土中應(yīng)力習(xí)題

土中應(yīng)力習(xí)題將公式（5-3）代入（5-4），得：Q=1n?A?R23?I12（5-5）式中：A——過水?dāng)嗝婷娣e（m2），其他參數(shù)意義同前。土中應(yīng)力習(xí)題土中應(yīng)力習(xí)題將公式（5-3）代入（5-4），得：Q=1n?A?R23?I12（5-5）式中：A——過水?dāng)嗝婷娣e（m2），其他參數(shù)意義同前。一、習(xí)題評(píng)述作業(yè)3-1（第一步），3-2，3-3（Z＝B處）3-4，3-6，3-73-10(1)(2)(3)（條形均布荷載改為正方形均布荷載，M在中心點(diǎn)正下）2一、習(xí)題評(píng)述3-2要點(diǎn)：荷載分解與疊加原理的應(yīng)用常見問題：充分利用對(duì)稱與反對(duì)稱特點(diǎn)使計(jì)算簡化１、作用在土體上的豎向荷載是線性均布荷載嗎？是集中荷載嗎？２、均布的剪應(yīng)力對(duì)中心線下的點(diǎn)有附加應(yīng)力作用嗎？３、偏心應(yīng)力的求解：有些同學(xué)分解豎向載荷（有些煩瑣，而且容易出錯(cuò)）；可以直接代入公式。3一、習(xí)題評(píng)述3-3要點(diǎn)：L≥10B時(shí)中間部分按條形基礎(chǔ)計(jì)算；對(duì)稱、反對(duì)稱荷載的特點(diǎn)常見問題：(b)=+=+(a)O=1/2O=2O=O能把它當(dāng)做條形荷載來計(jì)算嗎？4一、習(xí)題評(píng)述3-4要點(diǎn)：相鄰荷載的影響常見問題：未充分利用簡化條件=+=+對(duì)于A區(qū)的荷載不能進(jìn)行如下第二種分解(×)O三角形矩形荷載只能求出角點(diǎn)下的點(diǎn)的附加應(yīng)力(√)5一、習(xí)題評(píng)述3-6要點(diǎn)：(1)毛細(xì)升高使有效應(yīng)力突變；(2)滲透力的存在使有效應(yīng)力發(fā)生變化；(3)兩種分析方法－整體分析法較簡便常見問題：孔隙水壓力的分布計(jì)算6一、習(xí)題評(píng)述3-7要點(diǎn)：(1)滲透力的存在使有效應(yīng)力發(fā)生變化；(2)兩種分析方法－整體分析法較簡便常見問題：孔隙水壓力的分布計(jì)算3-10要點(diǎn)：(1)附加應(yīng)力系數(shù)；(2)側(cè)壓力系數(shù);

(3)應(yīng)力狀態(tài)簡化；(4)孔壓計(jì)算公式;

(5)靜止孔壓與超靜孔壓常見問題：概念不清7二、小測驗(yàn)（30分鐘）8三、方法討論1、附加應(yīng)力計(jì)算法2、有效應(yīng)力計(jì)算法9三、方法討論1、附加應(yīng)力計(jì)算法10條件：γsat=20kN/m3，K0=0.6，Kzs=0.5，σxs=0.3σzs時(shí)期σxσzuσ’xσ’z加載前增量加載瞬時(shí)增量t→∞3-10：解答69.696.030.039.666.015.050.029.084.6146.059.025.687.000-29.084.6146.030.054.6116.011對(duì)如圖所示的條形基礎(chǔ)，作用有均布荷載p。已知A（基礎(chǔ)中心點(diǎn)）和B兩點(diǎn)以下4m處的垂直附加應(yīng)力分別為

zA=54.9kPa和zB=40.9kPa。求C點(diǎn)以下4m和8m處的垂直附加應(yīng)力是多少？三、方法討論1、附加應(yīng)力計(jì)算法ABC50m4mpM20.45，13.725要求：不許查表12三、方法討論2、有效應(yīng)力計(jì)算法13毛細(xì)飽和區(qū)4m4m4m1.5m2mγsat=20.4(kN/m3)γsat=19.42mγsat=19.4γ=16.8總應(yīng)力孔隙水壓力有效應(yīng)力＝－8.437.576.3157.9235.5-15.037.520.0100.0140.08.456.357.995.523.43-6：有毛細(xì)飽和區(qū)時(shí)14基坑開挖中常遇到的上層滯水的情況（多土層）請(qǐng)畫出土層中位置水頭、壓力水頭和總水頭的分布。請(qǐng)畫出土層中有效應(yīng)力的分布。三、方法討論2、有效應(yīng)力計(jì)算法－1板樁基坑k=5.0×10-3m/s相對(duì)透水層潛水位5m5mk=5.0×10-6m/s

sat=1.8g/cm3k=2.5×10-6m/s

sat=2.0g/cm315板樁基坑k=5.0×10-6m/s

sat=1.8g/cm3k=5.0×10-3m/s相對(duì)透水層潛水位k=2.5×10-6m/s

sat=2.0g/cm35m5m基準(zhǔn)面位置水頭總水頭壓力水頭單位：m10106.6751.670000三、方法討論2、有效應(yīng)力計(jì)算法－116板樁基坑k=5.0×10-6m/s

sat=1.8g/cm3k=5.0×10-3m/s相對(duì)透水層潛水位k=2.5×10-6m/s

sat=2.0g/cm35m5m總應(yīng)力

孔隙水壓力有效應(yīng)力單位：kPa73.39016.700190190三、方法討論2、有效應(yīng)力計(jì)算法－117板樁基坑k=5.0×10-6m/s

sat=1.8g/cm3k=5.0×10-3m/s相對(duì)透水層潛水位k=2.5×10-6m/s

sat=2.0g/cm35m5m自重應(yīng)力

滲透壓力總有效應(yīng)力單位：kPa73.34033.30090190106.67100總水頭三、方法討論2、有效應(yīng)力計(jì)算法－118粘土

sat=19kN/m3砂土

sat=18kN/m32m4m2m不透水巖石對(duì)如圖所示的地層，地下水位與地面齊平，砂層中測壓管的水位高出地面2m，a)

畫出地層中的總應(yīng)力，孔隙水壓力和有效應(yīng)力分布b)

讓砂土中的測管水頭迅速降低1m，畫出水頭降低后瞬間地層中的總應(yīng)力，孔隙水壓力和有效應(yīng)力分布c)

砂土中水頭降低后，是否會(huì)在二土層中發(fā)生滲流固結(jié)現(xiàn)象,試討論之d)

如發(fā)生滲流固結(jié)現(xiàn)象，畫出t=0時(shí)的超靜孔隙水壓力分布。三、方法討論2、有效應(yīng)力計(jì)算法－219粘土

sat=19kN/m3砂土

sat=18kN/m32m4m2m不透水巖石a)

畫出地層中的，u，

分布7611206080016320

u

三、方法討論2、有效應(yīng)力計(jì)算法－220粘土

sat=19kN/m3砂土

sat=18kN/m31m4m2m不透水巖石b)

砂土中測管水頭迅速降低1m瞬間地層中的，u，

分布7611206070016420

u

5026三、方法討論2、有效應(yīng)力計(jì)算法－221c)

砂土中水頭降低后，是否會(huì)在土層中發(fā)生滲流固結(jié)現(xiàn)象，試討論之7611206070016420

u

50267611206080016320

u

說法1：總應(yīng)力沒有變化，沒有對(duì)土層施加附加應(yīng)力，所以不發(fā)生滲流固結(jié)。降低前降低后三、方法討論2、有效應(yīng)力計(jì)算法－222c)

砂土中水頭降低后，是否會(huì)在土層中發(fā)生滲流固結(jié)現(xiàn)象，試討論之7611206070016420

u

50167611206080016320

u

降低前降低后說法2：t=0時(shí)粘土層的、u、分布均沒有變化，所以不存在滲流固結(jié)問題。對(duì)砂土層，盡管u和發(fā)生了變化，但砂土不存在滲流固結(jié)問題（滲透系數(shù)很大，孔壓應(yīng)力調(diào)整瞬間完成）。所以土層不存在滲流固結(jié)問題。三、方法討論2、有效應(yīng)力計(jì)算法－223d)

如發(fā)生滲流固結(jié)現(xiàn)象，畫出t=0時(shí)的超靜孔隙水壓力分布。6070050T=0粘土

sat=19kN/m3砂土

sat=18kN/m31m4m2m不透水巖石T=

（穩(wěn)定滲流）70050超靜孔隙水壓力10u靜：T=

也即穩(wěn)定滲流時(shí)的孔壓u超靜=u-u靜當(dāng)存在超靜孔隙水壓力時(shí)，該部分孔隙水壓力需要消散，土層發(fā)生滲流固結(jié)三、方法討論2、有效應(yīng)力計(jì)算法－224思考：當(dāng)0<T<

，粘土層中的滲流方向如何確定？6070050T=0粘土

sat=19kN/m3砂土

sat=18kN/m31m4m2m不透水巖石T=

（穩(wěn)定滲流）70050超靜孔隙水壓力10三、方法討論2、有效應(yīng)力計(jì)算法－225四、難點(diǎn)討論26四、難點(diǎn)討論討論有效應(yīng)力原理時(shí)，為什么選取的截面要過顆粒接觸點(diǎn)？土顆粒與土骨架的區(qū)別水無孔不入土骨架承擔(dān)的力要與水承擔(dān)的力完全分開aa27四、難點(diǎn)討論三軸試驗(yàn)有何用途？變形特性孔壓特性和強(qiáng)度特性28五、其它討論29用彈性理論對(duì)土體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行簡化，其假設(shè)條件是什么？這樣假設(shè)在什么工況下誤差不算太大？土中常見的應(yīng)力狀態(tài)有幾種？它們分別有什么特征？30土體本身自重應(yīng)力計(jì)算中應(yīng)注意以下問題：是否飽和,是否有滲流發(fā)生,是否有毛細(xì)水壓力等附加應(yīng)力的荷載分類與組合，研究哪些荷載對(duì)每個(gè)點(diǎn)都有什么影響？特別是中心線以下的各點(diǎn)。簡要的畫出各點(diǎn)的應(yīng)力分布規(guī)律。31→角點(diǎn)法的基本原理是什么？什么情況下才可以用？→矩形(L>10B)荷載下的某一水平面上各點(diǎn)的附加應(yīng)力有如下關(guān)系嗎？ABCD

C=0.5A,D=0.5C=0.25A32兩個(gè)矩形基礎(chǔ)的形狀相似，垂直分布荷載強(qiáng)度相同，判斷下面結(jié)論的正誤1、甲基礎(chǔ)面積比乙基礎(chǔ)大一倍，則其中點(diǎn)下同一深度處的附加應(yīng)力也大一倍2、甲基礎(chǔ)的寬度比乙基礎(chǔ)寬一倍，則其中點(diǎn)下同一深度處的附加應(yīng)力也大一倍3、甲基礎(chǔ)的寬度比乙基礎(chǔ)大一倍，則甲基礎(chǔ)中點(diǎn)下2Z深度處的附加應(yīng)力與乙基礎(chǔ)中點(diǎn)下Z深度處的附加應(yīng)力相同33簡單解釋：為什么下雨天在軟土上鋪上一塊木板，就可以安全的通過？在軟土地基上建筏基，何因？成層地基上構(gòu)筑物剛度影響著土體中應(yīng)力，其附加應(yīng)力大致如何分布？34柔性基礎(chǔ)和剛性基礎(chǔ)的基底壓力分布有何不同，影響基底壓力分布形式的因素是什么？在什么情況下可以認(rèn)為基底壓力的分布和作用在基礎(chǔ)上的荷載分布完全一樣？比較三種情況下哪種情況A點(diǎn)的應(yīng)力最大？AE1E21、E1=E22、E1>E23、E1<E235什么是飽和土的有效應(yīng)力原理？什么是總應(yīng)力，空隙水壓力，有效應(yīng)力？決定土體變形的是那個(gè)物理量？大量抽取地下水的地區(qū)（例如上海）往往會(huì)產(chǎn)生地面下沉現(xiàn)象，為什么？36地下水位上升時(shí)，地下水位以下的土體中的總應(yīng)力、孔隙水壓力、有效應(yīng)力均上升？地下水位以上出現(xiàn)毛細(xì)管水上升時(shí)，土層中的總應(yīng)力、孔隙水壓力、有效應(yīng)力均上升？37在有滲透作用和沒有滲透作用的土體中，有效應(yīng)力計(jì)算方法有什么不同？什么是超靜孔壓？什么是土體“滲流固結(jié)”？兩層土體厚度相等，荷載和邊界條件相同，滲透系數(shù)越大，孔隙水壓力消散越快還是越慢？38→什么叫孔壓系數(shù)A和B？它們的取值區(qū)間為什么？什么時(shí)候達(dá)到極值？→按照彈性理論，A值應(yīng)該為多大？A值偏大或偏小說明土的什么性質(zhì)？→B值能反映土體的飽和