土力學(xué)20xx-第4章-地基土中應(yīng)力-資料下載頁(yè)
2025-05-15 04:57本頁(yè)面
【正文】 (表 46) ? = F（ 底面形狀；荷載分布；計(jì)算點(diǎn)位置） 2zPz???51 第 4章 土體應(yīng)力和有效應(yīng)力原理 有效應(yīng)力原理 土＝ 孔隙水 固體顆粒骨架 + 三相體系 對(duì)所受總應(yīng)力，骨架和孔隙流體如何分擔(dān)？ 孔隙氣體 + 總應(yīng)力 總應(yīng)力由土骨架和孔隙流體共同承受 它們?nèi)绾蝹鬟f和相互轉(zhuǎn)化？ 它們對(duì)土的變形和強(qiáng)度有何影響？ 受外荷載作用 Terzaghi （ 1923） 有效應(yīng)力原理 固結(jié)理論 土力學(xué)成為獨(dú)立的學(xué)科 ?孔隙流體 52 第 4章 土體應(yīng)力和有效應(yīng)力原理 1. 飽和土中的應(yīng)力形態(tài) PS PSV a a A? 有效應(yīng)力原理的基本概念 PS A： Aw： As： 土單元的斷面積 顆粒接觸點(diǎn)的面積 孔隙水的斷面積 aa斷面通過(guò)土顆粒的接觸點(diǎn) 有效應(yīng)力 σ’ 1AAw ?wu39。? ? ? ?s v wwA P u A? ? ? ??aa斷面豎向力平衡： wS AAA ??sv wwP A uAA? ? ??u：孔隙水壓力 土骨架承擔(dān) 土骨架傳遞 53 第 4章 土體應(yīng)力和有效應(yīng)力原理 （ 1）飽和土體內(nèi)任一平面上受到的總應(yīng)力可分為兩部分 σ ’ 和 u，并且 有效應(yīng)力 總應(yīng)力已知或易知 孔隙水壓測(cè)定或算定 通常 , wu39。? ? ? ?（ 2）土的變形與強(qiáng)度都只取決于有效應(yīng)力 ① 變形的原因 ? 顆粒間克服摩擦相對(duì)滑移、滾動(dòng) — 與 σ ’ 有關(guān)； ? 接觸點(diǎn)處應(yīng)力過(guò)大而破碎 — 與 σ ’ 有關(guān)。 ② 強(qiáng)度的成因 凝聚力和摩擦 — 與 σ ’有關(guān) ③ 孔隙水壓力的作用 ? 對(duì)土顆粒間摩擦、土粒的破碎沒(méi)有貢獻(xiàn)，并且水不能承受剪應(yīng)力，因而孔隙水壓力對(duì)土的強(qiáng)度沒(méi)有直接的影響； ? 它在各個(gè)方向相等，只能使土顆粒本身受到等向壓力，由于顆粒本身壓縮模量很大，故土粒本身壓縮變形極小。因而孔隙水壓力對(duì)變形也沒(méi)有直接的影響，土體不會(huì)因?yàn)槭艿剿畨毫Φ淖饔枚兊妹軐?shí)。 1m σz=u= 104m σz=u=100MPa 試想： 海底與土粒間的接觸壓力哪一種情況下大？ 54 第 4章 土體應(yīng)力和有效應(yīng)力原理 飽和土 有效應(yīng)力計(jì)算 sat??1. 自重應(yīng)力情況 (1) 靜水條件 地下水位 2s at1 HH ?????地下水位下降引起σ ’ 增大的部分 H1 H2 σ ’=σ u u=γ wH2 u=γ wH2 σ ’=σ u =γ H1+γ satH2γ wH2 =γ H1+(γ satγ w)H2 =γ H1+γ ’H2 地下水位下降會(huì)引起σ ’ 增大，土?xí)a(chǎn)生壓縮，這是城市抽水引起地面沉降的主要原因之一。 55 第 4章 土體應(yīng)力和有效應(yīng)力原理 H Δ h 砂層， 承壓水 粘土層 γ sat H Δ h 砂層， 排水 γ sat (2) 穩(wěn)定滲流條件 向上滲流 向下滲流 56 第 4章 土體應(yīng)力和有效應(yīng)力原理 土水整體分析 Hs a t???A 向上滲流: 向下滲流: )hH(u w ???? )hH(Huws a t ?????????? ?H Δ h 砂層， 承壓水 粘土層 γ sat hH w ???? ??? ?hH w?????hH w ???? ??? ?滲流壓密 滲透壓力: hw??57 第 4章 土體應(yīng)力和有效應(yīng)力原理 取土骨架為隔離體 Hsz ?????A 向上滲流 : 向下滲流 : hjHAjVAJ wjz ??????? ?H Δ h 砂層， 承壓水 粘土層 γ sat hH w ???? ??? ?hH w ???? ??? ?自重應(yīng)力 : 滲透力 : Hhij ww ?????滲透力產(chǎn)生的應(yīng)力 : 58 第 4章 土體應(yīng)力和有效應(yīng)力原理 非飽和土 的應(yīng)力公式 a a w39。 ( )u u u? ? ?? ? ? ?a39。 u????w39。 u????1? ?0? ?飽和土體 干土 Bishop的非飽和土的有效應(yīng)力公式 a a A
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