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太沙基的饱和土体的有效应力原理建立于上个世纪之初，它被认为是土力学的标志性理论。在它的基础上提出了饱和土体的单向固结理论，建立了有效应力强度指标与总压力强度指标的概念，解释了与时间有关的地基固结沉降的现象，发展了预压渗流固结的地基处理方法。可见这一原理对于土力学学科的建立和发展所起的巨大作用。 可是也有人认为有效应力原理并没有多少新的创意，它实际上就是传统力学中润滑的理论。例如固体表面的吸附膜理论，图1表示的是极光滑固体固体表面的微观视图。其糙率只 图1.极光滑固体表面的吸附膜 有10100nm(纳米)，取一接触点C观察，总接触面积为Ac，其中固体的接触面积仅为Ac， 其余部分为吸附膜（水或油等液体）面积。这种吸附膜可承受压力，但其抗剪强度几乎为0，所以在正压力N作用下，该点产生的抗剪力 人们往往把光与滑连在一起，称为“光滑”，似乎物体光就一定滑，其实这是一种误解。以平均糙率为0.025 在我国的竞赛性活动中，观众最常喊的口号是“加油！”现在的人通常理解为这是让运动员增加动力，类似于开汽车的猛加油门。可在我国，汽车进入寻常百姓家的时间并不长，而加油这一口号的历史却长远得多。大概在刚开始喊加油时，人们还不知汽车为何物。有一个笑话讲，在上个世纪50年代，有一辆载重汽车到了乡下，引来大人小孩围观，一个眼神不好的老太太一直在摸索探究，别人问她摸什么，她说这么大的车怎么没有牲口呢？最后在驾驶室摸到驾驶员，才放心地说：原来牲口在这里。在20世纪40年代，我们东北老家的农村运输都是用牛马拉的花轱辘大车：木制的车轮外包一层铁圈，木制的车轴与轴套，走起来吱吱扭扭地响。要经常向轴里加动植物油或矿物油，越黏滞效果就越好。那时谁家里有一两挂胶皮轱辘、滚珠轴承的大车，不亚于现在的奔驰宝马一样气派了。据说诸葛亮发明的木牛流马其实就是一种独轮车，那么肯定也要润滑的，所以可能“加油”就是诸葛亮最早喊出的。 其实这种润滑就是利用了有效应力原理：荷载的巨大压力很大部分作用于车轴里的油体上，形成了超静孔隙水压力，由于这些油很粘稠，在滚动的瞬时油不易排除，孔压也就不易消散，其摩擦力就很小。这也是所有润滑的基本原理，包括滑动摩擦与滚动摩擦。 我们都知道，冰雪是很滑的，所以才有滑冰滑雪这样快乐的运动。其实在东北冬天零下30,40度的情况下，冰和雪都不再滑了。这时坚硬的雪粒如干砂一样簌簌作响，冰面则如岩石样硬而涩。我们观察一下就会发现，室外的冬季运动会都是在纬度不是很高的地方，在冬末，甚至初春召开。其实冰雪的滑是由于其外有一层未冻水的膜，这层膜在压力下可产生超静水压力，减少或消除了摩擦力。在滑冰或滑雪时，在冰刀与滑雪板与冰雪表面高速运动下，也会进一步增加这种水膜，在高速运动时，它们也不会被排出，这才是可在其表面如飞滑过的原因。同理，在冰雪上行走容易滑倒，这与雨天在黏土路上容易滑倒是一个道理，都可用有效应力原理解释。 |
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