《有效应力原理》PPT课件.ppt
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1、有效应力原理,有效应力:,土体是由固体颗粒和孔隙水及空气组成的三相集合体。外荷在土体中产生的应力是通过颗粒间的接触来传递的。由颗粒间的点接触传递的应力会使土的颗粒 产生变形,引起土 体的变形和强度的 变化,这种对土体 变形和强度有效的 粒间应力就称为有 效应力。,由于孔隙水在土中一点的各方向产生的压力相等,它只能压缩土颗粒本身而不能使土颗粒产生位移,而土粒本身的压缩量是可以忽略不计的(当压力值达到600kpa时,土颗粒体积压缩5),所以不能直接引起土体变形和强度变化的孔隙水压力又称为中性压力。,如果土体中的孔隙是互相连通而又充满水,则孔隙中的水服从静水压力分布规律,这种由孔隙水传递的应力就称为
2、孔隙水压力U。,孔隙水压力U,a,a,A:,Aw:,As:,土单元的断面积,颗粒接触点的面积,孔隙水的断面积,a-a断面通过土颗粒的接触点,u:孔隙水压力,总应力等于该土体单元面积以上土、水自重和所施加的所有外荷之和,总应力,PS,PSV,a,a,PS,a-a断面通过土颗粒的接触点,有效应力,u:孔隙水压力,(As 0.03),有效应力计算,(1)静水条件,地下水位,=-u,u=wH2,u=wH2,=-u=wH1+satH2-w(H1+H2)=(sat-w)H2=H2,与地面以上水位H1无关,与地下水位H2有关。,地下水位变化对有效应力的影响,毛细饱和区,总应力,孔隙水压力,有效应力,+,-,
3、毛细水上升时土中有效应力计算,具体计算结果见教材P71表,H,h,砂层,承压水,粘土层sat,H,h,砂层,排水,sat,向上渗流,向下渗流,土中水渗流时有效应力计算,A,渗透压力:,向上渗流,A,渗流压密,渗透压力:,地下水位下降,会在土层中产生朝下的渗流,从而使有效应力增加,导致土层发生压密变形,称为渗流压密。这是引起地面沉降的又一个原因。,向下渗流,具体计算结果见教材P72表,基底压力与基底附加压力的计算,基底压力:基础底面传递给地基表面的压力,也称基底接触压力。,基底压力,附加应力,地基沉降变形,基底反力,基础结构的外荷载,上部结构的自重及各种荷载都是通过基础传到地基中的,影响因素计算
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