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土力學(xué)地基變形ppt課件-閱讀頁(yè)

2025-05-19 22:04本頁(yè)面
  

【正文】 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 ? 可 考慮側(cè)向變形影響 ?對(duì)于大型、復(fù)雜重要的基礎(chǔ),其成果用作宏觀定性分析 ? 基本假定: ? 優(yōu) 點(diǎn): ( a)假定土體三向受力 ( b)無(wú)側(cè)限(考慮側(cè)向變形影響) 三向變形公式法的評(píng)價(jià) 167。 基礎(chǔ)最終沉降量計(jì)算 : ?需要確定前期固結(jié)壓力和原始?jí)嚎s曲線 ? 缺 點(diǎn): 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 ? 可全面考慮地基變形中三個(gè)部分沉降 ? 基本假定: ? 優(yōu) 點(diǎn): 粘性土 斯肯普頓 —— 比倫法 的評(píng)價(jià) 167。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 一、 有效應(yīng)力原理的基本概念 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 外荷載 ? 總應(yīng)力 ? ? 飽和土是由固體顆粒骨架和充滿其間的水組成的兩相體??紫端荒艹袚?dān)剪應(yīng)力,但能承受法向應(yīng)力 167。????wsv AuPA ? ????aa斷面豎向力平衡: wS AAA ??uAAAP wsv ??? ?有效應(yīng)力 σ? ? 1 飽和土有效應(yīng)力原理 167。????? ? ? ? ? ?u?? ???????????????????????????????????????????????????u000u000u39。39。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 有效應(yīng)力原理的討論 ? 孔隙水壓力的作用 ? 有效應(yīng)力的作用 ? 它在各個(gè)方向相等,只能使土顆粒本身受到等向壓力,不會(huì)使土顆粒移動(dòng),導(dǎo)致孔隙體積發(fā)生變化。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 有效應(yīng)力原理的討論 ? 孔隙水壓力的作用 ? 有效應(yīng)力的作用 ? 是土體發(fā)生變形的原因:顆粒間克服摩擦相對(duì)滑移、滾動(dòng)以及在接觸點(diǎn)處由于應(yīng)力過(guò)大而破碎均與 ??有關(guān) ? 是土體強(qiáng)度的成因:土的凝聚力和粒間摩擦力均與 ??有關(guān) 167。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 二、 飽和土中孔隙水壓力和有效應(yīng)力的計(jì)算 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 CBA211hhs a t?? ? 2hw? 211 39。?? u11h?11h?1?s at?1h2h靜水條件下的應(yīng)力分布 (1)靜水條件: 地下水位 ? 總應(yīng)力:?jiǎn)挝煌林退目傊亓? σ = ?h1+?sath2 ? 孔隙水壓力: 靜 水壓強(qiáng) u = ?wh2 ? 有效應(yīng)力: σ? = ?u = ?h1+(?sat?w)h2 = ?h1+??h2 167。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 167。? u 39。1?s a t?2h1h? u39。? u 39。1?s a t?2h1h? u39。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)及一維滲流固結(jié): ? 實(shí)踐背景:大面積均布荷載 側(cè)限狀態(tài)的簡(jiǎn)化模型 附加應(yīng)力情況 p σz=p ? ? 不透水 巖層 飽和 壓縮層 p K0p K0p 土體不能發(fā)生側(cè)向變形,稱 側(cè)限狀態(tài) p 不變形的鋼筒 167。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 鋼筒 彈簧 水體 帶孔活塞 活塞小孔大小 滲透固結(jié)過(guò)程 初始狀態(tài) 邊界條件 一般方程 ? 側(cè)限應(yīng)力狀態(tài) – 太沙基滲壓模型 物理模型 p 側(cè)限條件 土骨架 孔隙水 排水頂面 滲透性大小 土體的固結(jié) p 加壓瞬間: u = ?z ??=0 任意時(shí)刻: ?z = u+?? 固結(jié)完成: u = 0 ??= ?z 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 p wph??0t ?附加應(yīng)力 : ?z=p 超靜孔壓 : u=?z=p 有效應(yīng)力 : ??z=0 hh ?? 0h???? t0附加應(yīng)力 :σz=p 超靜孔壓 : u p 有效應(yīng)力 :σ ?z0 ??t附加應(yīng)力 :σz=p 超靜孔壓 : u =0 有效應(yīng)力 :σ ?z=p 167。 基本假定: 求解思路: 總應(yīng)力已知 有效應(yīng)力原理 超靜孔隙水壓力的時(shí)空分布 167。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 一維固結(jié)方程 外荷一次施加后單位時(shí)間內(nèi) 流入和流出 微單元體的水量: 167。 ????????????????????????????????????d x d ydzzhzhkqd x d yzhkk i Aq22167。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 再根據(jù)土的應(yīng)力 —應(yīng)變關(guān)系的側(cè)限條件: tateaddeddedpdea????????????????? ???將上式代入得: ? ?tzhaek????????? ?221根據(jù)有效應(yīng)力原理: ??????????????????????????22221zuzhhututuwwz?????將此代入上式得: 167。 167。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 微分方程解析解型 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 vTmmmztzeHzmmu 41,222s i n14??????????m—正奇數(shù) ( 5 2HtcT VV ?( 659) 167。此時(shí),通常要用到地基的固結(jié)度 U這個(gè)指標(biāo),其定義如下: ? ? 00 / uuuUssU zcctz ??? 或由上式可知: t=0時(shí), , ;當(dāng)固結(jié)穩(wěn)定時(shí)即 時(shí), 則 。它表示在某一荷載作用下經(jīng)過(guò) t時(shí)間后土體所能達(dá)到的固結(jié)程度。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 ????????HzHtza b cea d ea b cea b cea b cdZdzdzuAAAAAU00,1?總應(yīng)力圖面積有效應(yīng)力圖面積將式 ( 659) 代入上式得: 167。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 。 1, ?? aMP壓縮系數(shù)? 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 為了便于實(shí)際應(yīng)用,將不同固結(jié)情況的 繪制出如下圖所示的 關(guān)系曲線:根據(jù)附加應(yīng)力分布圖、排水條件和 值,即可從曲線中查的 。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 1 時(shí)間因數(shù) Tv 固結(jié)度 Ut ? ? ? 不透水邊界 透水邊界 滲 流 1 2 3 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 ( 1) 壓縮應(yīng)力分布不同時(shí) ab pp??地基的平均固結(jié)度計(jì)算 工程背景 H小, p面積大 自重應(yīng)力 附加應(yīng)力 底面接近零 自重應(yīng)力 附加應(yīng)力 和 3類似 底面不接近零 曲線( 1) ( 2) ( 3) 疊加原理,公式 (670) (671) 計(jì)算 應(yīng)力分布 基本情況 1 2 3 4 5 不透水 透水 pa pb ? =1 =? =0 1 1 ? 常見(jiàn)計(jì)算條件 167。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 167。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 ? 求某一時(shí)刻 t的固結(jié)度與沉降量 Tv=Cvt/H2 2vvT4t , ( T ) 28U 1 e ?????St=Ut S? t 167。 地基變形與時(shí)間的關(guān)系 有關(guān)沉降-時(shí)間的工程應(yīng)用問(wèn)題 防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院 ? 根據(jù)前一階段測(cè)定的沉降-時(shí)間曲線,推算以后的沉降 Btt AeU ??? 1?對(duì)于各種初始應(yīng)力分布,固結(jié)度均可寫成: 已知: t1- St1 t2- St2 t3- St3 公式計(jì)算 B, s∞ 計(jì)算 St 167
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