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1、清華大學土木水利學院清華大學土木水利學院 巖巖 土土 工工 程程 研研 究究 所所張張 丙丙 印印 1之第三章之第三章土體中的應力計算土體中的應力計算n 10月29日習題討論課范圍:第一、二章范圍:第一、二章 內(nèi)容:內(nèi)容: 小檢驗小檢驗 習題討論、方法討論習題討論、方法討論 難點討論、其它討論難點討論、其它討論n 答疑時間:時間:1010月月1717日晚日晚8 8:00 1000 10:0000地點:新水利館地點:新水利館227227 從正門進,上從正門進,上2 2樓,兩個左拐,右手樓,兩個左拐,右手 本章提要本章提要 學習要點學習要點第三章:土體中的應力計算第三章:土體中的應力計算 土體中的
2、應力計算土體中的應力計算 土體中的孔隙水壓力計算土體中的孔隙水壓力計算 有效應力原理與固結模型有效應力原理與固結模型 土體應力計算土體應力計算- -彈性實際彈性實際 有效應力原理與固結有效應力原理與固結 - -土水兩相互相作用土水兩相互相作用強度問題強度問題變形問題變形問題應力形狀及應力應變關系應力形狀及應力應變關系自重應力自重應力附加應力附加應力基底壓力計算基底壓力計算有效應力原理有效應力原理建筑物建筑以前,地建筑物建筑以前,地基中由土體本身分量基中由土體本身分量所產(chǎn)生的應力所產(chǎn)生的應力建筑物分量等外荷載建筑物分量等外荷載在地基中引起的應力在地基中引起的應力增量增量土體中的應力計算土體中的應
3、力計算3-23-23-33-33-43-43-13-13-63-63-73-73-10(1)(2)(3)3-10(1)(2)(3)本章作業(yè)本章作業(yè) 本課程中一切計算均可取本課程中一切計算均可取 g=10m/s2 g=10m/s2第三章:土體中的應力計算第三章:土體中的應力計算3.1 3.1 應力形狀及應力應變關系應力形狀及應力應變關系3.2 3.2 自重應力自重應力3.3 3.3 附加應力附加應力3.4 3.4 基底壓力計算基底壓力計算3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理3.6 3.6 常規(guī)三軸緊縮實驗常規(guī)三軸緊縮實驗仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.1 3.1 應力形狀及應力應變關系
4、應力形狀及應力應變關系 土力學中應力符號的規(guī)定土力學中應力符號的規(guī)定 z x xz zx n 資料力學資料力學+-正應力正應力剪應力剪應力拉為正拉為正壓為負壓為負順時針為正順時針為正逆時針為負逆時針為負z x xz zx +-n 土力土力學學壓為正壓為正拉為負拉為負逆時針為正逆時針為正順時針為負順時針為負仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水n 三維應力形狀普通應力形狀三維應力形狀普通應力形狀地基中的應力形狀地基中的應力形狀1 1 y yz xy zx x z zzyzxyzyyxxzxyxij zyz21xz21yz21yxy21xz21xy21xijyxoz3.1 3.1 應力形狀及應力應變關
5、系應力形狀及應力應變關系 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水n 三維應力形狀三軸應力形狀三維應力形狀三軸應力形狀地基中的應力形狀地基中的應力形狀1 1 zccij000000 zxxij000000試樣試樣水壓水壓力力 c軸向力軸向力F 應變條件應變條件 應力條件應力條件 獨立變量獨立變量zyxzcyx; 0zxyzyxyx 0zxyzyxcyx y x z cyx 3.1 3.1 應力形狀及應力應變關系應力形狀及應力應變關系 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水地基中的應力形狀地基中的應力形狀2 2 n 二維應力形狀平面應變形狀二維應力形狀平面應變形狀 y yz xy zx x zyxoz z
6、x z xz x00yzyxy l 垂直于垂直于y y軸斷面的幾何外形與應力形狀一樣軸斷面的幾何外形與應力形狀一樣l 沿沿y y方向有足夠長度,方向有足夠長度,L/B10L/B10l 在在x, zx, z平面內(nèi)可以變形,但在平面內(nèi)可以變形,但在y y方向沒有變形方向沒有變形3.1 3.1 應力形狀及應力應變關系應力形狀及應力應變關系 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水地基中的應力形狀地基中的應力形狀2 2 n 二維應力形狀平面應變形狀二維應力形狀平面應變形狀 應變條件應變條件 應力條件應力條件 獨立變量獨立變量 zxyzxyy0EE zxxzzxxzzx ,;,;,00yzyxy zzxyxz
7、xij0000 zxz21xz21xij000003.1 3.1 應力形狀及應力應變關系應力形狀及應力應變關系 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水地基中的應力形狀地基中的應力形狀3 3 n 側限應力形狀:指側向應變?yōu)榱愕囊环N應力形狀側限應力形狀:指側向應變?yōu)榱愕囊环N應力形狀yxoz程度地基程度地基半無限空間體半無限空間體半無限彈性地基內(nèi)的自重半無限彈性地基內(nèi)的自重應力只與應力只與Z Z有關有關土質(zhì)點或土單元不能夠有土質(zhì)點或土單元不能夠有側向位移側向位移側限應變條件側限應變條件任何豎直面都是對稱面任何豎直面都是對稱面應變條件應變條件00zxyzxyxy 3.1 3.1 應力形狀及應力應變關系應力
8、形狀及應力應變關系 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水地基中的應力形狀地基中的應力形狀3 3 n 側限應力形狀:側向應變?yōu)榱愕囊环N應力形狀側限應力形狀:側向應變?yōu)榱愕囊环N應力形狀 應變條件應變條件 應力條件應力條件 獨立變量獨立變量)z(F;zz zyxij000000 zij0000000000zxyzxyxy z0zyxzyxxzxyzxyK10EE0 側壓力系數(shù)側壓力系數(shù)3.1 3.1 應力形狀及應力應變關系應力形狀及應力應變關系 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水E E、 與位置和方向無關與位置和方向無關n 實際:彈性力學解實際:彈性力學解求解求解“彈性土體中的應力彈性土體中的應力n
9、方法:解析方法方法:解析方法優(yōu)點:簡單,易于繪成圖表等優(yōu)點:簡單,易于繪成圖表等碎散體碎散體非線性非線性彈塑性彈塑性成層土成層土各向異性各向異性應力計算時的根本假定應力計算時的根本假定 ppee加載加載卸載卸載線彈性線彈性延續(xù)介質(zhì)延續(xù)介質(zhì)宏觀平均宏觀平均線彈性體線彈性體應力較小時應力較小時均質(zhì)各向同性體均質(zhì)各向同性體土層性量變化不大土層性量變化不大3.1 3.1 應力形狀及應力應變關系應力形狀及應力應變關系 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.1 3.1 應力形狀及應力應變關系應力形狀及應力應變關系 F土力學中應力土力學中應力符號的規(guī)定符號的規(guī)定F地基中常見的地基中常見的應力形狀應力形狀F應
10、力計算時的應力計算時的根本假定根本假定 三維應力形狀三維應力形狀 三軸應力形狀三軸應力形狀 平面應變形狀平面應變形狀 側限應力形狀側限應力形狀 延續(xù)延續(xù) 彈性彈性 均質(zhì)各向同性均質(zhì)各向同性小小 結結第三章:土體中的應力計算第三章:土體中的應力計算 程度地基中的程度地基中的自重應力自重應力 土石壩的自重土石壩的自重應力自學應力自學3.1 3.1 應力形狀及應力應變關系應力形狀及應力應變關系 3.2 3.2 自重應力自重應力 3.3 3.3 附加應力附加應力 3.4 3.4 基底壓力計算基底壓力計算 3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 3.6 3.6 常規(guī)三軸緊縮實驗常規(guī)三軸緊縮實驗仁者樂山
11、仁者樂山 智者樂水智者樂水3.2 3.2 自重應力自重應力 土體的自重應力土體的自重應力n 假定:程度地基假定:程度地基 半無限空間體半無限空間體 半無限彈性體半無限彈性體n 有側限應變條件有側限應變條件 一維問題一維問題n 定義:在建筑建筑物以前,地基中由土體本身定義:在建筑建筑物以前,地基中由土體本身的有效分量而產(chǎn)生的應力的有效分量而產(chǎn)生的應力n 目的:確定土體的初始應力形狀目的:確定土體的初始應力形狀n 計算:計算: 地下水位以上用天然容重地下水位以上用天然容重n 地下水位以下用浮容重地下水位以下用浮容重仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.2 3.2 自重應力自重應力 土體的自重應力土
12、體的自重應力n 豎直向自重應力:土體中無剪應力存在,故地基中豎直向自重應力:土體中無剪應力存在,故地基中Z深深度處的豎直向自重應力等于單位面積上的土柱分量度處的豎直向自重應力等于單位面積上的土柱分量sz0sysxK zsz 1K0 iiszH 均質(zhì)地基:均質(zhì)地基: 成層地基:成層地基:n 程度向自重應力:程度向自重應力:F 容重:容重: 地下水位以上用天然容重地下水位以上用天然容重 F 地下水位以下用浮容重地下水位以下用浮容重 1 H12 H23 H3zszsxsy地面地面地下水地下水仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.2 3.2 自重應力自重應力 土體的自重應力土體的自重應力n 分布規(guī)律分
13、布規(guī)律F分布線的斜率是容重分布線的斜率是容重F在等容重地基中隨深度呈直線分布在等容重地基中隨深度呈直線分布F自重應力在成層地基中呈折線分布自重應力在成層地基中呈折線分布F在土層分界面處和地下水位處發(fā)生轉(zhuǎn)機或突變程度應力在土層分界面處和地下水位處發(fā)生轉(zhuǎn)機或突變程度應力1 H12 H22 H3zszsxsy地面地面地下水地下水sz1H12H22H3z第三章:土體中的應力計算第三章:土體中的應力計算3.1 3.1 應力形狀及應力應變關系應力形狀及應力應變關系 3.2 3.2 自重應力自重應力 3.3 3.3 附加應力附加應力 3.4 3.4 基底壓力計算基底壓力計算 3.5 3.5 有效應力原理有效
14、應力原理 3.6 3.6 常規(guī)三軸緊縮實驗常規(guī)三軸緊縮實驗仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.3 3.3 附加應力附加應力 地基中的附加應力地基中的附加應力n 附加應力是由于建筑建筑物之后再地基內(nèi)新添加附加應力是由于建筑建筑物之后再地基內(nèi)新添加的應力,它是使地基發(fā)生變形從而引起建筑物沉的應力,它是使地基發(fā)生變形從而引起建筑物沉降的主要緣由降的主要緣由 集中荷載作用下的附加應力集中荷載作用下的附加應力 矩形分布荷載作用下的附加應力矩形分布荷載作用下的附加應力 條形分布荷載作用下的附加應力條形分布荷載作用下的附加應力 圓形分布荷載作用下的附加應力圓形分布荷載作用下的附加應力 影呼應力分布的要素影
15、呼應力分布的要素根本解根本解疊加原理疊加原理仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.3 3.3 附加應力附加應力 集中荷載的附加應力集中荷載的附加應力P;x,y,z;R, , )222222zyxzrR n 豎直集中力布辛內(nèi)斯克課題豎直集中力布辛內(nèi)斯克課題 y yz xy zx x zPyzMzRxxorM y仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.3 3.3 附加應力附加應力 F法國數(shù)學家布辛內(nèi)斯克法國數(shù)學家布辛內(nèi)斯克J. Boussinesq1885年年推出了該問題的實際解,包括六個應力分量和三推出了該問題的實際解,包括六個應力分量和三個方向位移的表達式個方向位移的表達式教材教材P7071頁頁
16、集中荷載的附加應力集中荷載的附加應力n 豎直集中力布辛內(nèi)斯克課題豎直集中力布辛內(nèi)斯克課題F其中,豎向應力其中,豎向應力 z:集中力作用下的集中力作用下的應力分布系數(shù)應力分布系數(shù) 查表查表31 222/5253zZPKzP)z/r (1123Rz2P3 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.3 3.3 附加應力附加應力 P集中荷載的附加應力集中荷載的附加應力222/52zZPKzP)z/r (1123 F P作用線上作用線上F 在某一程度面上在某一程度面上F 在在r0的豎直線上的豎直線上F z等值線等值線-應力泡應力泡0.1P0.1P0.05P0.05P0.02P0.02P0.01P0.01P應
17、力泡應力泡n 豎直集中力布辛內(nèi)斯克課題豎直集中力布辛內(nèi)斯克課題zz與與無關,呈軸無關,呈軸對稱分布對稱分布仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.3 3.3 附加應力附加應力 集中荷載的附加應力集中荷載的附加應力n 程度集中力西羅提課題程度集中力西羅提課題 y yz xy zx x zyzxoPMxyzrRM 52hzRxz2P3 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.3 3.3 附加應力附加應力 zxyBLp pzM MpdxdydP 矩形分布荷載的附加應力矩形分布荷載的附加應力n 矩形面積豎直均布荷載矩形面積豎直均布荷載F 角點下的垂直附加應力:角點下的垂直附加應力:B B氏解的運用氏解的運
18、用pKsz )n,m(F)Bz,BL(F)z,L,B(FKs dxdyRz2p3Rz2dP3d5353z )n,m,p(dzB0L0zz P74P74頁頁3 31111m=L/B, n=z/Bm=L/B, n=z/B矩形豎直向均布荷載角點下的應力分布系數(shù)矩形豎直向均布荷載角點下的應力分布系數(shù)Ks:表:表3-2仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水 矩形內(nèi):矩形內(nèi): 矩形外:矩形外:荷載與應荷載與應力間滿足力間滿足線性關系線性關系 疊加原理疊加原理 角點計算公角點計算公式式恣意點的計算公恣意點的計算公式式矩形分布荷載的附加應力矩形分布荷載的附加應力n 矩形面積豎直均布荷載矩形面積豎直均布荷載F 恣意
19、點的垂直附加應力恣意點的垂直附加應力角點法角點法p)KKKK(DsCDsBDsabcdsz p)KKKK(DsCsBsAsz B AC Da bABC Dc d3.3 3.3 附加應力附加應力 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.3 3.3 附加應力附加應力 矩形分布荷載的附加應力矩形分布荷載的附加應力n 矩形面積豎直三角形分布荷載矩形面積豎直三角形分布荷載pdxdydP zxyBLptptzM MttzpK )n,m,p(dtzB0L0zz 矩形面積豎直三角分布荷載角點下的矩形面積豎直三角分布荷載角點下的應力分布系數(shù):表應力分布系數(shù):表3-3)n,m(F)Bz,BL(F)z,L,B(FKt
20、 o仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.3 3.3 附加應力附加應力 角點下的垂直附加應力:角點下的垂直附加應力:C C氏解的運用氏解的運用phphz z 矩形分布荷載的附加應力矩形分布荷載的附加應力n 矩形面積程度均布荷載矩形面積程度均布荷載hhzpK )n,m(F)Bz,BL(F)z,L,B(FKh 矩形面積作用程度均布荷載時角矩形面積作用程度均布荷載時角點下的應力分布系數(shù):表點下的應力分布系數(shù):表3-43-4ZLB仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.3 3.3 附加應力附加應力 條形分布荷載的附加應力條形分布荷載的附加應力n 豎直線布荷載豎直線布荷載 - 弗拉曼解弗拉曼解- B- B
21、氏解的運用氏解的運用2223z)zx(zp2 2222x)zx(zxp2 2222zx)zx(xzp2 zxy xpM Mzzyx仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.3 3.3 附加應力附加應力 恣意點的附加應力:恣意點的附加應力:F F氏解的運用氏解的運用pKszz pKsxzxz pKsxx 條形分布荷載的附加應條形分布荷載的附加應力力n 條形面積豎直均布荷載條形面積豎直均布荷載)n,m(F)Bz,Bx(F)z, x,B(FK,K,Ksxzsxsz 條形面積豎直均布荷載作用時條形面積豎直均布荷載作用時的應力分布系數(shù):表的應力分布系數(shù):表3-5zM MxxyzBp仁者樂山仁者樂山 智者樂水
22、智者樂水3.3 3.3 附加應力附加應力 pKp)z/r (F0z 其它荷載的附加應力其它荷載的附加應力n 條形面積其它分布荷載條形面積其它分布荷載P85頁:表頁:表36n 圓形面積均布荷載作用圓形面積均布荷載作用 圓心下的附加應力計算圓心下的附加應力計算P88頁:表頁:表39仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.3 3.3 附加應力附加應力 K 豎直集中荷載作用下豎直集中荷載作用下 (表表3-1)Ks 矩形面積豎直均布荷載作用角點下矩形面積豎直均布荷載作用角點下 (表表3-2)Kt 矩形面積三角形分布荷載作用角點下矩形面積三角形分布荷載作用角點下 (表表3-3)Kh 矩形面積程度均布荷載作用
23、角點下矩形面積程度均布荷載作用角點下 (表表3-4)Kzs條形面積豎直均布荷載作用時條形面積豎直均布荷載作用時 (表表3-5)Kzt條形面積三角形分布荷載作用時條形面積三角形分布荷載作用時 (表表3-7)Kzh條形面積程度均布荷載作用時條形面積程度均布荷載作用時 (表表3-8)K0 圓形面積均布荷載作用時園心點下圓形面積均布荷載作用時園心點下 (表表3-9)KzL條形面積梯形分布荷載作用時條形面積梯形分布荷載作用時 (圖圖3-26)小小 結結Kpz 底面外形底面外形荷載分布荷載分布計算點位置計算點位置2zzPK K 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.3 3.3 附加應力附加應力 F 上層脆
24、弱,下層鞏固上層脆弱,下層鞏固n 非均勻性非均勻性- -成層地基成層地基 軸線附近應力集中,軸線附近應力集中,zz增大增大 應力集中程度與土層剛度比有關應力集中程度與土層剛度比有關 隨隨H/BH/B增大,應力集中減弱增大,應力集中減弱F上層鞏固,下層脆弱上層鞏固,下層脆弱 軸線附近應力分散,軸線附近應力分散,zz減小減小 應力分散程度與土層剛度比有關應力分散程度與土層剛度比有關 隨隨H/BH/B的增大,應力分散加強的增大,應力分散加強BHE1硬層硬層 E2E1成層成層均勻均勻H硬層硬層E1E2E1B成層成層均勻均勻影響土中應力分布的要素影響土中應力分布的要素仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3
25、.3 3.3 附加應力附加應力 n 非線性和彈塑性非線性和彈塑性影響土中應力分布的要素影響土中應力分布的要素 對豎直應力計算值的影響不大對豎直應力計算值的影響不大 對程度應力有顯著影響對程度應力有顯著影響n 變形模量隨深度增大的地基變形模量隨深度增大的地基 是一種延續(xù)非均質(zhì)景象,在砂土地基中尤為常見是一種延續(xù)非均質(zhì)景象,在砂土地基中尤為常見 使應力向應力的作用線附近集中使應力向應力的作用線附近集中 Ex/Ez1 時,時,Ex相對較大,有利于應力分散相對較大,有利于應力分散 應力分應力分散散n 各向異性地基各向異性地基仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水矩形面積程度均布荷載矩形面積程度均布荷載條形
26、面積豎直均布荷載條形面積豎直均布荷載豎直豎直集中力集中力面積分面積分線積分:線積分:豎直線布荷載豎直線布荷載矩形面積豎直三角形荷載矩形面積豎直三角形荷載圓形面積豎直均布荷載圓形面積豎直均布荷載矩形面積豎直均布荷載矩形面積豎直均布荷載寬度積分寬度積分L/B 10程度程度集中力集中力面積分面積分滿足疊加原理,可對各種特殊荷載和面滿足疊加原理,可對各種特殊荷載和面積進展分解和組合,利用知解和求解積進展分解和組合,利用知解和求解小小 結結3.3 3.3 附加應力附加應力 第三章:土體中的應力計算第三章:土體中的應力計算 影響要素影響要素 計算方法計算方法 分布規(guī)律分布規(guī)律3.1 3.1 應力形狀及應力
27、應變關系應力形狀及應力應變關系 3.2 3.2 自重應力自重應力 3.3 3.3 附加應力附加應力 3.4 3.4 基底壓力計算基底壓力計算 3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 3.6 3.6 常規(guī)三軸緊縮實驗常規(guī)三軸緊縮實驗仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.4 3.4 基底壓力計算基底壓力計算 F基底壓力:根底底面?zhèn)魉徒o地基外表的壓基底壓力:根底底面?zhèn)魉徒o地基外表的壓力,也稱基底接觸壓力。力,也稱基底接觸壓力。F基底壓力既是計算地基中附加應力的外荷基底壓力既是計算地基中附加應力的外荷載,也是計算根底構造內(nèi)力的外荷載,上載,也是計算根底構造內(nèi)力的外荷載,上部構造自重及荷載經(jīng)過根底傳到
28、地基之中部構造自重及荷載經(jīng)過根底傳到地基之中基底壓力計算基底壓力計算上部上部構造構造根底根底地基地基建筑物建筑物設計設計根底構造根底構造的外荷載的外荷載基底反力基底反力基底壓力基底壓力附加應力附加應力地基沉降變形地基沉降變形仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.4 3.4 基底壓力計算基底壓力計算 基底壓力的影響要素基底壓力的影響要素 剛剛度度 外外形形 大大小小 埋埋深深大大小小方方向向分分布布 土類土類 密度密度 土層構造等土層構造等n基底壓力是地基和基底壓力是地基和根底在上部荷載作根底在上部荷載作用下相互作用的結用下相互作用的結果,受荷載條件、果,受荷載條件、根底條件和地基條根底條件和地
29、基條件的影響件的影響荷載條件:荷載條件:根底條件根底條件:地基條件:地基條件:暫不思索上部構造的影暫不思索上部構造的影響,用荷載替代上部構響,用荷載替代上部構造,使問題得以簡化造,使問題得以簡化仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.4 3.4 基底壓力計算基底壓力計算 抗彎剛度抗彎剛度EI= M0EI= M0 根底只能堅持平面下沉不能彎曲根底只能堅持平面下沉不能彎曲 分布分布: : 中間小中間小, , 兩端無窮大兩端無窮大 根底抗彎剛度根底抗彎剛度EI=0 M=0EI=0 M=0 根底變形能完全順應地基外表的變形根底變形能完全順應地基外表的變形 根底上下壓力分布必需完全一樣,假根底上下壓力分布
30、必需完全一樣,假設不同將會產(chǎn)生彎矩設不同將會產(chǎn)生彎矩條形根底,豎直均布荷載條形根底,豎直均布荷載基底壓力的分布基底壓力的分布n 彈性地基,完全柔性根底彈性地基,完全柔性根底n 彈性地基,絕對剛性根底彈性地基,絕對剛性根底仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.4 3.4 基底壓力計算基底壓力計算 荷載較小荷載較小 荷載較大荷載較大 荷載很大荷載很大基底壓力的分布基底壓力的分布n 彈塑性地基,有限剛度根底彈塑性地基,有限剛度根底砂性土地基砂性土地基 粘性土地基粘性土地基接近彈性解接近彈性解馬鞍型馬鞍型倒鐘型倒鐘型仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.4 3.4 基底壓力計算基底壓力計算 簡化計算方
31、法:簡化計算方法:假定基底壓力按直線分布的資料力學方假定基底壓力按直線分布的資料力學方法法基底壓力的簡化計算基底壓力的簡化計算基底壓力的基底壓力的分布方式非分布方式非常復雜常復雜圣維南原理:圣維南原理:基底壓力分布的影響僅限于一定基底壓力分布的影響僅限于一定深度范圍,之外的地基附加應力深度范圍,之外的地基附加應力只取決于荷載合力的大小、方向只取決于荷載合力的大小、方向和位置和位置仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.4 3.4 基底壓力計算基底壓力計算 BLPBP BLPBPp APp yyxxIxMIyMAP)y, x(p IMxBP)x(p hvPPP hvPPP BLPo ox xy y
32、BP BP 根底外形與荷載條件的組合根底外形與荷載條件的組合矩形矩形 條形條形豎直中心豎直中心 豎直偏心豎直偏心 傾斜偏心傾斜偏心P :單位長度上的荷載單位長度上的荷載仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.4 3.4 基底壓力計算基底壓力計算 矩形根底上的集中荷載矩形根底上的集中荷載exexx xy yeyeyB BL LPxyyxePM;ePM 矩形面積偏心荷載矩形面積偏心荷載yyxxIxMIyMAP)y, x(p APp B BL Lx xy yP矩形面積中心荷載矩形面積中心荷載 Be61APpminmax單項偏心,偏心距單項偏心,偏心距e仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.4 3.4
33、基底壓力計算基底壓力計算 Be61APpminmaxeB/6: eB/6: eB/6: 出現(xiàn)拉應力區(qū)出現(xiàn)拉應力區(qū)e ex xy yB BL LK KP0pmin maxpK=B/2-eK=B/2-e矩形面積單向偏心荷載矩形面積單向偏心荷載KL3P2pmax 出現(xiàn)拉力時,出現(xiàn)拉力時,應進展壓力調(diào)應進展壓力調(diào)整,原那么:整,原那么:基底壓力合力基底壓力合力與總荷載相等與總荷載相等3K3K仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.4 3.4 基底壓力計算基底壓力計算 B Be ePPPvPh傾斜偏心荷載傾斜偏心荷載 Be61BPpminmax條形根底豎直偏心荷載條形根底豎直偏心荷載分解為豎直向和程度向荷
34、分解為豎直向和程度向荷載,程度荷載引起的基底載,程度荷載引起的基底程度應力視為均勻分布程度應力視為均勻分布其它荷載其它荷載仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.4 3.4 基底壓力計算基底壓力計算 F基底壓力分布的基底壓力分布的影響要素影響要素F基底壓力的分布基底壓力的分布方式方式F簡化計算方法簡化計算方法 荷載條件荷載條件 根底條件根底條件 地基條件地基條件 彈性地基彈性地基 彈塑性地基彈塑性地基假定基底壓力按直線假定基底壓力按直線分布的資料力學方法分布的資料力學方法小小 結結第三章:土體中的應力計算第三章:土體中的應力計算 有效應力原理有效應力原理 有效應力計算有效應力計算 孔壓系數(shù)孔壓系
35、數(shù)3.1 3.1 應力形狀及應力應變關系應力形狀及應力應變關系 3.2 3.2 自重應力自重應力 3.3 3.3 附加應力附加應力 3.4 3.4 基底壓力計算基底壓力計算 3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 3.6 3.6 常規(guī)三軸緊縮實驗常規(guī)三軸緊縮實驗仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水太沙基太沙基Karl Terzaghi)(1883-1963)太沙基 土力學的奠基人1921-1923年提出土的有年提出土的有效應力原理和土的固結實效應力原理和土的固結實際,際,1925年出版經(jīng)典著作年出版經(jīng)典著作,初次將各種土,初次將各種土工問題歸納成為系統(tǒng)的有工問題歸納成為系統(tǒng)的有科學根據(jù)的計算實
36、際,奠科學根據(jù)的計算實際,奠定了他作為土力學開創(chuàng)人定了他作為土力學開創(chuàng)人的位置的位置3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 對所受總應力,骨架和孔隙對所受總應力,骨架和孔隙流體如何分擔?流體如何分擔?它們?nèi)绾蝹魉秃拖嗷マD(zhuǎn)化?它們?nèi)绾蝹魉秃拖嗷マD(zhuǎn)化?它們對土的變形和強度有何它們對土的變形和強度有何影響?影響?外荷載外荷載 總應力總應力 n 土體是由固體顆粒骨架、孔隙流土體是由固體顆粒骨架、孔隙流體水和氣三相構成的碎散資體水和氣三相構成的碎散資料,受外力作用后,總應力由土料,受外力作用后,總應力由土骨架和孔隙流體共同接受
37、骨架和孔隙流體共同接受Terzaghi的有效應力原理和固結實際的有效應力原理和固結實際有效應力原理有效應力原理仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 外荷載外荷載 總應力總應力 飽和土中的應力形狀飽和土中的應力形狀n 飽和土是由固體顆粒骨架和充溢飽和土是由固體顆粒骨架和充溢其間的水組成的兩相體。受外力其間的水組成的兩相體。受外力后,總應力分為兩部分承當:后,總應力分為兩部分承當:F由土骨架承當,并經(jīng)過顆粒之間由土骨架承當,并經(jīng)過顆粒之間的接觸面進展應力的傳送,稱之的接觸面進展應力的傳送,稱之為粒間應力為粒間應力F有由孔隙水來承當,經(jīng)過連通的有由孔隙水來承當,
38、經(jīng)過連通的孔隙水傳送,稱之為孔隙水壓力??紫端畟魉停Q之為孔隙水壓力??紫端荒艹挟敿魬?,但能接孔隙水不能承當剪應力,但能接受法向應力受法向應力仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 外荷載外荷載 總應力總應力 AaaPsv接觸點接觸點PsA A:AwAw:AsAs:土單元的斷面積土單元的斷面積顆粒接觸點的面積顆粒接觸點的面積孔隙水的斷面積孔隙水的斷面積u wsvAuPA a-aa-a斷面豎向力平衡:斷面豎向力平衡:wSAAA uAAAPwsv 有效應力有效應力 1飽和土有效應力原理飽和土有效應力原理仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應
39、力原理有效應力原理 飽和土的有效應力原理飽和土的有效應力原理F飽和土體內(nèi)任一平面上遭到的總應力可分為兩部飽和土體內(nèi)任一平面上遭到的總應力可分為兩部分分 和和u u,并且:,并且:F土的變形與強度都只取決于有效應力土的變形與強度都只取決于有效應力普通地,普通地,u u u000u000uzzyzxyzyyxxzxyxzzyzxyzyyxzxxyx有效應力有效應力總應力知或易知總應力知或易知孔隙水壓測定或計算孔隙水壓測定或計算u仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 有效應力原理的討論有效應力原理的討論 孔隙水壓孔隙水壓力的作用力的作用 有效應力有效應力的作用的
40、作用 討論討論 它在各個方向相等,只能使土顆粒它在各個方向相等,只能使土顆粒本身遭到等向壓力,不會使土顆粒本身遭到等向壓力,不會使土顆粒挪動,導致孔隙體積發(fā)生變化。由挪動,導致孔隙體積發(fā)生變化。由于顆粒本身緊縮模量很大,故土粒于顆粒本身緊縮模量很大,故土粒本身緊縮變形極小本身緊縮變形極小 水不能接受剪應力,對土顆粒間摩水不能接受剪應力,對土顆粒間摩擦、土粒的破碎沒有奉獻擦、土粒的破碎沒有奉獻 因此孔隙水壓力對變形強度沒有直因此孔隙水壓力對變形強度沒有直接影響,稱為中性應力接影響,稱為中性應力仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 3.5 3.5 有效應力原理
41、有效應力原理 有效應力原理的討論有效應力原理的討論 孔隙水壓孔隙水壓力的作用力的作用 有效應力有效應力的作用的作用 討論討論 是土體發(fā)生變形的緣由:是土體發(fā)生變形的緣由:顆粒間抑制摩擦相對滑移、顆粒間抑制摩擦相對滑移、滾動以及在接觸點處由于滾動以及在接觸點處由于應力過大而破碎均與應力過大而破碎均與有有關關 是土體強度的成因:土的是土體強度的成因:土的凝聚力和粒間摩擦力均與凝聚力和粒間摩擦力均與有關有關仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 有效應力原理的討論有效應力原理的討論 孔隙水壓孔隙水壓力的作用力的作用 有效應
42、力有效應力的作用的作用 討論討論討論:討論:海底與土粒間的接觸壓力海底與土粒間的接觸壓力哪一種情況下大?哪一種情況下大?1mz=u=0.01MPa104mz=u=100MPa仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 n 自重應力情況自重應力情況 側限應變條側限應變條件件 飽和土孔壓和有效應力計算飽和土孔壓和有效應力計算 靜水條件靜水條件 穩(wěn)定滲流條件穩(wěn)定滲流條件地下水位地下水位海洋土海洋土毛細飽和區(qū)毛細飽和區(qū)n 附加應力情況附加應力情況 單向緊縮應力形狀單向緊縮應力形狀 等向緊縮應力形狀等向緊縮應力形狀 偏向應力形狀偏向應力形狀仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂
43、水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 sat H1H1H2H2地面地面地下水位地下水位自重應力情況自重應力情況n 靜水條件:地下水位靜水條件:地下水位 總應力:單位土柱總應力:單位土柱和水柱的總分量和水柱的總分量 = H1+ satH2 孔隙水壓力:凈水壓強孔隙水壓力:凈水壓強u = wH2 有效應力:有效應力: = -u = H1+( sat- w)H2 = H1+ H2 =-u=-uu=u= wH2wH2u=u= wH2wH2 H1H12sat1HH A-)仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水2sat1HH H1H1地面地面A地下水位地下水位自重應力情況自重應力情況n 靜水條件:水位下
44、降靜水條件:水位下降 總應力:總應力: = H1+ satH 2 孔隙水壓力:孔隙水壓力: u = wH 2 有效應力:有效應力: = -u 地下水位下降會引起地下水位下降會引起 增大,土會產(chǎn)生緊縮,增大,土會產(chǎn)生緊縮,這是城市抽水引起地面這是城市抽水引起地面沉降的一個主要緣由沉降的一個主要緣由sat H1H1H H 2 2u=u= wHwH 2 2 =-u=-u(-)u=u= wHwH 2 2地下水位下降引地下水位下降引起起 增大的部分增大的部分3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水自重應力情況自重應力情況n 靜水條件:海洋土靜水條件:海洋土 總應力:單
45、位土柱總應力:單位土柱和水柱的總分量和水柱的總分量 = wH1+ satH2 孔隙水壓力:凈水壓強孔隙水壓力:凈水壓強u = w(H1+H2) 有效應力:有效應力: = -u = H2sat w H1H1H2H2= -uu=u= w(H1+H2)w(H1+H2)地面地面水位水位2sat1wHH wH1wH1Au=u= w(H1+H2)w(H1+H2)(-)3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 自重應力情況自重應力情況n 靜水條件:毛細飽和區(qū)靜水條件:毛細飽和區(qū)sat H H1 1H H2 2 =-u=-u地面地面
46、總應力:單位土柱總應力:單位土柱和水柱的總分量和水柱的總分量A = H1+ satH 孔隙水壓力:凈水壓強孔隙水壓力:凈水壓強u = wH2 有效應力:有效應力: = -u = H1+ satHc+ H2毛細飽毛細飽和區(qū)和區(qū)u=u= wH2wH2(+)(-)u=-u=- wHcwHcHcHcH Hu=u= wH2wH2(+)(-) H1H1HHsat1 H1+H1+ satHcsatHc仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 自重應力情況自重應力情況n 穩(wěn)定滲流條件:穩(wěn)定滲流條件:Hh砂層排水砂層排水 satsat向下滲流向下滲流Hh砂層砂層( (承壓水承壓
47、水) )粘土層粘土層 satsat向上滲流向上滲流仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 自重應力情況自重應力情況n 穩(wěn)定滲流條件:向上滲流穩(wěn)定滲流條件:向上滲流AHh砂層砂層( (承壓水承壓水) ) satsat向上滲流向上滲流土水整體分析土水整體分析hHw 總應力:單位土柱總應力:單位土柱和水柱的總分量和水柱的總分量 = satH 孔隙水壓力:凈水壓強孔隙水壓力:凈水壓強u = w(H+ h) 有效應力:有效應力: = -u = satH- wH- w h = H - w h浸透壓力,向上滲流使得有效應力減小浸透壓力,向上滲流使得有效應力減小仁者樂山仁者
48、樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 自重應力情況自重應力情況n 穩(wěn)定滲流條件:向下滲流穩(wěn)定滲流條件:向下滲流A土水整體分析土水整體分析hHw 總應力:總應力: = satH 孔隙水壓力:孔隙水壓力:u = w(H- h) 有效應力:有效應力: = -u = satH- wH+ w h = H + w hHh satsat向下滲流向下滲流砂層排水砂層排水浸透壓力,向下滲流使得有效應力添加浸透壓力,向下滲流使得有效應力添加可導致土層發(fā)生壓密變形,稱滲流壓密可導致土層發(fā)生壓密變形,稱滲流壓密仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 自重應
49、力情況自重應力情況n 穩(wěn)定滲流條件:向上滲流穩(wěn)定滲流條件:向上滲流AHh砂層砂層( (承壓水承壓水) ) satsat向上滲流向上滲流hHw 總應力:總應力: = +u = H - w h+ w(H+ h) = satH 孔隙水壓力:凈水壓強孔隙水壓力:凈水壓強u = w(H+ h) 有效應力:自重應力有效應力:自重應力+浸透浸透力力 = H - w h取土骨架取土骨架為隔離體為隔離體Hsz 自重應力自重應力: :浸透應力浸透應力: :hjHAjVAJwjz 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 附加應力情況附加應力情況幾種簡單的情形:幾種簡單的情形:側限
50、應力形狀側限應力形狀三軸應力形狀三軸應力形狀附加應力附加應力 z z土骨架土骨架有效應力有效應力孔隙水孔隙水孔隙壓力孔隙壓力u u外荷載外荷載土骨架孔隙水土骨架孔隙水超靜孔隙超靜孔隙水壓力水壓力仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 n 側限應力形狀及一維滲流固結側限應力形狀及一維滲流固結l 實際背景:大面積均布荷載實際背景:大面積均布荷載側限形狀的簡化模型側限形狀的簡化模型附加應力情況附加應力情況pz=p不透水不透水巖層巖層飽和飽和緊縮層緊縮層pK0pK0p土體不能發(fā)生側向變形,稱側限形狀土體不能發(fā)生側向變形,稱側限形狀p不變形不變形的鋼筒的鋼筒仁者樂山仁
51、者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 鋼筒鋼筒彈簧彈簧 水體水體 帶孔活塞帶孔活塞 活塞小孔大小活塞小孔大小浸透固結過程浸透固結過程初始形狀初始形狀邊境條件邊境條件普通方程普通方程n 側限應力形狀側限應力形狀 太沙基滲壓模太沙基滲壓模型型附加應力情況附加應力情況物理模型物理模型p側限條件側限條件 土骨架土骨架 孔隙水孔隙水 排水頂面排水頂面 浸透性大小浸透性大小土體的固結土體的固結p仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 n 側限應力形狀側限應力形狀 太沙基滲壓模太沙基滲壓模型型附加應力情況附加應力情況pwph 0t 附加應力附加
52、應力: z=p超靜孔壓超靜孔壓: u= z=p有效應力有效應力: z=0hh 0h t0附加應力附加應力:z=p超靜孔壓超靜孔壓: u 0 t附加應力附加應力:z=p超靜孔壓超靜孔壓: u =0有效應力有效應力: z=p仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 附加應力情況附加應力情況1uBz 固結過程中,固結過程中,u u和和隨時間變化,固結過程的本質(zhì)就隨時間變化,固結過程的本質(zhì)就是土中兩種不同應力形狀的轉(zhuǎn)化過程是土中兩種不同應力形狀的轉(zhuǎn)化過程超靜孔壓力超靜孔壓力u u是由外荷載引起的,它是超出靜水位以是由外荷載引起的,它是超出靜水位以上的那部分孔隙水壓力,
53、上的那部分孔隙水壓力,u u總總=u=u靜靜+u+u超靜超靜側限條件側限條件t=0t=0時的超靜孔壓在數(shù)值上等于外荷載增量,時的超靜孔壓在數(shù)值上等于外荷載增量,也即,孔壓系數(shù):也即,孔壓系數(shù):n 側限應力形狀及一維滲流固結側限應力形狀及一維滲流固結F土體在遭到外荷載后,產(chǎn)生超靜孔隙水壓力,超靜孔隙土體在遭到外荷載后,產(chǎn)生超靜孔隙水壓力,超靜孔隙水壓力隨時間逐漸散失,土體骨架的有效應力逐漸添加,水壓力隨時間逐漸散失,土體骨架的有效應力逐漸添加,這一過程稱土體的滲流固結這一過程稱土體的滲流固結仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 附加應力情況附加應力情況n 三
54、軸應力形狀三軸應力形狀 1 3 2 1 2 = 3 00000031333321三軸應三軸應力形狀力形狀等向緊縮等向緊縮應力形狀應力形狀偏向應偏向應力形狀力形狀仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 132三軸應三軸應力形狀力形狀等向緊縮等向緊縮應力形狀應力形狀偏向應偏向應力形狀力形狀3331-31-3=+附加應力情況附加應力情況n 三軸應力形狀三軸應力形狀 u uB uA仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 附加應力情況附加應力情況n 三軸應力形狀三軸應力形狀封鎖排水閥門,銜接孔壓封鎖排水閥門,銜接孔壓傳感器,施加圍壓
55、傳感器,施加圍壓,量,量測超靜孔隙水壓力測超靜孔隙水壓力 uB施加施加( 1 -)進展剪切時,進展剪切時,封鎖排水閥門。用孔壓傳封鎖排水閥門。用孔壓傳感器量測剪切過程中產(chǎn)生感器量測剪切過程中產(chǎn)生的超靜孔隙水壓力的超靜孔隙水壓力 uA試樣試樣圍壓圍壓力力 3閥門閥門閥門閥門馬達馬達橫梁橫梁量力環(huán)量力環(huán)百分表百分表量水管量水管孔壓孔壓量測量測F 不固結不排水實驗不固結不排水實驗仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 附加應力情況附加應力情況n 三軸應力形狀三軸應力形狀 等向緊縮應力形狀等向緊縮應力形狀 孔隙流體產(chǎn)生超靜孔壓孔隙流體產(chǎn)生超靜孔壓 uBuB 土骨架有
56、效附加應力:土骨架有效附加應力:3-3- uBuB 孔隙流體的體積變化:孔隙流體的體積變化: 土骨架體積變化:土骨架體積變化: 不排水、不排氣:不排水、不排氣: V1=V2333 uB體積體積V V孔隙率孔隙率n n孔隙流體和土骨架為彈性孔隙流體和土骨架為彈性體,其體積緊縮系數(shù)分別體,其體積緊縮系數(shù)分別為為CfCf和和CsCsnVuCVuCVBfvBf1 V)u(CVCVB3s3s2 V)u(CnVuCB3sBf 3sfBCCn11u 仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 附加應力情況附加應力情況3sfBCCn11u 3BBu 孔壓系數(shù)孔壓系數(shù)B:sfCC
57、n11B F表示單位周壓力增量表示單位周壓力增量所引起的孔壓力增量所引起的孔壓力增量 飽和土:飽和土:Cf=CwCf=CwCs Cs B B 1.0 1.0 干干 土土 :CfCfCs Cs B=0 B=0 非飽和土:非飽和土:B=0-1B=0-1之間之間B是一個反映土飽和程度的目的是一個反映土飽和程度的目的n 三軸應力形狀三軸應力形狀 等向緊縮應力形狀等向緊縮應力形狀333 uB體積體積V V孔隙率孔隙率n n孔隙流體和土骨架為彈性孔隙流體和土骨架為彈性體,其體積緊縮系數(shù)分別體,其體積緊縮系數(shù)分別為為CfCf和和CsCs仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原
58、理 附加應力情況附加應力情況n 三軸應力形狀三軸應力形狀 偏向應力形狀偏向應力形狀00體積體積V V孔隙率孔隙率n n孔隙流體和土骨架為彈性孔隙流體和土骨架為彈性體,其體積緊縮系數(shù)分別體,其體積緊縮系數(shù)分別為為CfCf和和CsCs uA1-31-3 孔隙流體產(chǎn)生超靜孔壓孔隙流體產(chǎn)生超靜孔壓 uAuA 孔隙流體的體積變化:孔隙流體的體積變化: 土骨架體積變化:土骨架體積變化:nVuCVuCVAfvAf1 V)(VV321v2 有效附加應力有效附加應力軸向軸向側向側向總應力增量總應力增量1-301-3- uA - uAE/)u(2)u(AA311 E/)u()u(uAA31A2 仁者樂山仁者樂山
59、智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 附加應力情況附加應力情況 土骨架體積變化:胡克定律土骨架體積變化:胡克定律V)u3)(C31V)u3(E21VA31sA312 不排水、不排氣:不排水、不排氣: V1=V2)(31B)(31CCn11u3131sfA 孔壓系數(shù)孔壓系數(shù)A)(ABu31A n 三軸應力形三軸應力形狀狀 偏向應力形狀偏向應力形狀00體積體積V V孔隙率孔隙率n n孔隙流體和土骨架為彈性孔隙流體和土骨架為彈性體,其體積緊縮系數(shù)分別體,其體積緊縮系數(shù)分別為為CfCf和和CsCs uA1-31-3仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應
60、力原理 附加應力情況附加應力情況n 三軸應力形狀三軸應力形狀 偏向應力形狀偏向應力形狀00 uA1-31-3孔壓系數(shù)孔壓系數(shù)A:)(ABu31A 對飽和土對飽和土,B=1,B=1對于線彈性體對于線彈性體: A=1/3: A=1/3剪脹:剪脹:A A 1/31/3剪縮:剪縮:A A1/31/331AuA F 剪切作用引起的孔壓呼應剪切作用引起的孔壓呼應A 是一個反映土體剪脹性強弱的目的,其大小是一個反映土體剪脹性強弱的目的,其大小與土性有關。與土性有關。 A不是常數(shù),隨加載過程而變化不是常數(shù),隨加載過程而變化仁者樂山仁者樂山 智者樂水智者樂水3.5 3.5 有效應力原理有效應力原理 問題問題:
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