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1、巖土流變特性-河海大學(xué)第1節(jié)概述我們也正是通過這些現(xiàn)象來研究土體流變性由于土體具有流變性而表現(xiàn)出的現(xiàn)象：蠕變：指恒定應(yīng)力下變形隨時(shí)間發(fā)展的現(xiàn)象；應(yīng)力松弛：一定應(yīng)力狀態(tài)下，保持土體變形不變，應(yīng)力隨時(shí)間而減小的過程；應(yīng)變率（荷載率）效應(yīng)：不同的加荷速率，土體表現(xiàn)出不同的應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系和強(qiáng)度特性；長期強(qiáng)度：土體抗剪強(qiáng)度隨時(shí)間而減小，即長期的強(qiáng)度小于相對(duì)瞬時(shí)強(qiáng)度；第1節(jié)概述圖1土體剪切蠕變曲線圖2土體體積蠕變（次固結(jié)）曲線第1節(jié)概述圖4某土的應(yīng)力松弛曲線圖3（a）土的蠕變曲線和（b）長期強(qiáng)度曲線第1節(jié)概述(a)(b)(c)Fig.4.1(
2、a)Relationshipofaxialstrainversusnormaliseddeviatorstress,(b)relationshipofaxialstrainversusnormalisedporewaterpressure,and(c)normalisedeffectivestresspathsforOCR=1testseries第1節(jié)概述流變與蠕變之間的區(qū)別：流變是指材料的性質(zhì)、狀態(tài)隨時(shí)間而變化；蠕變是指材料的變形隨時(shí)間而增加；流變包括蠕變，或者說流變更一般、范圍更廣。流變--Rheology蠕變--Creep土
3、的流變性而引起了大量的工程問題，許多的工程由于土體流變而破壞失事：粘土地基上擋土墻的位移、邊坡穩(wěn)定性、橋臺(tái)因蠕動(dòng)而變形，碼頭、建筑物基礎(chǔ)、比薩斜塔、Londan粘土是一種典型的流變性較強(qiáng)的土。一般認(rèn)為：軟粘土流變性強(qiáng)，砂性土的流變性弱。第1節(jié)概述圖4瑞士土的蠕變引起橋臺(tái)位移（用虛線表示）圖5在？？地區(qū)由于土的蠕變引起的工廠擋土墻的位移第1節(jié)概述Fig.1.1TowerofPisa(Italy),(a)sectionoftowerandgeologicalstructureofbaseofitsfoundation;(b)varia
4、tionofsettlementS(cm)andmassM(tons)ofthetowerwithtime;(c)ringfoundation;(d)pressurediagramsatfoundationbase;(e)pressurediagramatdepthof8m.(afterMeschyan1995)始建于1350年，高55m，基底壓力497kPa，建成時(shí)就傾斜了2.1m，到1995年，沉降1.5m，傾斜5.58m，沉降速率2mm/年第1節(jié)概述流變學(xué)的基本任務(wù)：研究應(yīng)力～應(yīng)變狀態(tài)及其隨時(shí)間變化的規(guī)律，換句話說，流變學(xué)要
5、回答的問題是：在應(yīng)力、應(yīng)變、時(shí)間的三維空間內(nèi)，任一點(diǎn)的應(yīng)力和應(yīng)變值有多大？（蘇）C.C.維亞洛夫認(rèn)為：彈塑性理論：是現(xiàn)象學(xué)的理論，研究宏觀過程。流變學(xué)：研究宏觀過程，也研究微觀過程，也就是說重視研究現(xiàn)象的物理實(shí)質(zhì)。第1節(jié)概述宏觀流變學(xué)：研究實(shí)際物體的流變過程的外部表現(xiàn)，即那些能借助于一般量測設(shè)備觀察到的現(xiàn)象（如變形、應(yīng)力等）。它不研究物體的組成和結(jié)果特點(diǎn)，而把物體看作是連續(xù)均質(zhì)的。物體在外力作用下的表現(xiàn)與物體特性之間的關(guān)系是建立在現(xiàn)象學(xué)觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上的。這種觀點(diǎn)不考慮物體中產(chǎn)生的物理過程，而在宏觀實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立這些過程外部表現(xiàn)的數(shù)
6、學(xué)描述。微觀流變學(xué)：研究物體的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)特性，以及物體單元顆粒間的相互關(guān)系等問題。研究微觀過程。土的流變特性研究應(yīng)用于兩個(gè)方面：1.剪切蠕變：包括長期強(qiáng)度；邊坡、擋墻位移、穩(wěn)定2.體積蠕變：建筑物沉降第1節(jié)概述土體流變學(xué)研究內(nèi)容具體為下面4個(gè)方面：2、土流變學(xué)主要研究重點(diǎn)（1）流變?cè)囼?yàn)研究：通過試驗(yàn)，研究揭示土體流變規(guī)律。（2）流變本構(gòu)模型建立：探討用什么樣的本構(gòu)方程去描述土的應(yīng)力、應(yīng)變及時(shí)間之間的關(guān)系，既要使得本構(gòu)方程能夠準(zhǔn)確反映土的流變特性，又要考慮到實(shí)際工程應(yīng)用的可行性。第1節(jié)概述（3）本構(gòu)方程的解析：包括方程的解析解和數(shù)值
7、解。在解析解方面，給人印象最深的是日本學(xué)者Sakurai；數(shù)值解主要是有限元法。此外，還有邊界元法、無限元法以及它們的耦合，有限差分法等。（4)工程問題的應(yīng)用選用適當(dāng)?shù)谋緲?gòu)模型和解析方法，解決工程中涌現(xiàn)的各種問題，如建筑物的變形和長期沉降，邊坡和護(hù)岸工程的變形，坑道和隧道的變形等等。第1節(jié)概述流變學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科始于20世紀(jì)20年代：1922年Bingham《流動(dòng)和塑性》名著的出版，以及根據(jù)他的倡議，1928年流變協(xié)會(huì)的成立，標(biāo)志著流變學(xué)稱為一門獨(dú)立的學(xué)科。土流變學(xué)：一般認(rèn)為始于1953年的第3屆國際土力學(xué)與基礎(chǔ)工程學(xué)會(huì)議；3
8、、流變學(xué)歷史第1節(jié)概述20世紀(jì)70年代以前，元件流變模型大量涌現(xiàn)；這類模型是由理想元件組合而成。如：陳宗基模型(1957)、Merchant模型(1940)、Keedwell模型(1972)、Folque模型(1961)、Mexwell模型(19)
