课程大纲

课程大纲

高等土力学

课程编码:480005081400P1001 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:董毅等

教学目的要求
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。

预修课程
土力学、材料力学、弹塑性力学、数值分析等

大纲内容
第一章 预备知识 2.0学时 董毅
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 2.0学时 董毅
第1节 基本概念回顾
第2节 应用背景
第三章 渗流及分析 5.0学时 董毅
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 7.0学时 董毅
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 8.0学时 董毅
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 4.0学时 董毅
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 4.0学时 董毅
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 4.0学时 董毅
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 4.0学时 董毅
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

教材信息
1、 高等土力学 李广信 2004年 清华大学出版社

参考书
1、 土的工程性质 黄文熙 1983年04月 水利电力出版社

课程教师信息
董毅,男,教授研究员,博士生导师。2005年本科毕业于郑州大学;2008年毕业于同济大学地下与建筑工程系,获得结构工程硕士学位;2013年毕业于美国Lehigh University土木与环境工程系,获得土木工程博士学位。2013~2016年在Colorado School of Mines进行博士后研究,2016年10月入职中国科学院武汉岩土力学研究所任副研究员,2018年12月任研究员。长期致力于土壤物理化学、非饱和土力学及行为、多孔介质渗流与热质运移等方面的基础理论研究,开发研制先进岩土工程试验测试技术,同时开展地下热能存储、改性工程土、月球及火星模拟土探测等应用实践。2016年获得Publications Award for Outstanding Article on the practice of Geotechnical Testing, ASTM。在Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Journal of Engineering Mechanics, Geotechnical Testing Journal, Geophysical Research Letter, Water Resources Research, Langmuir等期刊上发表SCI论文共计30余篇。