高等土力学李广信54-土的三维固结.pptx
《高等土力学李广信54-土的三维固结.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高等土力学李广信54-土的三维固结.pptx(92页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、图图558 圆形基础下土层的三维固结曲线Terzaghi一维固结曲线一维(单向)与三维固结计算的区别5.4.1 三向压缩比奥(Biot)固结理论zyx1.平衡方程fi为体积力,以土体为隔离体图图546 单元体上的应力 以土骨架作隔离体的平衡方程(1)三个方向上的渗透力:渗透力:ix w,iy w,iz wu:为超静水压力时,为浮容重 ;u:为总水压力(包括静水压力)时,为饱和容重 sat。2.位移协调条件:应变-位移条件:土骨架在x,y,z 方向的位移(2)3.土骨架的应力应变关系-线弹性广义胡克定律(3)或者(3)或者(3)平衡、变形协调及本构关系三方程叠加(4)方程及未知数个数未知数4个:
2、us,vs ws:土骨架的位移u:孔隙水压力 三个方程少一个条件(4)4.饱和土体的连续性方程流出水量体积压缩达西定律连续性方程(5)(1)Cv3是三维固结系数;(2)是时间t 的函数。比较:(5)单向固结微分方程(5)(4)5.二维与一维形式平面应变一维形式:单向渗流固结问题对于荷载一次施加,并且不变可见,此时比奥理论与太沙基单向固结理论一致6.比奥固结理论原理及其在数值计算中应用(1)未知变量:结点的 us,vs,ws;u;(2)有效应力原理;(3)平衡方程;(4)连续性方程;(5)变形协调条件;(6)本构模型:线性,非线性,弹塑性;(7)时间:从t=0开始,每次增加t;(8)应力应变的非
3、线性:不同时刻参数随有效 应力变化。5.4.2 太沙基(Terzaghi)-伦杜立克(Rendulic)准三维固结理论(扩散方程)根据一维固结论理,将固结方程进行重要的简化,解决二、三维固结问题。骨架体应变:假设:骨架体变率:1.变形条件骨架体应变率:连续性方程:微分方程:2.二维与一维的形式二维一维3.固结系数的比较太沙基一维固结理论二者的固结系数是一致的5.4.3 两种固结论理的比较原理与条件比奥固结理论太沙基一维固结理论1.两种固结微分方程比奥(Biot)太沙基(Terzaghi)-伦杜立克(Rendulic)2.理论假设的比较相同之处线弹性 (?)小变形(小应变)达西定律连续性条件:饱
4、和、不可压缩主要区别 是否假设正应力之和在固结与变形过程中为常数;实际上为是否满足变形协调条件。平衡方程(有效应力原理)应力应变关系线弹性模型(也可以是其他模型)应变位移关系:变形协调条件连续性条件太沙基-伦杜立克胡克定律平衡方程连续性条件不满足2.理论建立条件的比较比奥理论比奥理论比奥理论 可解得土体受力后的应力、应变应力、应变和孔压的生成和消散过程,理论上是完整严密的。太沙基太沙基-伦杜立克伦杜立克 扩散方程假设三个主应力(总应力)之和不变,不满足变形协调条件,(应力应变解不严密)。只能解出孔隙水压力u。两种固结理论的比较3曼代尔-克雷尔效应(Mandel-Cryer Effect)在不变
5、的荷重施加于土体上后的某时段内,土体内的孔隙水压力不是下降,而是继续上升,而且可能超过应有的压力值。该现象由曼代尔(Mandel)和克雷尔(Cryer)发现,故称为曼代尔曼代尔-克雷尔效应克雷尔效应,或称应力传递效应。时间因数 lgTv图图559 条形基础下M点的孔压发展2az=aM1.01)曼代尔-克雷尔效应的原理图图560 圆形土体的曼代尔-克雷尔效应的原理示意图 u1)曼代尔-克雷尔效应的原理(1)在表面透水的地基面上施加荷载,经过 短暂的时间,靠近排水面的土体由于排 水发生体积收缩。(2)但是内部土体还来不及排水。为了保持 变形协调,表层的压缩必然挤压土体内 部,使那里的应力有所增大。
6、(3)某个区域内的总应力将超过它们的起始 值,因而内部孔隙水由于收缩力迫使其 压力上升。2)影响曼代尔-克雷尔效应的因素(1)随地面排水性能增强而强烈。(2)点的位置:超静水压力出现峰值点的时间随 深度而推后;(平面应变条件)离基础轴线 愈近,效应愈明显。(3)随土的泊松比的增大而减小。体积不变,没有这一效应。表面透水性的影响图图561 表面透水性对孔压变化的影响计算点的深度图图562 不同深度的计算点孔压的发展计算点的水平位置图图563不同水平位置的计算点孔压的发展泊松比的影响图图564 泊松比的影响按扩散理论求解固结问题不会出现曼代尔-克雷尔效应。Tv图图565 扩散理论与比奥理论的解答3
7、)讨论(1)由于曼代尔-克雷尔效应,地面透水的土 体中一点的剪应力随时间变化,最大值可 能在固结过程中的基础边缘产生;(2)由于曼代尔-克雷尔效应,会延滞了固结 使固结速度减少;(3)按沉降计算固结度Us与按孔压计算固结度 Up可能不同;(4)在扩散方程中,对于三向和二向问题,固 结系数采用Cv3,Cv2,则解得的超静水压力 的消散过程及固结度U与比奥的精确解一 般是十分相近的。由于曼代尔-克雷尔效应,地面透水的土体中一点的剪应力随时间变化,最大值可能在固结过程中的基础边缘产生。图图566 最大剪应力随时间的变化 准三向固结理论只研究土体中超静水压力的消散过程,不涉及与变形的耦合作用,并用超超
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高等 土力学 李广信 54 三维 固结
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。