Đề thi học kì 1 môn Cơ học đất nâng cao năm 2013-2014 - Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (169.96 KB, 2 trang )
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BỘ MÔN ĐỊA CƠ NỀN MÓNG
Thi cuối học kỳ 1, Năm học 2013-2014
Môn thi: Cơ Học Đất Nâng Cao
Soạn đề: Giảng viên Trần Quang Hộ
Thời gian: 90ph
Ghi chú: Sinh viên làm 3 bài, được mở tài liệu.
Bài 1.
Tensơ ứng suất ở điều kiện làm việc tại một điểm như sau:
0
25 50
ij 50 100 0 MPa
0
0 50
Giới hạn chảy của vật liệu là 250 Mpa.
a) Xác định các ứng suất chính 1 , 2 , 3
b) Tính tốn hệ số an tồn của trạng thái ứng suất theo tiêu chuẩn Tresca trong trường
hợp:
(i)
tất cả ứng suất gia tăng theo tỉ lệ và tiến đến mặt chảy dẻo
(ii)
chỉ có ứng suất pháp x tiến đến giá trị phá hoại trên mặt chảy dẻo.
c) Tính tốn hệ số an toàn của trạng thái ứng suất theo tiêu chuẩn von Mises trong
trường hợp:
(i)
tất cả ứng suất gia tăng theo tỉ lệ và tiến đến mặt chảy dẻo
(ii)
chỉ có ứng suất pháp x tiến đến giá trị phá hoại trên mặt chảy dẻo.
Bài 2.
Một mẫu sét Cam cải tiến có các chỉ tiêu M = 1,2; = 0,3; = 0,06; N = 3,5 ( p’ = 1 kPa ), G
= 2000 kPa đã chịu một áp lực nén trước trong quá khứ lên đến p’0 = 120 kPa. Mẫu được nén
cố kết đẳng hướng đến trạng thái cân bằng áp lực nước lổ rỗng với ứng suất ban đầu là qi = 0;
p’i = 80 kPa trước khi tiến hành thí nghiệm nén ba trục chuẩn theo điều kiện thoát nước.
a) Xác định ứng suất q y, p’y và tỉ số y lúc mẫu bắt đầu chảy dẻo.
b) Xác định biến dạng đàn hồi trong giai đoạn từ lúc nén mẫu cho đến khi chảy dẻo.
c) Xác định tỉ số giữa các thành phần độ gia tăng biến dạng dẻo ( qui luật chảy dẻo )
ngay sau khi khi chảy dẻo.
d) Nếu ứng suất gia tăng thêm q = 3 kPa và p’ = 1 kPa thì giá trị các tổng biến dạng (
v, s ) lúc này sẽ là bao nhiêu?
e) Xác định a , r.
Bài 3.
a) Một mẫu sét kaolin bão hòa nước (Gs=2,61) chịu nén cố kết trong thí nghiệm ba trục với
áp lực bình là 200kPa. Vào lúc này thể tích mẫu là 86x103mm3 và độ ẩm của mẫu là
61,28%. Ap lực bình tăng đến 400kPa thì thể tích nước thốt ra từ mẫu đất là 5956 mm3.
Sau đó áp lực bình giảm đến 300kPa thì thể tích mẫu tăng thêm 476mm3. Dùng số liệu
của thí nghiệm ở trên để tính các thơng số của sét Cam:, và .
b) Sau khi giảm áp lực bình tới 300 kPa khoá tất cả các van thoát nước và tiến hành nén mẫu
trong điều kiện khơng thốt nước theo thí nghiệm ba trục chuẩn. Sử dụng mơ hình sét
Cam với M = 1,02 hãy tìm giá trị qy và p’y lúc mẫu chảy dẻo và tìm qc và p’c và p’0c lúc
mẫu đạt đến trạng thái tới hạn từ đó vẽ lộ trình ứng suất tổng và có hiệu trong q,p’; q, p
và lộ trình trạng thái trong v, lnp’ suốt trong q trình thí nghiệm.
c) Một mẫu đất sét kaolin cùng loại cũng được xử lý tương tự như mẫu ở trên nhưng tiến
hành nén mẫu trong điều kịện thoát nước hãy thử lại giá trị q y lúc chảy dẻo là 70 kPa và
xác định p’y lúc mẫu chảy dẻo và tìm q c và p’c lúc mẫu đạt đến trạng thái tới hạn; hãy so
sánh và cho nhận xét sự khác nhau từ hai thí nghiệm.
d) Hãy giãi thích tại sao mơ hình sét Cam sẽ tiên đốn khơng tốt kết quả thí nghiệm nếu cho
mẫu giỡ tải về 50 kPa trước khi làm thí nghiệm.
Hết.
