高等土力学

课程编码：280227081400P1001 英文名称：Advanced Soil Mechanics 课时：40 学分：2.00 课程属性：学科核心课 主讲教师：周公旦等

本课程是土木工程、水利工程、地质资源与地质工程等专业硕士研究生的重要专业基础课，也是岩土工程专业硕士研究生的重要学位课程。通过本课程的学习，深刻认识土的基本物理化学行为、及力学特性，熟练掌握土的渗流、强度和变形等基本计算理论，初步具备土的本构关系及土工数值计算等理论基础，了解土体稳定分析理论，形成较为系统全面的土力学及岩土工程理论知识体系。
在此基础上，本课程注重理论研究与工程实践的有机结合，培养学生自主学习、创新发现和熟练运用基本理论解决各类复杂岩土工程问题的能力。针对岩土工程领域中不断涌现出来的新问题、新理论、新方法，不仅要能够学习和领会，而且应能运用土力学学科研究的基本理论、途径和方法，结合自己的研究理念和模式，对新课题开展科学研究和获得创新型成果。

土力学、材料力学、弹塑性力学、数值分析等

第一章 预备知识 2学时 周公旦
第1节 偏微分方程求解
第2节 力学基本概念
第二章 绪论：土力学基本概念及应用背景 2学时 周公旦
第1节 基本概念回顾
第2节 应用背景
第三章 渗流及分析 5学时 周公旦
第1节 达西定律
第2节 单相、多相渗流及分析方法
第3节 一维及多维渗流
第4节 计算方法
第5节 应用案例
第四章 渗流变形理论 7学时 周公旦
第1节 渗流固结概念、影响因素
第2节 固结理论
第3节 测试仪器及方法
第4节 物理实验及模型律
第5节 应用案例：山地灾害
第6节 应用案例：水利、冻土、油气等
第五章 土动力学 8学时 刘恩龙
第1节 土体动力基本性质
第2节 土体中的波
第3节 土体动力反应分析方法
第4节 应用案例
第六章 土体强度理论 4学时 周公旦
第1节 基本概念
第2节 影响因素
第3节 几类典型强度理论介绍
第七章 应力应变关系 4学时 刘恩龙
第1节 土体本构方程建立的物理、数学基础
第2节 修正剑桥模型推导与应用
第八章 Biot方程及数值求解 4学时 刘恩龙
第1节 Biot方程推导过程及其多种形式
第2节 Biot方程有限元求解过程
第九章 海洋土力学基础及前沿 4学时 周公旦
第1节 海洋波浪水动力Navier-Stokes方程推导
第2节 近海海洋土的基本特征
第3节 波浪-结构物-海床地基相互作用基础及前沿进展

周公旦，男，中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所研究员、中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室副主任，博士生导师。国家万人计划（青年拔尖人才）入选者，担任国际SCI期刊“Granular Matter”编委。主要从事颗粒流、固液两相流动力学和山地灾害综合防控方面的基础和应用研究，迄今共发表SCI学术论文50多篇，授权中国发明专利和软件著作权10多项。
刘恩龙（博士，教授，博士生导师），男，1976年生，河南商丘人。2006年1月获得清华大学土木工程专业博士学位，师从中科院院士沈珠江先生。主要从事岩土材料本构关系与数值模拟、冻土力学与热-水-力耦合分析、土动力学与高土石坝工程、颗粒物质的微观力学等方面的教学和研究工作。主持国家级等项目多项，在International Journal of Plasticity、Mechanics of Materials、Acta Geotechnica、Canadian Geotechnical Journal、International Journal of Rock Mechanics &Mining Science、Engineering Geology、岩土工程学报、岩土力学、岩石力学与工程学报等期刊和会议上发表论文200余篇（其中第1/通讯作者的SCI论文100余篇），授权专利10件，合著专著/教材6部；以第一完成人获得省科技进步奖二等奖和省自然科学奖三等奖各一项。曾工作于新加坡国立大学、墨尔本大学，访问于昆士兰大学、诺丁汉大学、法国ENTPE。中科院百人计划入选者（2015年），兼任中国土木工程学会土力学与岩土工程分会理事等、国际期刊《Bulletin of Engineering Geology and the Environment》和国内期刊《岩土力学》编委等。
栗帅，男，博士，副研究员，中国科学院青年创新促进会会员。主要从事山地灾害（泥石流、滑坡、堰塞坝溃决洪水）及灾害链的动力学机理与综合防控的基础和应用研究。获得中国科学院西部青年学者和Helmholtz-OCPC Postdoc Program fellow荣誉称号，国际滑坡协会(International Consortium on Landsides), “Landslides”期刊 2019年度最佳论文奖。聚焦青藏高原东缘地形急变带等复杂艰险高寒山区，针对泥石流、滑坡的运动、堆积和致灾问题，利用物理模型实验、数值模拟（光滑粒子动力学方法SPH）、环境地震学的方法，开展山地灾害及灾害链的研究。主持科研项目11项（国家自然科学基金青年项目、博士后国际人才交流项目、中科院西部之光项目、四川省科技计划项目、中国博士后科学基金等）。在JGR-solid earth、Landslides、Canadian Geotechnical Journal、Engineering Geology、 Journal of Hydraulic Engineering-ASCE等期刊总共发表论文24篇（SCI 15篇,EI 5篇）。