冻土力学
课程编码:180090081400M1001H
英文名称:Frozen Soil Mechanics
课时:40
学分:2.00
课程属性:学科核心课
主讲教师:温智等
教学目的要求
本课程是岩土工程、防灾减灾与防护工程学科(二级学科,一级学科为土木工程)的研究生核心课程。本课程旨在使相关专业研究生深刻认识冻土的物理、力学特性,认识土体冻融过程中的物理力学现象,理解冻融过程中的热质迁移过程和物理机制,掌握冻土热质迁移、本构关系基本理论和基本物理力学试验方法,形成较为系统全面的冻土物理力学理论知识体系。本课程力图以更广阔的视角展示冻土物理力学基本概念、基本理论、基本思路、基础方法、学科体系框架、研究前沿与热点,拓展研究生的知识面,注重培养学生熟练运用相关基本理论解析冻土现象、工程病害孕育机制的能力。
预修课程
土壤物理学、土力学、土动力学等
大纲内容
第一章 冻土与冻土力学 2学时 温智
第1节 冻土基本概念、基本物理性质、分类
第2节 冻土力学概述
第二章 冻土热质迁移过程与机理 8学时 温智
第1节 冻土水分迁移基本规律
第2节 冻土水分迁移的驱动力
第3节 冻土水分迁移的基本理论
第4节 冻土水热输运模型
第5节 冻胀基本理论及主要影响因素
第三章 冻土融沉与固结变形 4学时 温智
第1节 冻土融化固结特征及主要影响因素
第2节 冻土的融化固结理论与工程应用
第3节 冻土融化现象模拟与融沉预报
第4节 冻融作用对土体物理力学性质的影响
第四章 冻土力学试验及方法 4学时 周志伟
第1节 冻土静力学试验及方法
第2节 冻土动力学试验及方法
第五章 冻土强度与变形 6学时 周志伟
第1节 冻土强度本质及分类
第2节 冻土抗压强度与变形
第3节 冻土动强度与变形
第六章 冻土的流变特性 6学时 周志伟
第1节 冻土流变机制及类型
第2节 冻土蠕变方程
第3节 冻土长期强度
第七章 复杂应力状态下冻土强度与变形 6学时 周志伟
第1节 冻土静/动扭剪强度与变形
第2节 深土冻土强度与变形
第八章 土体冻结特性与冻结强度 4学时 周志伟
第1节 土体冻结特性
第2节 冻土与基础间的冻结强度
教材信息
1、
冻土物理学
徐斅祖
2010年9月
科学出版社
参考书
1、
土的冻结作用与地基
陈肖柏
2006年01月
科学出版社
2、
土壤物理学
邵明安
2006年11月
高等教育出版社
3、
土力学(第2版)
李广信
2013年10月
清华大学出版社
课程教师信息
课程首席:温智,中国科学院西北生态环境资源研究院研究员、博导。现任冻土与寒区工程研究室主任,甘肃省力学学会副理事长,《冰川冻土》杂志编委。主要从事冻土物理学与寒区工程研究,研究成果在“青藏直流联网工程”“中俄输油管道工程”等多项国家重大工程的设计建设和运营保障等方面获得应用。发表科技论文100余篇,其中SCI和EI收录论文70余篇。获国家科技进步奖(创新团队奖)1项,省部级科技奖励3项,以及中国科学院院长优秀奖、全国青年地理科技奖。
课程主讲:周志伟,男,中国科学院西北生态环境资源研究院研究员,博士生导师,2013年博士毕业于太原理工大学固体力学专业,主要从事于冻土流变学、动力学以及寒区工程韧性服役方面的研究,围绕兰-新高速铁路、中-俄原油管道等国家重大寒区工程的长期性能与安全运维,开展了系统的试验与理论研究工作。获得省部级科技进步一等奖2项,二等奖1项,目前担任中国岩石力学与工程学会寒区岩土力学与工程委员会副主任委员,中国地理学会冻土与寒区工程委员会委员。