土力学有效应力原理地基自重应力计算VIP免费

智者乐水仁者乐山外荷载总应力饱和土中的应力形态饱和土是由固体颗粒骨架和充满其间的水组成的两相体。受外力后，总应力分为两部分承担：由土骨架承担，并通过颗粒之间的接触面进行应力的传递，称之为粒间应力由孔隙水来承担，通过连通的孔隙水传递，称之为孔隙水压力。孔隙水不能承担剪应力，但能承受法向应力1§3.2有效应力原理智者乐水仁者乐山外荷载总应力Aaa接触点PsPsvA：Aw：As：土单元的断面积颗粒接触点面积竖向投影孔隙水断面积竖向投影a-a断面竖向力平衡：有效应力σ1饱和土有效应力原理2§3.2有效应力原理智者乐水仁者乐山饱和土的有效应力原理饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为两部分σ和u，并且：土的变形与强度都只取决于有效应力一般地，uσσuuuστττστττσστττστττσyxyyyxxxyxyxyyyxxxyxzzzzzzzzzz有效应力总应力已知或易知孔隙水压测定或计算u3§3.2有效应力原理智者乐水仁者乐山有效应力原理的讨论孔隙水压力的作用有效应力的作用简单实例它在各个方向相等，只能使土颗粒本身受到等向压力，不会使土颗粒移动，导致孔隙体积发生变化。由于颗粒本身压缩模量很大，故土粒本身压缩变形极小水不能承受剪应力，对土颗粒间摩擦、土粒的破碎没有贡献因而孔隙水压力对变形强度没有直接影响，称为中性应力4§3.2有效应力原理智者乐水仁者乐山有效应力原理的讨论孔隙水压力的作用有效应力的作用简单实例是土体发生变形的原因：颗粒间克服摩擦相对滑移、滚动以及在接触点处由于应力过大而破碎均与有关是土体强度的成因：土的凝聚力和粒间摩擦力均与有关5§3.2有效应力原理智者乐水仁者乐山有效应力原理的讨论孔隙水压力的作用有效应力的作用简单实例讨论：海底与土粒间的接触压力哪一种情况下大？1mσz=u=0.01MPa104mσz=u=100MPa6§3.2有效应力原理智者乐水仁者乐山7外荷载总应力Aaa课堂讨论：有效应力原理的不同形式外荷载总应力Aaa§3.2有效应力原理更直观？智者乐水仁者乐山=1-n8外荷载总应力AaaPsvPs孔压u+svwAPuA+(1)svswsPAAunnuAAAa-a断面竖向力平衡：有效应力σ：土颗粒的平均应力=nA：Aw：As：土单元的断面积颗粒截面的面积孔隙水的断面积swAAA(1-)=n+nu课堂讨论：有效应力原理的不同形式§3.2有效应力原理智者乐水仁者乐山9aa(1)nnuaa1.两个公式是否正确？2.两个公式中的有效应力是否含义相同？3.哪个公式更适合土力学，为什么？课堂讨论：有效应力原理的不同形式讨论§3.2有效应力原理智者乐水仁者乐山10课堂讨论：有效应力原理的不同形式1.反映颗粒间的接触力大小，两种情况计算得到的有效应力相等2.反映颗粒本身应力的大小，两种情况计算得到的有效应力相差巨大(1)nnu讨论：两公式计算的有效应力的差异？1mσz=u=0.01MPa104mσz=u=100MPa§3.2有效应力原理第三章：土体中的应力计算§3.1地基中的应力状态§3.2有效应力原理§3.3地基的自重应力计算§3.4基底压力计算§3.5地基中的附加应力计算§3.6超静孔隙水压力与孔压系数§3.7常规三轴压缩试验智者乐水仁者乐山地基的自重应力假定：水平地基半无限空间体半无限弹性体有侧限应变条件一维问题定义：在修建建筑物以前，地基中由土体本身的有效重量而产生的应力目的：确定土体的初始应力状态计算：§3.3地基的自重应力计算121.计算总应力2.计算孔隙水压力3.计算有效应力智者乐水仁者乐山自重应力计算基本方法竖直向总应力：等于单位面积上土柱和水柱的总重量iisHγσzi取值：1H12H23H3zszsxsy地面地下水13•非饱和土用天然容重•饱和土用饱和容重sat•纯水部分用水的容重w孔隙水压力：根据实际地下水条件，区分静水条件和稳定渗流条件等情况进行计算§3.3地基的自重应力计算–基本方法智者乐水仁者乐山竖直向有效应力：zs0sysxσKσσν1...