土壤的性質(zhì)ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-06 23:40本頁(yè)面
【正文】 剪切應(yīng)力與變形的關(guān)系： ? ? ?????? ????????? ?? ?? KjKjm ectge 11 ???? 式中： j— 土壤的剪切變形； K— 土壤的水平剪切模量。 K值的含義： 對(duì)上式取微分，并令 j=0，求出原點(diǎn)處的斜率為： KtgKeKdjdmmjKjmj???????? ???或：00 由上圖 K就是曲線在原點(diǎn)處的切線與 τ m所作水平線的交點(diǎn) A的橫坐標(biāo)值。 K值相當(dāng)于剪應(yīng)力為 m 的土的剪應(yīng)變值。 167。 3土壤的垂直載荷與沉陷的關(guān)系 ? 工程機(jī)械在作業(yè)或行駛過程中，土受到壓縮而變形，產(chǎn)生了沉陷，增加了運(yùn)動(dòng)阻力，此時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系對(duì)施工影響很大，如 行駛阻力 。 ? 由于土是一種固、液、氣三相復(fù)合的材料，很難用純理論去解決這一問題。通常用實(shí)驗(yàn)的方法來建立某些經(jīng)驗(yàn)公式以表達(dá)兩者之間的關(guān)系。 土壤的抗壓強(qiáng)度直接影響到機(jī)械的下陷及其行駛阻力，為了確定土的抗壓強(qiáng)度，必須知道土壤的垂直變形規(guī)律，即知道法向應(yīng)力 p與土的垂直變形 z的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)時(shí)將一塊代表充氣輪胎或履帶接地面積的平板 ， 用均布的負(fù)荷壓入土內(nèi) ， 則靜止下陷量 z和法向應(yīng)力 p之間的關(guān)系將如下圖所示 。 建議這些曲線可用如下方程式來表示： p=kzn 式中： k—— 土壤變形模數(shù)； p— 試驗(yàn)壓板的接地比壓； n—— 土壤變形指數(shù)； z — 試驗(yàn)壓板的沉陷深度 。 上圖畫出了相同的平板在不同的均勻土壤中所測(cè)得的一組典型的負(fù)荷 — 沉陷曲線，這些曲線可以依據(jù) n值分為兩組，分界線為 n=1的直線 ： n﹥ 1時(shí)， 這類土壤 為硬實(shí)土壤， 隨著載荷的增加，車輪下陷的增加量減慢， 在車輛反復(fù)載荷作用下通常變得硬而結(jié)實(shí)。 當(dāng) n1時(shí)， 隨著載荷的增加，車輪下陷的增加量加大，為軟弱土壤，這種土壤在重復(fù)載荷作用下，可能碎裂而失去強(qiáng)度。 美國(guó)著名學(xué)者 列土的壓縮試驗(yàn)，土壤變形指數(shù) n與土壤類別有關(guān)，但與載荷面積的大小和形狀無關(guān)，即對(duì)某一種確定的土壤而言， n是常數(shù)。但變形模量 K值既與土壤的類別有關(guān)，又和載荷板的寬度有關(guān)，他建議，載荷板下單位面積上的壓力（垂直載荷）與載荷板靜止沉陷量（土壤變形）之間的關(guān)系可用下式表示 ： nC ZKbKP )(???式中： p—— 單位面積壓力 ， 法向應(yīng)力； Kc—— 土壤變形的內(nèi)聚模量；與內(nèi)聚力有關(guān) 。 Kφ —— 土壤變形的內(nèi)摩擦模量 ， 與內(nèi)摩擦力有關(guān) 。 b—— 載荷板的短邊長(zhǎng)度； 試驗(yàn)表明，在均勻的土壤中，平板尺寸實(shí)際上對(duì) Kc、 Kφ 及 n值沒有影響。但由于存在著土壤的不均勻性，在野外試驗(yàn)時(shí)壓板的寬度或半徑不能小于 5cm，盡可能不小于 10cm，且 L/b大于 5，這樣可以減小土體不均勻的影響。壓入的速度一般為 ~5cm/s。 注意： 上述負(fù)荷 — 沉陷曲線是在均勻壓力下且無水平力作用時(shí)測(cè)得的，嚴(yán)格講只適用于靜止車輛在土壤上的沉陷量，實(shí)際上，車輛在行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)輪或履帶必定對(duì)地面施加水平力，土壤會(huì)發(fā)生剪切變形，這會(huì)增加土的沉陷，但雖與車輛實(shí)際行駛時(shí)有些差距，但仍是較實(shí)用的衡量的指標(biāo)。
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