文档介绍:HUANGHE S &T COLLEGE
自 然 /lit
生 活 中 的 力 学
院(系)名称
工学院建筑系
专业名称
土木工程
班 级
土木四班
学 号
学生姓名
自然生活中
sat
二、土坡稳定分析中有关问题
挖方边坡与天然边坡时,天然地层的土质与构造比较复杂,这些 土坡与人工填筑土坡相比,性质上所不同。对于正常固结及超固结粘 土土坡,按上述的稳定分析方法,得到安全系数,比较符合实测结果。 但对于超固结裂隙粘土土坡,采用与上述相同的分析方法,会得出不 正确的结果。
关于圆弧滑动条分法时,计算中引入的计算假定:滑动面为圆弧, 不考虑条间力作用,安全系数用滑裂面上全部抗滑力矩与滑动力矩之 比来定义。
土的抗剪强度指标值选用应合理:指标值过高,有发生滑坡的可 能;指标值过低,没有充分发挥土的强度,就工程而言,不经济;实 际工程中,应结合边坡的实际加荷情况,填料的性质和排水条件等, 合理的选用土的抗剪强度指标。如果能准确知道土中孔隙水压力分 布,采用有效应力法比较合理。重要的工程应采用有效强度指标进行 核算。对于控制土坡稳定的各个时期,应分别采用不同试验方法的强 度指标。
安全系数的选用,影响安全系数的因素很多,如抗剪强度指标的 选用,计算方法和计算条件的选择等。工程等级愈高,所需要的安全 系数愈大。日前,对于土坡稳定的安全系数,各个部门有不同的规定。 同一边坡稳定分析,选用不同的试验方法、不同的稳定分析方法,会 得到不同的安全系数。根据结果综合分析安全系数,得到比较可靠的 结论。
三、滑坡 种地质灾害
边坡丧失其原有稳定性,一部分岩土体相对于另一部分岩土体发
毁于一旦,死亡380人
4年后,意大利265m高的瓦昂拱坝上游托克山左岸发生大规模 的滑坡,死亡约2500人
1975年8月,淮河板桥石漫滩水库因老化而垮坝决口,狂泻的 大水夺走了万余条猝不及防的性命。
四、滑坡中的力学。
1、滑坡安全系数的定义和计算
会冬玄料划面平均抗剪强度 安全系数=
划面平均剪应力
c + b tan ©
总应力强度表示法:
T
K =
T T
t c + b tan 6 c tan 6 ,
t =t * = -k = k——L = k + G ~k~ = c* +。tan 6 *
有效应力强度表示法:
口 t c' + o tan 6,
K = —p =
T T
t =t * = L = c +O tan6 = — +o tan6 = c'* +o tan6* f K K K K
2、发生滑坡当然有它的前兆,我们要抓住前兆才能更大的减少 人员的死亡以及财产的损失,
滑坡可能的前兆是:
坡顶首先开始有明显下沉并出现裂缝,坡脚附近的地面有较大的 侧向位移并有隆起,随着坡顶裂缝的开展和坡脚侧向位移的增加,部 分土体突然沿着某一个滑动面急剧下滑,造成滑坡事故。
滑坡有可能是长期缓慢发展的,也可能在外荷突然变化的诱因下 (降雨、地震)会突然发生。
弓I起滑坡的原因有:
土体内部某个面上的剪应力达到了它的抗剪强度,稳定平衡遭到 破坏。①剪应力的增加:如填土作用使边坡的坡高增加,渗流作用渗 透力使下滑力增加,降雨使土体饱和、容重增加,地震作用等。②土
体本身抗剪强度的减小:如浸水作用使土体软化,含水量减小使土体 干裂、抗滑面面积减小,地下水位上升使孔隙水应力升高、有效应力 减小,气候变化产生的干裂冻融,粘土夹层因浸水而软化,膨胀土反 复胀缩,粘性土的蠕变等。
所以我们要了解某个土坡在各种因素作用下是否具有足够的稳 定性和工程经济性,需要对土坡进行稳定性分析。
五、日常所用所接触的力学。
材料力学在生活中的应用十分广泛。大到机械中的各种机器,建 筑中的各个结构,小到生活中的塑料食品包装,很小的日用品。各种 物件都要符合它的强度、刚度、稳定性要求才能够安全、正常工作, 所以材料力学就显得尤为重要。
生活中机械常用的连接件,如铆钉、键、销钉、螺栓等的变形属 于剪切变形,在设计时应主要考虑其剪切应力。汽车的传动轴、转向 轴、水轮机的主轴等发生的变形属于扭转变形。火车轴、起重机大梁 的变形均属于弯曲变形。有些杆件在设计时必须同时考虑几个方面的 变形,如车床主轴工作时同时发生扭转、弯曲及压缩三种基本变形; 钻床立柱同时发生拉伸与弯曲两种变形。
利用材料力学中卸载与在加载规律得出冷作硬化现象,工程中常 利用其原理以提高材料的承载能力。在生活中我们用的很多包装袋上 都会剪出一个小口,其原理就用到了材料力学的应力集中,使里面的 食品便于撕开。在工程中,静不定结构得到广泛应用,如桁架结构。 螺旋弹簧是工程中常用的机械零件,多用于缓冲装置