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土的变形特性和地基沉降计算例题(每天一点土力学)

土的变形特性和地基沉降计算例题(每天一点土力学)代入可得侧压力系数 K 0 与泊松比 μ的关系为:式中 K 0 ———土的侧压力系数或静止土压力系数,侧压力系数表示侧限条件下侧向水平力与竖向应力的比值。 具体计算中,竖向应力取有效应力值,因此,水平应力也为有效侧向应力。 当无试验资料时,可采用查表的经验值。其值一般小于 1,如果地面是经过剥蚀后留下的,或者所考虑的土层曾受到其他超固结作用,则 K 0 值可大于1。在三向受力情况下的应变:在侧限压力条件下,λ x =λ y =0,可得:

变形模量与压缩模量的关系

变形模量 E 与压缩模量 E s 虽都是竖向应力与竖向应变的比值,但是概念上有所区别。 土的变形模量在现场测试获得,是靠基底正下方土柱周围土体起到一定的侧限作用,压缩模量E s 则是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。 与其他弹弹性材料的弹性模量不同,具有相当部分的残余变形。 E 与 E s 两者在理论上是可以互相换算的。

现在侧向压缩试验土样中取一微单元体进行应力分析,如图所示。

土的变形特性和地基沉降计算例题(每天一点土力学)(1)

三向应力单元土体

单元体受到三向应力 σ x ,σ y ,σ z 作用,在 z轴方向的压力作用下,试样中的竖向正应力为 σ z ,由于试样的受力条件属轴向对称问题,所以相应的水平向正应力 σ x =σ y ,即

土的变形特性和地基沉降计算例题(每天一点土力学)(2)

式中 K 0 ———土的侧压力系数或静止土压力系数,侧压力系数表示侧限条件下侧向水平力与竖向应力的比值。 具体计算中,竖向应力取有效应力值,因此,水平应力也为有效侧向应力。 当无试验资料时,可采用查表的经验值。其值一般小于 1,如果地面是经过剥蚀后留下的,或者所考虑的土层曾受到其他超固结作用,则 K 0 值可大于1。

土的变形特性和地基沉降计算例题(每天一点土力学)(3)

在三向受力情况下的应变:

土的变形特性和地基沉降计算例题(每天一点土力学)(4)

在侧限压力条件下,λ x =λ y =0,可得:

土的变形特性和地基沉降计算例题(每天一点土力学)(5)

侧压力系数 K 0 与泊松比 μ的关系为:

土的变形特性和地基沉降计算例题(每天一点土力学)(6)

代入可得

土的变形特性和地基沉降计算例题(每天一点土力学)(7)

上式只不过是 E 与 E s 之间的理论关系。 实际上,由于在现场荷载试验测定 E 和室内压缩试验测定 E s 时,各有一些无法考虑到的因素,使得上式不能准确反映 E与 E s 之间的实际关系。 这些因素主要是:用于压缩试验的土样容易受到较大的扰动(尤其是高压缩性土)荷载试验与压缩试验的加荷速率、压缩稳定标准都不一样;μ值不易精确确定等。

根据统计资料知道,E 值可能是 βE s 值的几倍,一般来说,土越坚硬则倍数越大,而软土的 E 与βE s 值比较接近。

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