《地下結(jié)構(gòu)工程施工技術》第十一章地基與結(jié)構(gòu)的非線性特征和同作用培訓

地下結(jié)構(gòu)工程第11章11地基與結(jié)構(gòu)的非線性特征和共同作用土的應力—應變關系土的變形特征和本構(gòu)模型鋼筋混凝土的材料變形性質(zhì)的非線性特征地基土與基礎結(jié)構(gòu)的非線性共同作用和反演分析理論11.1概述應力—應變關系：亦稱本構(gòu)關系，是在整理分析試驗數(shù)據(jù)的基礎上提出來的。在試驗基礎上提出某種數(shù)學模型，把特定條件下的試驗結(jié)果推廣到一般情況，這種數(shù)學模型就叫做本構(gòu)模型。彈性變形、塑性變形一般情況下巖土類介質(zhì)在應力超過一定限度（彈性極限或稱屈服應力）后，其變形在卸載后有一部分變形可恢復，另一部分變形是不可恢復的，前者稱可逆變形或彈性變形，后者一般稱為不可逆變形或是塑性變形。傳統(tǒng)的彈性理論是基于金屬材料的變形機制發(fā)展起來的。巖土的變形性態(tài)不完全等同于金屬材料，土有別于金屬和混凝土等連續(xù)的統(tǒng)一體固體材料，需要研究巖土彈塑性狀態(tài)下特有的屬性。應力與應變應力球張量和應力偏張量

I1J1J2共同作用分析結(jié)構(gòu)物的重量由土的支承力和地下水的浮力來平衡，即通常所說的靜力平衡。上部結(jié)構(gòu)與其基礎結(jié)構(gòu)和支承介質(zhì)地基土組成靜力平衡體系，這三部分是彼此不可分離的整體，每一部分的工作性狀都是三者共同作用的結(jié)果。11.3土的本構(gòu)模型11.3.1土的變形特性三軸壓縮試驗：真三軸，常規(guī)三軸1）非線性和彈塑性土體應力-應變關系

(a)硬化型(b)軟化型土體包具有填的剪執(zhí)縮和振剪脹運特征船統(tǒng)稱剪脹借性。對于放軟土蜘和松翁砂，竟剪應各力引票起土測體壓宗縮，證稱為剪縮；對屆于密量實粘悠土和說緊砂蘭，剪跪應力踐引起惜土體內(nèi)膨脹胞，稱括為剪脹。砂土應的剪槍脹性正常報固結(jié)庫粘土傭與松拿砂應化力－增應變拾雙曲散線超固灰結(jié)粘虛土或肆密實委砂2）應稼力路斜徑和承應力級歷史伍的影暴響應力疲路徑劣是指翼應力勾空間債中代覺表應龍力狀粱態(tài)點山在加盲載時催移動哥的軌病跡。粘不同權(quán)的應力桂路徑駐代表朱不同室的加定荷方悅式。應力艱歷史批即指泥歷史察上的蕩應力陵路徑慣，也話影響神著土餃體今倡后的系變形循。3）中將主應仗力的榴影響中主串應力σ2對土盯體變求形有娘影響蠅。4）固鳥結(jié)壓首力的竭影響在土叼體的繳三軸聾試驗刺中，雜大幅脂度地真改變貓固結(jié)徒壓力σ3將發(fā)老現(xiàn)其阿（σ1-σ3）~εa和εa~εv曲線緊的特筍征有器所不果同。統(tǒng)統(tǒng)威表現(xiàn)乖出剪掀縮和斧硬化爛現(xiàn)象。三軸燈壓縮廈試驗罰：常挪規(guī)三黨軸5）各神向異口性地基招土的各向京異性辦分原溝生和蘭再生餓兩種。原生勇各向抬異性津是由跨于地詢基土婚水平舌向成旁層，等水平都和豎鼓向土鋼的結(jié)悠構(gòu)有粒差異典，導士致土歇體應俯力-應變鄙關系嶺和滲細透性鳳的各爭向異窮性。再生念各向收異性勾是土材體各竿向應遵力狀頂態(tài)不正同引撥起的扔新的機各向衣異性久。6）流共變性具有彈性繳、塑降性和掛粘滯頑性的粘辯彈塑尊性體廳。土體狡的應泄變和啄強度蓬除與濫有效邀應力闖有關醉外，貪還受召到時間的影田響，適這種維特征母稱為土的貪流變細性質(zhì)喪。本講本講挑要點了解燃共同鵲作用奪分析牛；理解隨土的殘變形血特性11字.3籮.2彈性勻非線捎性模慎型1.捧Du條nc茂an啦-c毀ha與ng模型宿；Du曲nc越an等人抄利用脾常規(guī)毀三軸掩壓縮誕試驗鍬所得裳的一用組試說驗曲興線，椒找出競其共聾同數(shù)然學公捧式，頸從這演一數(shù)補學公河式導材出切圍線彈押性模溝量Et的變責化公停式：第一奶類是釘以彈蝦性模愚量和滾泊松療比兩統(tǒng)個常龜數(shù)表嚼達，邀稱作國非線伍性彈筐性模方型；第二案類稱嗽作濫非線疏性模掙型國內(nèi)懶外廣隸泛采冒用，孔既適事用于場粘性澆土，劃也適蹤蝶用于魄砂土啟，但址不適墓應于它密砂紡，超脫固結(jié)座土。主要優(yōu)點仿：可以衰利用建常規(guī)希三軸病剪切窯實驗懸所確擺定的水計算融參數(shù)釀。局限術性：非線釘性彈券性模唱型一粥般只叢適用淚于荷巾載不肢太大踩的條膽件，笨不太諒接近縮慧破壞悅的條陳件。此模倘型應觸用單狹一剪霞切試統(tǒng)驗結(jié)之果進濁行全抹部應選力應射變分踩析，賤均根插據(jù)圍陳壓為穗常量液的試仰驗結(jié)修果推疫算，毫因此答它適椒應于秘土體剃的穩(wěn)若定分章析為山主的喪工程諒。Du散nc迅an東-c社ha心ng模型顫沒有此考慮剪脹眨性和甚應力彎路徑肌問題11例.3寫.3彈塑食性模詳型彈塑恨性模休型把總應胳變分宴為彈臟性應廣變和管塑性用應變媽兩部耳分。LA捉DE衛(wèi)-D顯AN晌CA殖N模型都，清獵華大申學的母模型席。從能塌量公滲式出符發(fā)，運推導溝其屈壘服函想數(shù)，安并選容出加覽工硬翅化定鏟律，頃從而詳建立賺應力貝應變渡關系凳，如警著名劍橋愛模型紗。11痛.4鋼筋運混凝銀土材撓料變須形性富質(zhì)的隊非線谷性特齊征鋼筋燃混凝仇土梁M~會n試驗農(nóng)曲線①在混肥凝土逼出現(xiàn)幕裂縫飛之前掛，即厚圖中OA段：②混烤凝土簡出現(xiàn)普裂縫嘩后，拜鋼筋唉進入洪流動諒狀態(tài)夠之前拔，即輕圖中AB段③長期挖剛度B為式中Mq和MK為按鋤荷載淘效應農(nóng)的準慘永久盯組合起、標似準組創(chuàng)合計友算的泊彎矩跌，

按《混凝河土結(jié)魔構(gòu)設墳計規(guī)壺范》（GB穩(wěn)J5論00手10育-2貞00零2）中墳第條塞采用辜。11斤.5地基姻土與扒基礎苦結(jié)構(gòu)膝的非虛線性鹽共同摩作用對地叉基土段和基脅礎結(jié)固構(gòu)材娘料（邪鋼筋浪混凝干土）盈分別呀采用宿前述些的非笨線性槍本構(gòu)評關系晚，用隙荷載踐增量昏法，急即可濫按共糠同作睡用方休程進防行非歪線性磁共同艙作用峰分析世。對每禽級荷飼載建席立平勝衡方綱程，乎地基皇土和蝕基礎溉結(jié)構(gòu)裂的剛積度系頓按上費一級崗荷載潔施加即后累扇計的硬應力很水平辣來確閑定。（1）地段基上叛的有說限大呀板考慮敘基礎柿材料陽的非缺線性貞可大喊大提拒高承饒載能腐力的削估計暈值。（2）地館基上朵的無孟限大罷板(3洪)空間艦問題宴的試匙驗驗眨證地基尾與基餅礎不躲同非違線性好組合失下共扭同作衛(wèi)用的來結(jié)果①板為桃線彈呢性，雜地基酸土亦尾為線摸彈性陜；②板植為非仗線性嘉彈性角，地掏基土偽仍為吳線彈芽性；③板麥為線催彈性策，地皇基土倆為非工線性甩彈性牌。④板姓和地擁基土殊均為畏非線檔性彈醉性。剛性僚板:地基腥土的古非線捧性對基軌底反稅力和劍板內(nèi)捉力的腎分布垮形式驕與數(shù)壇值大內(nèi)小起里著決表定性儉的影食響。柔性連板:決定股反力遭和內(nèi)命力分參布形龍式與蒼大小明的主卵要因沸素是鋼筋莊混凝臟土的勺非線女性，而筍地基挑土的管非線算性所呢起作悶用相敲比較蠻而言應就很父小。不同宗非線悅性組笑合下兇基礎胞板計慮算結(jié)悠果11怠.6地下福工程梨反分族析首先葬建立質(zhì)問題雞的力扯學模老型，化然后終根據(jù)膏介質(zhì)取的力銅學參損數(shù)、攪受力孔狀態(tài)悔和邊娘界條池件以平及施帶工條亮件，亭求出飄巖土市體的拆位移岡、應戲力和香應變牧等物浙理量仿，這麗一過魂程稱寬之為正分墳析。從結(jié)主果反把過來霉尋求歇巖土絹體的卡本構(gòu)瓣模型劇和相凈應的鮮計算鬧參數(shù)尊的過錄程與發(fā)正分寸析正萍好相勺反，稱之棉為反榨分析桂。位寬移為依染據(jù)的乖位移更反分琴析法協(xié)為巖界土工誼程反績分析上中應雜用最酬為廣熟泛的熊方法礦。位移菠反分爭析法虹可分趣為圖解們法、遷解析堡法