《土力學(xué)》第2章

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1、第二章土體應(yīng)力計(jì)算§2土體應(yīng)力計(jì)算強(qiáng)度問(wèn)題地基中的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系變形問(wèn)題土力學(xué)中應(yīng)力符號(hào)的規(guī)定應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系建筑物修建以前，地基自重應(yīng)力中由土體本身的有效重量所產(chǎn)生的應(yīng)力。附加應(yīng)力基底壓力計(jì)算建筑物修建以后，建筑物重量等外荷載在地基中引有效應(yīng)力原理起的應(yīng)力，所謂的“附加”是指在原來(lái)自重應(yīng)力基礎(chǔ)上增加的壓力?！?土體中的應(yīng)力計(jì)算基底壓力計(jì)算上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)的自重及各建筑物設(shè)計(jì)基礎(chǔ)種荷載都是通過(guò)基礎(chǔ)傳到地基中的。地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的外荷載基底壓力：基礎(chǔ)底面?zhèn)鬟f基底反力給地基表面的壓力，也稱基底接觸壓力。基底壓力影響因素計(jì)算方法暫不考慮上部結(jié)構(gòu)的影附加應(yīng)力分布規(guī)律響，

2、使問(wèn)題得以簡(jiǎn)化；用荷載代替上部結(jié)構(gòu)。地基沉降變形§2土體中的應(yīng)力計(jì)算有效應(yīng)力原理孔隙流體三相體系土＝固體顆粒骨架+孔隙水+孔隙氣體受外荷載作用總應(yīng)力?總應(yīng)力由土骨架和孔隙流體共同承受對(duì)所受總應(yīng)力，骨架和孔隙流體如何分擔(dān)？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？Terzaghi（1923）土力學(xué)成為獨(dú)立的學(xué)科有效應(yīng)力原理固結(jié)理論§2土體應(yīng)力計(jì)算?§2.1應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系?§2.2自重應(yīng)力？§2.3附加應(yīng)力？§2.4基底壓力計(jì)算？§2.5有效應(yīng)力原理§2土體應(yīng)力計(jì)算?z§2.1應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系?zx一.土力學(xué)中應(yīng)力符號(hào)的規(guī)定地基：半無(wú)限空間??xx

3、y∞??yyz∞o∞x∞???xxyxzy∞????=yxyyzijz?zx?zy?z§2土體應(yīng)力計(jì)算一.土力學(xué)中應(yīng)力符號(hào)的規(guī)定摩爾圓應(yīng)力分析??z正應(yīng)力剪應(yīng)力zx+-材料力學(xué)拉為正順時(shí)針為正?x壓為負(fù)逆時(shí)針為負(fù)?xz?z?zx+-壓為正逆時(shí)針為正拉為負(fù)順時(shí)針為負(fù)土力學(xué)?x?xz§2土體應(yīng)力計(jì)算二.地基中常見(jiàn)的應(yīng)力狀態(tài)1.一般應(yīng)力狀態(tài)——三維問(wèn)題?z?zxo?x?xxy?y?yzzy??????xxyxzxxyxz???????ij=yxyyz?ij=yxyyz?zx?zy?z?zx?zy?z§2土體應(yīng)力計(jì)算二.地基中常見(jiàn)的應(yīng)力狀態(tài)2.軸對(duì)稱三維問(wèn)題§應(yīng)變條件§應(yīng)力條件

4、?z???;??x??y;?zxyz?zx?xy,?yz,?zx?0?xy,?yz,?zx?0??x§獨(dú)立變量：???,?;xyxyz?y?yz???,?xyz?x?0xy?0xz?x?0xy?0xz?=?0yx?y?0yz?=?0yx?y?0yzijij?0zx0?zy?z?0zx?0zy?z§2土體應(yīng)力計(jì)算二.地基中常見(jiàn)的應(yīng)力狀態(tài)3.平面應(yīng)變條件——二維問(wèn)題l垂直于y軸切出的任意斷面的幾o(hù)何形狀均相同，其地基內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)也相同；xl沿長(zhǎng)度方向有足夠長(zhǎng)度，L/B≧10；l平面應(yīng)變條件下，土體在x,z平y(tǒng)z?面內(nèi)可以變形，但在y方向沒(méi)有z變形。??zxz?y?0;?zx

5、?????0;?xyxyzxy??y?yz?zx?0?xxz§2土體應(yīng)力計(jì)算二.地基中常見(jiàn)的應(yīng)力狀態(tài)3.平面應(yīng)變條件——二維問(wèn)題§應(yīng)變條件§應(yīng)力條件§獨(dú)立變量?y??y?0;?y????x??z??x,?z,?xz;EE?xy??yz?0;?0?x,?z,?xz;??0?????????F(x,z)zxyxz?x?0xy?xz?x?0xy?xz?=?0yx0?y0?yz?=?0yx?y?0yzijij?zx0?zy?z?zx?0zy?z§2土體應(yīng)力計(jì)算二.地基中常見(jiàn)的應(yīng)力狀態(tài)o4.側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)——一維問(wèn)題xAByz???sAsB?水平地基?半無(wú)限空間體；?半無(wú)限彈性地基

6、內(nèi)的自重應(yīng)力只與Z有關(guān)；?土質(zhì)點(diǎn)或土單元不可能有側(cè)向位移?側(cè)限應(yīng)變條件；?任何豎直面都是對(duì)稱面§應(yīng)變條件????0;yx??????0xyyzzx§2土體應(yīng)力計(jì)算二.地基中常見(jiàn)的應(yīng)力狀態(tài)4.側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)——一維問(wèn)題§應(yīng)變條件§應(yīng)力條件§獨(dú)立變量??????0;xyyzzx????0;?z,?z?F(z)yx???;xy??x???xy??yz??zx?0?x?E?E?y??z?0;??x??y??z?K0?z;K0：側(cè)壓力系數(shù)1??0?x?0xy?0xz?x?0xy?0xz?=?0yx0?y?0yz?=?0yx?y?0yzijij?0zx0?zy?z?0zx?0zy?z

7、§2土體應(yīng)力計(jì)算三.土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的假定1、室內(nèi)測(cè)定方法及一般規(guī)律軸對(duì)稱問(wèn)題常規(guī)三軸試驗(yàn)特殊應(yīng)力狀態(tài)一維問(wèn)題側(cè)限壓縮試驗(yàn)2、應(yīng)力計(jì)算時(shí)的基本假定§2土體應(yīng)力計(jì)算三.土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的假定1、室內(nèi)測(cè)定方法及一般規(guī)律(1)常規(guī)三軸試驗(yàn)a)固結(jié)排水試驗(yàn)l施加圍壓??，排水閥門(mén)始終打開(kāi)，充分固結(jié)l施加(?1-??)時(shí)，排水閥門(mén)始終軸向加壓桿打開(kāi)，速度慢足以使孔壓消散頂帽有機(jī)玻璃罩壓力室測(cè)定：試樣軸向應(yīng)變透水石軸向應(yīng)力體積應(yīng)變橡皮膜排水管閥門(mén)壓力水三.土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的假定1、室內(nèi)測(cè)定方法及一般規(guī)律(1)常規(guī)三軸試驗(yàn)a)固結(jié)排水試驗(yàn)應(yīng)力應(yīng)變