高等土力学
土工试验包括室内试验、原位测试、模型试验原位监测直剪试验(剪切面上主应力是旋转的,剪切面是人为确定的,试样应力和应变不均匀,试样内各点应力状态及应力路径不同,边界上存在应力集中,不能控制排水)单剪试验(可测排水与排水,剪应变均匀)环剪试验(剪切面积不变,适合量测大变形后土的残余强度或终极强度)3围压增加,应力增量引起体积应变增量越来越小,土被压密,称压硬性膜嵌入:顶帽和底座与试样间的摩擦力,使试样两端存在剪应力,从而形成对试样的附加约束,这样在压缩试验中试样破坏时呈鼓形而拉伸试验时试样呈腰鼓形, 对于粗粒土,压力室的压力水会使橡皮膜嵌入试样表面,形成麻面,亦即膜嵌入的影响对于均匀的粗粒土,在室压变化情况下,它对试验的体变量测影响很大,使量测的试样体积压缩量放大了。这这一影响与试样的密度、颗粒尺寸和形状及土的级配有关;与膜厚度和模量有关;也与室压的变化有关,常规三轴排水室压不变化,对体积量测影响不大,但对于三轴不排水试验,因为其有效围压随孔压变化对量测的孔压有较大影响。大型高压三轴, 相似模拟, 剔除法, 替代法,混合法,模型试验在通常的重力场中,在一定的边界条件下对土工建筑物或地基进行
模拟,量测有关应力变形数据,通过一定的理论计算或数据计算来检验理论计算结果,小比尺的试验是将土工建筑物或地基及基础缩小n倍,同样自重和荷载也缩小n 倍。由于土并不是线弹性材料,在1g 下小尺寸模型中土中的应力水平很低。而在很低的围压下,土的应力、应变、强度性状与常规围压下有很大不同。另一种是足尺试验,按原型尺度模拟进行试验。ng 模型试验就是将土工建筑物或地基与基础尺寸缩小n 倍,一般采用原型材料作模型,土的密度相同。这样可使模型与原型的应力、应变相同;破坏机理相同,变形相似。对于以重力荷载为主的情况,尤为适用。目前有土工离心机和渗水力模型试验两种. 罗德角是主应力空间主应力和偏应力分量(八面体剪应力或偏应力第二不变量)夹角。本构关系是反映材料的力学性状的数学表达式,表示形式一般为应力—应变—强度—时间的关系。土的强度是土受力变形发展的一个阶段,即在微小的应力增量作用下,土单元会发生无限大(或不可控制)的应变增量,是土的本构关系的一个组成部分。应力应变特性是其非线性、弹塑性和剪胀(缩)性。主要的影响因素是应力水平、应力路径和应力历史。正常固结粘土和松砂的应力随应变增加而增加但增加速率越来越慢,最后逼近一渐近线;而在密砂和超固结土的试验曲线中,应力开始随应变增加而增加,达到一个峰值之后,应力随应变增加而下降,最后也趋于稳定。前者称为加工硬化,后者称为或加工软化, 土的变形模量随着围压而提高的现象,也称
为土的压硬性。在三轴试验中对于密砂或强超固结粘土偏差应力增加引起了轴应变增加,但除开始时少量体积压缩外,发生明显的体胀,不可能是体积的弹性回弹,这种体应变只能是由剪应力引起的被称为剪胀性,土的剪胀性实质上是由于剪应力引起土颗粒间相互位置的变化,使排列变化而而使颗粒间的孔隙加大(或减小),从而发生了体积变化。由于土在沉积过程中,长宽比大于1 的针、片、棒状颗粒在重力作用下倾向于水平方向排列而处于稳定的状态;另外,在随后的固结过程中,竖向的上覆土体重力产生的竖向应力与水平土压力产生的水平应力大小是不等的,这种不等向固结也会产生土的各向异性诱发各向异性是由于受到一定的应变后,土颗粒将发生空间位置的变化,从而改变了土的空间结构。蠕变是指在应力状态不变的条件下,应变随时间逐渐增长的现象;应力松弛是指维持应变不变,材料内的应力随时间逐渐减小的现象,邓肯张参数a 代表的是在这个试验中的起始变形模量的倒数。b 代表的是双曲线的渐近线所对应的极限偏差应力的倒数,定义破坏比Rf,其他的一些试验中的应力差与应变之间的曲线也可用双曲线来描述,但其斜率却不一定就是切线变形模量Et。对于饱和土的三轴固结不排水试验,如果用以进行有效应力分析时,这样确定的模型则不能使用。同样用CTE、TE、TC、RTC、RTE 三轴试验也不能直接确定这个模型的参数。屈服准则是弹塑性材料被施加一应力增量后判别其加载还是卸载,或是中性变载的条件。亦即它
是判断是否发生塑性变形的准则,在一般应力状态下,屈服准则可用一应力张量的函数来表示: f 为屈服函数,σij 为应力张量,H 为反映材料塑性性质的参数,一般为塑性应变的函数,称为硬化参数。f < 0则表示应力状态在现有屈服面之内,微小的应力变化只产生弹性应变。屈服准则用几何方法来表示即为屈服面和屈服轨迹,在塑性理论中,流动规则用以确定塑性应变增量的方向或确定塑性应变增量张量的各个分量间的比例关系。在塑性理论中规定了塑性应变增量的方向是由在应力空间中的塑性势面g 来决定的:在应力空间中各应力状态点的塑性应变增量方向必须与通过该点的塑性势面相垂直。所以它也叫作正交定律。这实质上是假设在应力空间中一点的塑性应变增量的方向是唯一的,只与该点的应力状态有关,与施加的应力增量无关。屈服面也必须是外凸的,这就是说塑性势面g 与屈服面f 必须是重合的,亦即f=g 这被称为相适应的流动规则,相反如果令f≠g,即为不相适应流动规则。它不能保证解的唯一性。加工硬化定律是决定一个给定的应力增量引起的塑性应变大小的准则。 由于p′~q′~v 间存在唯一性关系,在三维空间p′~q′~v 中组成一个曲面,被称为物态边界面或称为Roscoe 面,而正常固结粘土的各C—U 和C—D 状态路径都必须在这个物态边界面上。由于在物态边界面上,p′q′及v 三者有唯一性关系,所以各向等压固结到同一密度(v 相同)试样进行总应力路径不同的不排水试验,由于体积不变,它们的有效应力路径是相同的,
都是Ci—Ui。其应力应变关系曲线也相同。 它控制了重超固结土的破坏或屈服,被称为Hvorslev 线; 剑桥参数各向等压固结参数λ;回弹参数κ 和破坏常数M。其中λ和κ 均可用各向等压试验确定;M 可用常规三轴压缩试验确定。地基土单元:1,直接给应力赋值,应变,位移置0  2用有限元计算,应变,位移置0,只保留应力新填土单元应变,位移置0,只保留应力,应力可以计算或者赋值,  防止新土约束下面土体,取其模量为下部的1/500~1/1000,土单元受拉,未拉坏时,模量取1/3ET,拉坏时,取1/100~1/1000E  单元破坏的处理:受拉破坏σ3<0时,令σ3=0,一种是令主应力方向不变,一种是σZ不变,并且主应力方向不变,剪切破坏1圆心不变2. σZ不变,并且主应力方向不变
米泽斯和特雷斯卡:只有在饱和软粘土的不排水情况下,还可以使用。莫尔-库仑准则表达了破坏面上正应力与抗剪强度之间的关系。缺点:未考虑中主应力,强度包线是直线。
(1)CTC:(308.9,100,100)求其它破坏时应力CTE:(308.9,100,100)TC竖向力最大(182,59,59)TE 围压最大(129,129,42)
一个土一个于  RTC(围压减少)(100,32.45,32.45)RTE竖向力减小,  (100,100,32.45)

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