefewspotsatwhichthesampleshavebeencollected.Insoilmechanicstheaccuracyofcomputedresultsneverexceedsthatofacrudeestimate，andtheprincipalfunctionoftheoryconsistsinteachingusw
5、hatandhowtoobserveinthefield.”“土壤乃自然天成而非人力所為。天工造物自有其復雜性……天然狀態(tài)下的土壤毫無均一性可言。不同位置的土壤，性狀大不相同。我們對他的認識，僅僅局限于取樣的幾個點。在土力學中，計算結(jié)果的精確程度并不比粗略的估算高多少。理論的主要功能，僅在于教導我們在現(xiàn)場需要觀察什么，和如何觀察”土力學的發(fā)展—古典土力學的基本問題古典土力學兩個理論飽和土固結(jié)理論土體極限平衡理論一個原理有效應(yīng)力原理Terzaghi理論(1923)Biot靜力固結(jié)理論(1941)Biot動力固結(jié)理論(1956)Durcker運動學理論(1952)土力學的發(fā)展—現(xiàn)代土力學
6、的基本問題現(xiàn)代土力學三個理論逐漸破壞理論液體破壞理論非飽和土固結(jié)理論一個模型本構(gòu)模型土力學的發(fā)展—從古典土力學到現(xiàn)代土力學古典土力學現(xiàn)代土力學線彈性多孔介質(zhì)剛塑性介質(zhì)Duncan、劍橋模型等非線性本構(gòu)Terzaghi、Biot兩相飽和土固結(jié)理論Fredlund等三相非飽和土固結(jié)理論土體極限平衡理論軟化材料逐漸破壞理論液化破壞理論本構(gòu)模型固結(jié)理論破壞理論土力學的發(fā)展—從古典土力學到現(xiàn)代土力學本構(gòu)模型剛塑性模型線彈性模型結(jié)構(gòu)性模型非線性-彈塑性模型土力學的發(fā)展—從古典土力學到現(xiàn)代土力學固結(jié)理論固體骨架土中水土中氣體飽和土非飽和土飽和土固結(jié)理論是以土體連續(xù)變形的為基本假設(shè)。對于非飽和土，氣
7、體具有很高壓縮性，同時，部分氣體溶解于水中，很難滿足嚴格的連續(xù)條件。非飽和土的滲透性包括透氣性和透水性，滲透性與非飽和土的基質(zhì)吸力和含水量密切相關(guān)。非飽和土的有效應(yīng)力參量和有效應(yīng)力原理的適用性較窄，有效應(yīng)力公式中含有與基質(zhì)吸力有關(guān)的參量不易確定。非飽和土的水氣接觸是一個復雜的物理-化學界面，F(xiàn)redlund稱之為第四相。土力學的發(fā)展—從古典土力學到現(xiàn)代土力學固結(jié)理論土力學的發(fā)展—從古典土力學到現(xiàn)代土力學破壞理論逐漸破壞理論應(yīng)變軟化材料在遭受多次的加載和卸載
