土动力学

课程编号：033027 学分：2.0 总学时：34+18（上机） 大纲执笔人：杨德生 大纲审核人：高彦斌

本课程有配套实验课031157《土动力学实验》，0学分，13（0.75周）学时。

一、课程性质与目的

《土动力学》是地质工程专业的专业课程，为必选课。

其主要教学目的为：让学生掌握土动力学基本理论（包括振动理论、波动理论）、土的动力特性、地震区的场地评价方法、砂土液化评价方法、动力基础设计方法、地基基础的抗震设计、地基土动力参数测试及桩基动力测试的基本理论及实验技能。

二、课程基本要求

使学生掌握振动理论、波动理论的基本方法，了解土的动力特性，掌握地震区场地评价方法，了解砂土液化的基本概念及评价方法和处理措施，掌握基础振动分析方法并能够进行动力基础的设计，掌握地基基础的抗震强度验算方法以及抗震措施，掌握一些基本的实验方法如：地基土动力参数的测试、基础动力测试、桩基础动力检测等。

三、课程基本内容

（一） 绪论

了解土动力学的必要性和重要性，了解土动力学的目的的要求，介绍土动力学的发展趋势。

（二） 振动理论

着重讲解质点振动理论及其在土动力学中的应用。 （三） 波动理论

讲授波在无限长度杆件、有限长度杆件中的传递理论及在弹性半空间体中的传递理论。着重讲解利用波动理论推导共振柱法及桩基动力检测的基本公式，讲解共振柱法及桩基动力检测的实验过程及资料分析。

掌握共振柱法及桩基动力检测的基本实验技能。 （四） 土的动力特性

讲授土的动力特性及其非线性关系的基本理论，讲解室内实验（动三轴、共振柱试验）及野外试验（波速法）实验过程及资料分析方法。

掌握土的动力特性非线性关系的分析方法及野外试验（波速法）的基本实验技能。

（五） 地震区的场地评价

讲授地震区的场地评价的基本方法及场地地震反应分析法，简要介绍地震小区划分的基本要领及国内外的进展情况。

掌握地震区的场地评价的基本方法（包括场地的分类、液化场地判别的各种方法）。

（六） 砂土液化

讲授砂土液化的基本概念及分析评价方法，以及砂土液化的处理与防治。 （七） 基础振动分析

介绍基础振动分析的集总参数及弹性半空间参数比拟法的基本概念及模型基础振动实验、利用波速法进行弹性半空间参数比拟法的基础振动分析的过程及资料分析。

掌握地基动力特性的测试方法和动力基础的设计方法。 （八） 浅基础的动承载力

讲授地基土的动极限承载力的求解、基础的刚塑性分析。 掌握地基基础的抗震强度验算方法以及抗震措施。

四、实验或上机内容

本课程有配套实验课031157《土动力学实验》， 13（0.75周）学时。 实验内容：

1．振动模型实验：对一质量－弹簧－阻尼体系激振，采集振动信号，采用质量－弹簧－阻尼体系振动理论分析振动数据。 2．波动模型实验：对一杆件的杆端进行激振，采集振动信号，采用应力波

在一维杆件中的传播方程对数据进行处理。 3．波速测试现场实验：采用跨孔法测试地基土的剪切波波速。

4．激振法现场实验：采用竖向强迫激振法测试地基土的抗压刚度系数。

五、前修课程要求

土力学、弹性力学、数理方程、材料力学

六、学时分配 学 时 安 排 序号 内 容 理论 实验 习题 1 2 3 4 5 6 7 8 绪论 振动理论 波动理论 土的动力特性 地震区的场地评价 砂土液化 基础振动分析 浅基础的动承载力 课时 2 4 4 4 4 4 4 4 课时 课时 上机 课时 小计 2（课内） 2（课内） 总 计 七、教材与主要参考书 课程教材名称：

30 4 18 34+18（上机） 《土动力学基础》，自编讲义，费涵昌。