简直感人,十记的笔记终于弄完了。谈不上“知行合一”,但是我想写出来如果算作“知行”的“行”的话,那“行”是为了更好的“知”。也即输出倒逼输入,将“知行合一”理解进了一步吧。
第九记:地基承载力记(“派系”林立的方法中看联系)。地基承载力本质是外力分量,相对于整体地基而言,将地基中一系列连续区域的抗剪强度发挥到极限状态的外荷载值;抗剪强度则是土体的内力本质,由土的性质决定,是土体内部某一点的强度特性。
此记以较坚硬地基中易发生的整体剪切破坏为前提,将地基承载力的计算分为两个大的派别:基于弹塑性理论的限制塑性区开展法(临塑荷载为起点)和基于理想塑性理论的极限分析法(极限荷载为破坏依据)。中国采用的是第一种:基于弹塑性理论的限制塑性区开展法,这与国内有关地基中应力的确定方法多源于弹性理论分析密切相关。国际上采用第二种:基于理想塑性理论的极限分析法,即多把地基土中的滑动部分视为刚体,研究其滑动的极限条件。这两种方法在力学模型、塑性开展区(限制塑性开展区一般特指土体由弹性阶段过渡到塑性阶段的屈服状态)及极限滑移面(塑性力学中的滑移线理论)上有区别,但在求解承载力的过程中都依据了力的平衡原理及莫尔-库伦准则(前者作为屈服准则,后者作为破坏准则)。
此记将普朗特的典型极限分析法(以普朗特楔体为脱离体)与太沙基承载力计算法(以三角形楔体为脱离体)进行了详细分析,带我们领略了一遍土力学学科的理论联系实践之美。经典的经验公式是土力学的里程碑。而魏锡克法的创新性体现在对于地基承载力各种影响因素的修正(修正系数)。
有个案例,长江入海口的河口治理工程的导堤因地基失稳破坏了,施工完成时地基没问题,但是在寒潮大风过后,地基土体为高灵敏度的新近沉积的淤泥土在波浪的动荷载作用下失稳了。后来用塑料排水板固结排水,提高了淤泥土的地基承载力,工程最终还是按计划完成了。
第十记:边坡记(寻找圆弧滑动条分法计算的命门)。此记详细讲解了求解边坡稳定问题的核心问题:条分法。把边坡像切蛋糕一样切成条块(即条分法)是为求解边坡安全系数的需要(黏土滑动楔体设定滑动面为圆弧面)。并认定滑动面上各点的安全系数发挥程度是相同的。而安全系数是抗剪强度与滑动力的比值,一般计算时采用为抗剪(滑)力矩和滑动力矩之比。这时究竟怎么取舍相关的平衡方程来求解滑动面上的各点法向应力,以及评估舍弃方程后必然存在的副作用程度,就是非常关键了。
此记中有个非常细致与关键的细节,即饱和土体的水位线应该在坡顶处,将整个边坡浸没。因为根据前面第三记渗流记提到的固液同相接触前提,水的作用是分别作用在土条四个面上的水压力,则边坡顶也有水压力,这个在很多教材建模时也很容易忽略。顶部水压力叠加合力对滑动面圆心的合力距则是作为滑动力矩的减小量放在分母上(因为并没有类似抗剪强度那样的安全储备)。
此记详细解释了瑞典条分法(忽略了土条侧面上的水平力)与毕肖普条分法(合理回避了土条侧面上的水平力),他们都大刀阔斧的解除了超静定,关键不同在于求解抗滑力矩的法向应力的计算上。而毕肖普条分法更加精确。目前工程界常用的简化毕肖普法公式,忽略了土条顶部水压力部分形成的等效抗滑力矩增量,这样计算出来的安全系数值明显偏小。
安全系数的计算应该是在明理的基础上循章的求解。土力学源于物理,其中很多问题的解法都不是基于数学上的巧合,而是循理而析的必然结果。学好土力学,首要是了解为什么要这么做。举一反三,把那个“一”反复琢磨研究,从基本原理出发再结合实际 “反三”。
笔记完成了,再用此书封面镇一下楼,感谢河海大学沈扬老师的这本书,让我受益匪浅!
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有两本土力学教材相送,虽然土了点,但是只要努力点,加画一笔,就成“王力学”了哈!开个玩笑,祝大家晚安,做个好梦!