土体中的应力计算第三章§3土体中的应力计算强度问题变形问题地基中的应力状态应力应变关系土力学中应力符号的规定应力状态及应力应变关系自重应力附加应力基底压力计算有效应力原理建筑物修建以后,建筑物重量等外荷载在地基中引起的应力,所谓的“附加”是指在原来自重应力基础上增加的压力。建筑物修建以前,地基中由土体本身的有效重量所产生的应力。§3土体中的应力计算§3.1应力状态及应力应变关系§3.2自重应力§3.3附加应力§3.4基底压力计算§3.5有效应力原理yzx∞∞∞∞∞o一.土力学中应力符号的规定§3土体中的应力计算§3.1应力状态及应力应变关系xzyxyyzzxxyxyyzzxxzzyyxzij=地基:半无限空间一.土力学中应力符号的规定§3土体中的应力计算§3.1应力状态及应力应变关系xzxzzxxzxzzx摩尔圆应力分析材料力学+-+-土力学正应力剪应力拉为正压为负顺时针为正逆时针为负压为正拉为负逆时针为正顺时针为负二.地基中常见的应力状态§3土体中的应力计算§3.1应力状态及应力应变关系yzxo1.一般应力状态——三维问题xyxyyzzxxzzyyxzij=xyxyyzzxxzzyyxzij=xyxyyzzxz2.轴对称三维问题应变条件应力条件独立变量:xyz;xyz;xyyzzx,,0xyzxyz,;,二.地基中常见的应力状态§3土体中的应力计算§3.1应力状态及应力应变关系xyxyyzzxxzzyyxzij=xyxyyzzxxzzyyxzij=000000000yxyyzzx,,0000xyxyyzzxz§3.1应力状态及应力应变关系yzxo§3土体中的应力计算3.平面应变条件——二维问题xyxyyzzxzxzxzzx;0y0;0zxyzyx垂直于y轴切出的任意断面的几何形状均相同,其地基内的应力状态也相同;沿长度方向有足够长度,L/B10≧;平面应变条件下,土体在x,z平面内可以变形,但在y方向没有变形。二.地基中常见的应力状态3.平面应变条件——二维问题应变条件应力条件独立变量;0y0EEzxyyzxy)z,x(F;,,;,,xzzxxzzx二.地基中常见的应力状态§3土体中的应力计算§3.1应力状态及应力应变关系xyxyyzzxxzzyyxzij=xyxyyzzxxzzyyxzij=000000000y0;0zxyzxy4.侧限应力状态——一维问题•水平地基半无限空间体;•半无限弹性地基内的自重应力只与Z有关;•土质点或土单元不可能有侧向位移侧限应变条件;•任何竖直面都是对称面应变条件;0xy0zxyzxyABsBsA§3土体中的应力计算§3.1应力状态及应力应变关系二.地基中常见的应力状态yzxo应变条件应力条件独立变量;0xy0zxyzxy;0zxyzxy;0EEzyxx;K1z0zyx;yx)z(F,zz4.侧限应力状态——一维问题§3土体中的应力计算§3.1应力状态及应力应变关系二.地基中常见的应力状态xyxyyzzxxzzyyxzij=xyxyyzzxxzzyyxzij=000000000y00000xK0:侧压力系数三.土的应力-应变关系的假定§3土体中的应力计算§3.1应力状态及应力应变关系1、室内测定方法及一般规律2、应力计算时的基本假定特殊应力状态一维问题侧限压缩试验轴对称问题常规三轴试验三.土的应力-应变关系的假定§3土体中的应力计算§3.1应力状态及应力应变关系1、室内测定方法及一般规律(1)常规三轴试验试样压力室压力水排水管阀门轴向加压杆有机玻璃罩橡皮膜透水石顶帽施加围压,排水阀门始终打开,充分固结施加(1-)时,排水阀门始终打开,速度慢足以使孔压消散a)固结排水试验测定:轴向应变轴向应力体积应变三.土的应力-应变关系的假定§3土体中的应力计算§3.1应力状态及应力应变关系1、室内测定方法及一般规律(1)常规三轴试验a)固结排水试验v应力应变关系-以某种粘土为例•与围压有关•非线性•剪胀性三.土的应力-应变关系的假定...