1881年出生，1911年“中国现代文学的先声”——《怀旧》发表。 前后历时30年。30而立，猛将功成！ 鲁迅〔1881年9月25日～1936年10月19日〕，中国文学家、思想家和革命家。原名周树人，字豫才，浙江绍兴人。出身于破落封建家庭。青年时代受进化论
土力学学术论文篇二
土力学发展概况
摘 要：随着社会的高度现代化，土力学在工程上的应用范围越来越广，人类对土力学的研究也更加的深入。本文通过回顾土力学发展历程，分析当前土力学研究的缺陷，包括土力学经典理论的局限性，非饱和土力学研究的缺陷性，动荷载作用下土体研究的不成熟性。最后结合土力学研究的缺陷，对今后土力学的发展提出预测。
关键词：饱和土 非饱和土 动荷载
中图分类号：TU41 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2014)04(b)-0225-01
土力学是运用工程力学的理论和方法来研究土体力学性质的学科[1]。它在实际工程如地基、挡土墙、土工建筑物中都有重要的应用。研究土力学，对我们从事土木工程活动的人士来说具有重要意义。本文根据土力学发展历史，分析当前土力学研究缺陷，预测土力学未来的发展。
1 土力学的发展历程
土力学历史悠久，起源于人类生产生活所积累的经验，古时候人们用压实土料修筑堤坝防洪，用夯实土基兴修各类工程等均属于土力学的范畴。近代土力学的发展开始于1776年库仑土压力理论的提出[1]。此后，1856年法国科学家达西发表了著名的达西渗透定律，1857年英国科学家郎肯发表了郎肯土压力理论，这些理论促进了近代土力学的发展。1925年太沙基提出了有效应力原理及渗透固结理论，从此土力学成为一门独立的科学。1950年后人类在土的基本性质、测试手段、计算技术、加固方法等方面均有较大发展。1980年后，土力学出现了新的分支，如计算土力学[2]，海洋土力学等。
土力学自成立以来经历两个发展阶段。第一阶段即1925年―1960年的近代土力学阶段，这一阶段土力学都是以太沙基理论为基础而展开研究的，但由于该理论过于片面，土体性质过于复杂，导致很多问题无法深入研究。第二阶段即1960年后的现代土力学阶段，以罗斯科为代表的临界土力学创立，从此人类对土体本构关系的研究步入了新的境界。人们开始综合考虑研究土体受力后的应力、应变、强度、稳定性以及它们和时间之间的关系[3]。
2 土力学当前发展中存在的问题
纵观土力学的发展历程，虽然取得了很大的进步，但是仍然存在着不少问题。
2.1 土力学理论不够完备
土力学是一门以实验为基础的理论学科，但是由于土体性质复杂，到目前为止，仍处于半经验办理论的发展阶段，未能形成公认的基础理论。太沙基把土体的压密和渗透结合起来推导出的一维固结微分方程能很好的反映土体单向固结的机理，但是在多维固结问题上并不适用。比奥固结理论能解出孔压分布，给出位移场，获得土体应力应变非线性、弹塑性和骨架的流变情况，但是参数确定的偏差会导致工程计算结果和实际测量结果差别很大[1]。所以这些理论都有自身的局限性，不能符合一般土体受力状态下的性能。
2.2 解决非饱和土问题方法欠缺
传统土力学理论只适用于解决饱和土的问题，其规律也是根据饱和土试验得出。然而工程中遇到饱和土的情况十分罕见，即使是软土地区，其表层土也不会是饱和的。将处理饱和土的方法应用于非饱和土不是很妥当，因为土的特性随其含水量有很大的不同，如膨胀土遇水后体积会膨胀，而失陷性黄土遇水后体积会收缩，而且它们的强度也会因遇水而降低[3]。于是有人提出了非饱和土强度理论，这些理论都是以吸力及为计算依据，但是由于吸力测试技术不够成熟，存在很多问题，不能被广泛采纳。
2.3 动荷载作用下土体规律的研究还不成熟
研究动荷载作用尤其是循环动荷载作用下土的力学特性，在道路的建设和维护方面具有重要意义[4]。尽管国内外开展了不少这方面的研究，提出了相关理论，但是动荷载作用下土体的变形、强度、以及液化规律比静荷载作用更复杂、更难把握，所以相关研究结论适用条件和范围都很有限，理论就更不成熟了。
3 土力学发展方向预测
土力学是研究土体特性的学科，土是经过漫长的地壳运动而形成的，不同地域的土其成分有很大的差异，即使是同一地方的土因所处的地层不同性质而相差很大，而且土的构造和结构对土的性质也有至关重要的影响，因此土的特性很强。土有的时候是饱和的，有的时候是不饱和的，有时可以看成是连续的介质，有时又不能看成连续的介质，它具有弹性、粘性和塑性等性能，这些都说明了土体的性质十分复杂。因此研究土力学需要采用理论、试验相结合的方式。
3.1 土的微观和细观研究
土是由固、液、气三相组合而成，土颗粒之间固液气三相的相互作用决定了土的力学性质区别于其他一切材料。土体强度、变形的宏观规律是与其微观结构直接相关的，通过微观试验研究，以探究土的非线性、弹塑性、各向异性、流变性等问题，可以更清楚的认识宏观规律的机理，从而初步把握其宏观规律。因此，微观和宏观相结合有可能使土体力学特性的研究出现转机。
3.2 土体的原位试验和无损探测
室内试验和原位试验之间存在着不可忽视的差别，室内试验时，压缩模量是在无侧向变形条件下测出的，而土的初始应力状况与沉积条件有关;在完全相同的条件下测量土的沉降量，试验结果表明压缩模量越大的土，它的计算沉降和实测沉降相差越大[3]。现有原位实验方法如标准贯入试验，触探试验只能用于小型工程，钻孔取土愈深，土的结构破坏愈大，试验结果的可靠度也就越差。因此发展更加先进的测探技术，可以克服取土后土结构的巨大变化和应力状态的改变，能大大提高试验结果的精确性。
3.3 非饱和土的研究
非饱和土力学理论之所以没能像饱和土力学理论一样同步发展，最主要的原因是影响非饱和土性质因素众多，关系复杂，它很难像饱和土那样找出应力应变之间一一对应的关系。此外非饱和土特性测试技术难度比饱和土大得多，这进一步制约了非饱和土理论的发展。由于非饱和土中存在气体，较之饱和土性质大有区别而且更加的复杂，研究非饱和土中固、液、气之间的相互影响关系成为解决非饱和土问题的重要出路。今后非饱和土的研究将着重于土体表面吸力的测定，土-水特征性能表征等方面。
4 结语
正如太沙基所说：土力学既是一门科学，又是一门艺术[1]。工程实践经验具有不可替代的重要意义。随着科技的进步，各种研究方法和手段不断进步，各种各样的工程勘察设备和试验设备得以研制，电子计算机的应用水平和实验测试技术的自动化程度不断提高，今后土力学的发展将呈现蓬勃的朝气。
参考文献
[1] 姜晨光.土力学与地基基础[M].北京：化学工业出版社，2013：8-12.
[2] 蔡东，李国方.土力学的研究内容与学科发展[J].黑龙江水利科技，2008，36(2)：92.
[3] 赵成刚，韦昌富，蔡国庆.土力学理论的发展和面临的挑战[J].岩土力学，2011，32(12)：3521-3522.
[4] 焦贵德，赵淑萍，马巍.循环荷载下高温冻土的变形和强度特性[J].岩土工程学报，2013，35(8)：1553.
看了“土力学学术论文”的人还看：
1. 发表学术论文的心得
2. 关于学术论文的格式范文
3. 关于圆的学术论文
4. 大学物理学术论文2500字
5. 建筑学术论文范文
有王秀丽、朱彦鹏、杜永峰和李慧
1.朱彦鹏
结构工程学科博士生导师，兰州理工大学土木工程学院院长，兰州理工大学结构工程研究所所长。国家一级注册结构工程师，学科责任教授，结构工程学科学术带头人。中国土木工程学会深基坑支护学术委员会委员，中国土木工程学会地基处理学术委员会委员，中国高等教育自学考试土木水利学科指导委员会委员，甘肃省抗震救灾协会常务理事，甘肃省土木建筑学会常务理事，甘肃省建设科技专家委员会委员，甘肃省工程咨询专家委员会委员，甘肃省土木建筑学会结构与抗震学术委员会委员，《基建优化》、《建筑科学》编委。甘肃省跨世纪学科带头人、甘肃省“333科技人才工程”首批入选第一、二层次人员。
朱彦鹏教授，1982年甘肃工业大学工业与民用建筑工程专业本科毕业，1984年重庆建筑工程学院结构工程硕士研究生毕业，1984起在兰州理工大学任教，1987年任讲师，1993年任副教授，1997聘为教授，1999年晋升教授。1992年任建工系主任助理，1996年任建工系任系主任，2001任土木学院院长至今。
朱彦鹏教授从参加工作以来主要从土木工程领域的科研和教学工作，主要研究领域包括结构优化设计、黄土地基处理、黄土与湿陷性支挡结构分析与设计、高层建筑深基坑支护和工程事故分析与处理等，先后承担了80余项纵、横向科研课题，其中12项已通过省部级鉴定。特别在结构优化设计、高层建筑深基坑支护、黄土边坡支挡结构分析与设计和黄土地区建筑纠偏及工程事故分析与处理等方面，完成了一批具有实用意义的横向课题，特别在湿陷黄土边坡支挡结构的分析与设计和膨胀法和诱降法建筑纠偏方面取得了得到国内外同行专家公认的国际先进水平的成果。二项成果获省科技进步二等奖，四项成果获省科技进步三等奖，五项获省建设科技进步一等奖，五项成果获省教委科技进步奖，另有多项成果获得厅局级科技进步二、三等奖。在《Canadian Geotechnical Journal》、《Journal of Geotechnical and environmental Engineering》、《土木工程学报》、《岩土工程学报》、《岩石力学与工程学报》、《建筑结构》、《工业建筑》、《建筑科学》、《岩土力学》等国外杂志、国内核心期刊，国际国内会议正式发表各类学术论文150余篇，其中15篇被Ei索引，另有多篇论文已被Sci和Ei核心刊源录用。主编和编著《特种结构》、《钢筋混凝土与砌体结构》、《混凝土结构设计原理》、《混凝土结构设计》、《混凝土结构原理－学习指导书》等教材六部，参编教材一部，这些教材都已再版，在国内高校产生了很大的影响，分别由高等教育和重庆大学出版社出版的《混凝土结构设计原理》被列为国家“十一五”规划教材，另外编著《支挡结构设计》、《支挡结构设计计算手册》和《一级注册结构工程师基础考试模拟试题及点评》分别由高等教育和中国建筑工业出版社出版。获省教学成果一等奖一项，二等奖一项，教育厅级成果奖一项，校级教学成果二等奖两项，1994年获得原机械工业部教书育人优秀奖，主持的《混凝土结构设计原理》课程获得甘肃省精品课程，2003年和2007年获得兰州理工大学教学优秀奖两次。从1992年开始先后指导硕士研究生75名，博士研究生8名，毕业硕士研究生43名，博士研究生4名。
另外,任土木系主任和土木学院院长期间，建设了兰州理工大学槐园,土木工程专业于1999年和2004年两次通过建设部组织的评估，使兰州理工大学土木工程专业进入全国28个通过评估专业之一。作为结构工程学科带头人使兰州理工大学结构工程学科于1998年成为省级重点扶持学科，2002年成为省级重点学科，结构工程学科于2003年获得博士学位授予权，并使岩土工程、防灾减灾及防护工程获得硕士学位授予权。
2.杜永峰
男，博士，教授，博士生导师。
现担任兰州理工大学防灾减灾与防护工程学位点的学科责任教授，防震减灾研究所所长，兼任西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心技术委员会常务副主任.原机械部首批“跨世纪学术骨干”，原机械部“青年科技专家”。现任国务院学位学科评议委员会函审专家，国家自然科学基金评审专家，国家科技部国际学术交流评审专家，甘肃省“333科技人才工程”第一、第二层次人员、省“跨世纪学科带头人”，甘肃省“555科技创新人才工程”第一层次人员，2007年入选国家“新世纪百千万人才工程”国家级人选。
高等教育经历：1977年参加恢复高考以来的首次高考，1978年3月~1981年12月，在甘肃工业（现兰州理工）大学读本科，81年12月毕业，获工学学士学位。1986年8月~1989年9月，在兰州理工大学结构工程专业攻读硕士研究生，89年10月毕业，获工学硕士学位，并留校任教。1997年9月~2003年10月，在大连理工大学结构工程专业攻读博士研究生，04年4月毕业获博士学位。2000年起任兰州理工大学防震减灾方向学科责任教授。
国际学术交流：1992年10月~12月在日本JICA短期研修，并获日本国建设省92年度海外学者研修报告最佳分析奖。1995年7月~8月在澳大利亚格里菲斯大学（Griffith University）作短期学术交流。1995年8月、2000年12月先后两次在香港理工大学（Hong Kong Polytechnic University）作短期学术交流。2001年12月至2002年11月先后在美国圣母大学（University of Notre Dame）、伊利诺依大学（University of Illinois at Urbana Champaign）做访问学者一年。2004年7月~8月在加拿大不列颠哥伦比亚大学（University of British Columbia）作短期学术交流。2004年12月至2005年6月在日本东北大学（Tohoku University）做访问学者半年。2005年10月~11月在法国国家振动研究中心(National Key Lab of Vibration de France)作短期学术交流。2006年7月在美国南加州大学（University of South California）、加利福尼亚大学圣迭戈校区（University of California at San Diego）作短期交流。2006年9月在瑞士日内瓦作短期交流。2007年9月在土耳其隔震协会作短期学术交流，并在伊斯坦布尔理工大学讲学。2008年5月~8月在意大利国家高新技术、能源与环境研究院(ENEA)做2个月访问学者。研究所已经与美国、日本等国家和地区的大学和研究机构建立了比较稳定的学术交流及合作研究关系，为青年教师做短期学术交流搭建了平台。杜永峰同志本人多次在本行业一些国际会议上作特邀报告，或担任分会主席。
科研工作：先后承担或参与“高层建筑结构半主动智能控振技术”、“基础隔震结构随机分析及动力可靠性研究”等50多项纵、横向科研课题。其中有近20项成果通过省、部级鉴定，并获得甘肃省科技进步一等奖一项，二等奖两项、三等奖四项，机械部教育司科技进步二等奖一项，兰州市科技进步二等奖二项，甘肃省建设科技进步一、二等奖各三项，国内外优秀论文奖14项。代表性的课题有2005年主持完成的国家自然科学基金项目“半主动智能隔震结构的多因素复合最优控制及瞬时能量响应规律研究”，2007年主持的国家自然科学基金项目“串联隔震体系的随机屈曲行为及其对动力可靠性的影响”和中美减震合作课题“结构半主动智能隔震最优控制新算法研究”。参与日本地震海啸国际防灾合作课题“利用智能材料的厚筏板结构的冲切损伤过程监测”。参与国家自然科学基金项目“工程结构生命全过程的可靠性研究”，并主持该课题的外延项目“基础隔震结构随机分析及可靠性”。主持完成与英国合作的课题“支护结构长期变形与稳定性监测技术研究”。作为技术负责人承担完成的“叠层橡胶支座隔震结构的非比例阻尼特性及工程实用分析方法研究”课题获得甘肃省科技进步一等奖。在各种学术刊物和国际学术会议上发表论文160余篇。正式出版了《基础隔震结构设计及施工指南》、《Building Children’s Schools—Transforming the Learning Environment》两部专著。
教学工作：留校任教以来，先后为博士生和研究生开设《工程抗震》、《结构减震控制基本理论》、《结构随机振动》、《地震工程学》、《结构可靠度理论》等课程，主讲本科生《弹性力学》、《结构动力学》、《结构优化设计》等课程。先后指导博士研究生7名，硕士研究生60余名。1991年获得讲课竞赛校级三等奖。1993年获得校“教书育人奖”。1994年获“机械工业部教书育人优秀教师”奖。1996年负责完成“工科弹性力学与结构力学教学法研究”的教学研究课题并获校级教学成果三等奖。1998年负责完成“钢筋砼框架动静力分析与抗震设计教学软件”的教学研究课题，获校级教学成果一等奖，同年获省级教学成果二等奖。并在1998年、1999年和2000年连续三年被评为“学生爱戴的老师”及校优秀教师。1999年被授予“甘肃省高校青年教师成才奖”。1999年完成“建筑工程本科生《专业外语》课程的三结合教学法”教学研究课题，于2000年获得校级教学成果三等奖。参与“土木工程专业课程体系、内容和教学方法的改革研究”的大型教学研究课题，于2000年获得甘肃省教学成果一等奖。1999年9月~2000年9月，先后编写《结构优化设计概论》和《高层建筑基础设计》两部本科生校内使用教材及本科生双语课教材《Optimum Structural Design》。2004年5月~2006年3月，编写《有控结构随机响应分析》、《结构振动控制基本理论》等两部研究生校内使用教材。2006年被推选为校教学名师。2007年参与完成的教学研究课题“土木工程专业力学课程中结合工程实践的教学模式研究”，获校级教学成果一等奖，并再获得省教育厅教学成果奖。2007年被推选为甘肃省教学名师，并再获得校“三育人奖”。2008年获得甘肃省园丁奖。
技术荣誉及学术职务：1993年被推选为首批部级跨世纪学术骨干。1995年被“国际桥梁工程及结构工程协会”(IABSE，总部位于瑞士)吸收为会员。1996年被推选为部级青年科技专家，同年担任甘肃省土木建筑学会理事。1997年起担任甘肃省地下结构学术委员会委员，1998年当选为中国振动工程学会结构控制委员会理事，同年担任为甘肃省建设科技专家委员会委员。1999年被推选为甘肃省高校跨世纪学科带头人、甘肃省“333科技人才工程”第一、第二层次人员。同年，被推选为中国基本建设优化研究会结构学术委员会常务理事，2000年3月到2005年5月，担任中国基本建设优化研究会国际学术交流部秘书长。2000年被推选为国家级核心刊物《世界地震工程》第四届编委。2001年被美国《地震工程学报》聘为审稿专家。2002年被推选为甘肃省“555创新科技人才工程”第一层次人员。2002年担任国际结构控制与监测学会(IASCM，美国)中国分委员会理事。2003年被推选为中国建筑学会结构减震控制分会理事，并被吸收为国际计算力学协会（IACM，西班牙）会员。2004年被推选为中国力学学会计算力学委员会理事，同年被推选为中国勘察设计协会抗震防灾分会理事。2005年被推选为甘肃省土木建筑学会工程抗震委员会副主任委员，兼任甘肃省土木建筑学会国际学术交流部秘书长，并被推选为国际减震学会（ASSISI，意大利）理事。2005年起担任中国国务院学位委员会学位学科评议专家。2006年当选为中国自动化学会系统仿真专业委员会理事，并获得中国土木工程学会结构隔震技术委员会理事的提名。2007年被推选为中国工程抗震与加固改造理事会理事，并当选国际华人计算力学协会理事。2008年被推选为中国振动工程学会随机振动委员会理事。
专业技术特长：工程结构减震控制、结构健康监测、结构随机振动及可靠度分析，结构优化设计
3.李慧
学科带头人李慧教授，甘肃省建设厅厅长，兰州理工大学原校长，博士生导师，享受国务院政府特殊津贴。亚洲工程电算软件中心（ACCECOMS）理事会委员、全国土木工程专业教学指导委员会委员、中国力学学会结构工程专业委员会委员、中国建筑学会抗震防灾分会理事、中国高等教育学会高等工程教育研究会常务理事、甘肃省土木建筑学会副理事长、国家中文核心期刊《地震工程与工程振动》编委、甘肃省“千百万人才工程”第一、二层次入选人员。主要致力于土木工程领域的教学与科研工作，尤其在结构的抗震防灾、优化设计研究等方面取得了比较明显的成绩。先后主持和参加了20多项国家和省部级研究课题，获国家教学成果二等奖1项、甘肃省教学成果一等奖、二等奖各1项。甘肃省科技进步一等奖1项，二、三等奖各2项，甘肃建设科技进步一等奖1项，二、三等奖多项。在各种学术刊物和国际学术会议上发表论文30余篇。先后指导硕士研究生10余名，博士研究生3名。
4.王秀丽
女，博士，兰州理工大学教授,博士生导师,兰州理工大学教学名师，国家一级注册结构工程师。1963年9月出生于辽宁沈阳，1980年考入甘肃工业大学，1984年毕业同年就读硕士研究生，1987年毕业获结构工程硕士学位。1999年破格晋升为教授，2000年考入哈尔滨工业大学结构工程博士研究生，师从于著名空间结构专家沈世钊教授，2004年毕业。曾多次在日本、美国、澳大利亚、加拿大等国家学术访问和交流。
王秀丽教授现为国际空间结构与薄壳结构会员，中国土木工程学会空间结构委员会委员，中国钢结构协会空间结构分会理事，中国钢结构协会稳定与疲劳分会理事，国内核心期刊《空间结构》杂志编委，甘肃省建设科技专家委员会委员，甘肃省555人才工程1-2层次，甘肃省土木建筑学会建筑结构委员会副主任委员，甘肃省钢结构委员会主任委员，兰州理工大学土木工程学科带头人。
多年来一直致力于大跨度空间结构与钢结构领域的科研与教学工作，先后承担60余项科研课题，其中主持国家自然科学基金项目2项，省级各类科技攻关项目数十项，获省部级科技进步奖8项，厅局级奖励6项，获省级教学成果3项，获专利授权3项，发表学术论文100余篇，其中SCI、EI检索12篇，专著2部，主编、参编教材6部，并负责省级精品课程《钢结构设计原理》，指导博士、硕士生60余名，获全国青年教师讲课竞赛一等奖，多次获得省部级奖励，部级教书育人奖，甘肃省青年教师成才奖，全省先进女职工，全省妇女大会代表，在教学上兢兢业业，深受学生的好评 ，评为学生爱戴的老师，成为全省“师德建设标兵”。此外，在西部地区设计了一大批有影响力的空间结构与钢结构，如兰州中川机场航站楼大跨度立体桁架结构，甘肃省规模最大的庆阳体育馆和极具特色的海豚造型嘉峪关气象塔以及各地区的体育场馆与钢结构工程等，解决了大量的工程技术难题，为建设单位节约了大量的资金。她所负责的空间结构研究所已经成为甘肃省乃至西北钢结构与空间结构的研究与开发中心，相关的工作极大地的推动了西部大跨空间结构与钢结构应用与发展，受到国内外同行专家的高度评价。
