關于土力學研究的若干問題碩士-資料下載頁
2025-05-03 05:13本頁面
【正文】 違背熱力學基本定律。 ? 我們在 《 巖土工程學報 》 （ 2022年 9期）一篇文章中介紹了“連續(xù)孔隙介質(zhì)土力學”的理論及其在建立非飽和土本構(gòu)模型中的應用。這一理論可以把土的滲流 變形 熱傳導 污染物擴散等問題統(tǒng)一起來，用連續(xù)孔隙介質(zhì)土力學理論進行描述。 ? 另外我們在 《 力學進展 》 （ 2022年 4期）一篇文章中介紹一種基于熱力學理論建立土力學本構(gòu)方程的一般性理論框架。基于這種方法建立的本構(gòu)方程會自動滿足熱力學第一和第二定律。而目前使用的一些土力學本構(gòu)方程并不滿足熱力學定律；因此，它們在使用中就會具有局限性，我們就不會放心和有把握地應用它們。 土力學應用時應注意的問題 （一）使用簡單的數(shù)學模型和本構(gòu)關系 工程問題 → 簡單的數(shù)學模型原因： ? 試驗數(shù)據(jù)或結(jié)果滿足不了復雜模型的要求 ? 土工試驗的精度不夠（例如土樣擾動等） ? 土體不均勻產(chǎn)生的不確定性（幾點代表整個空間場地） ? 試驗的邊界條件不能充分地控制 （四）科學研究的目的有兩種： ? 認識自然（科學家） ? 改造自然（工程師） 工程師通常為改造自然而進行研究，強調(diào)實用意義，其功利性很強。其中有些人強調(diào)實用的研究而否定認識自然的研究，認為認識自然的研究或基礎研究太空，無直接用途或?qū)嶋H的意義； 科學家不強調(diào)功利，而側(cè)重基礎的研究，他們是理想主義者 科學家－堂吉訶德 工程師－中國人（務實，但缺形而上學的東西） Terzaghi－科學家與工程師完美結(jié)合的典范 ? 土力學的理論基礎本來就不堅實。作為土力學的研究者，不僅要解決工程問題，更重要的是要促進土力學理論向前發(fā)展，這才是一個真正的學者或研究者所要考慮的問題。這也正是研究者或?qū)W者與工程師的區(qū)別，同時也是科學研究與技術(shù)研究相互區(qū)別的關鍵所在。不能因為土力學是一門應用背景很強的學科，就否定其純學術(shù)的研究（它有時并不一定具有直接的實用目的）。 ? 理論研究和應用研究不要互相排斥，而應互相促進。起碼各做各的。 （五）一般結(jié)構(gòu)設計與土工結(jié)設計的區(qū)別 力學公式 鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 較為準確 土力學 不準確、大致的估計 一般結(jié)構(gòu)可以根據(jù)預先對材料力學性質(zhì)（例剛度、強度等）的假設進行設計。 ??? 這樣做的理由：結(jié)構(gòu)所使用的材料可通過質(zhì)量檢驗得到控制，其不確定性較小，邊界條件和力學性質(zhì)是簡單的、確定的；力學模型能夠反映結(jié)構(gòu)的行為，其計算結(jié)果與實際情況誤差不大。 結(jié)構(gòu)工程師可以不管其建筑材料是如何試驗的（可讓他人去做），而把注意力集中在結(jié)構(gòu)的功能、美學、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和結(jié)構(gòu)計算上。 土工工程師要是按上述結(jié)構(gòu)工程師的做法去設計則不行，容易出現(xiàn)問題，原因是： 土是自然風化與沉積的產(chǎn)物，它一般是不均勻的，其力學性質(zhì)不能人工控制（其它材料是可人工控制的），不確定性非常大。因此土力學的因果關系或公式不象其它力學中那樣簡明，也不能象其它力學公式那樣去認識和理解。 土力學公式的計算結(jié)果的準確性從來不會超過粗略或大致的估計。 由于前述的不確定性對計算結(jié)果和實驗結(jié)果的影響和誤差的大小只能憑經(jīng)驗來推測，即：理論公式與現(xiàn)實的差距只能通過經(jīng)驗和判斷來估計。 ? 如何正確地應用土力學的理論？ Terzaghi指出，土力學的內(nèi)容只有在工程判斷的指導下才能被使用，除非已經(jīng)具有這種判斷力，否則不會成功的應用土力學的理論。 ? 如何積累工程經(jīng)驗和建立工程判斷能力？ 積累過程有三個步驟值得重視 : ? 分析與預測 ? 現(xiàn)場觀測 ? 把分析與預測和現(xiàn)場觀測結(jié)果進行對比 ,分析 ,評估和總結(jié) 只有通過第三步才能總結(jié)和積累起經(jīng)驗和判斷力 ? 它是經(jīng)過多年與土工現(xiàn)場打交道并有意識地在處理不同的土工問題中積累起經(jīng)驗和對土的感性認識后，才逐漸建立起來。 ? 有些像外科醫(yī)生 ? 在有經(jīng)驗的工程師的指導下可以加速和縮短 這一積累過程 土力學精確模型的應用問題
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