土的荷载变形特性课件.pptx
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- 荷载 变形 特性 课件
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1、 土的荷载土的荷载-变形变形特性特性一、引 言路基的变形导致路面的变形,从而导致路面的开裂和不平整路基的荷载-变形特性对路面结构的疲劳特性有关,反映了结构的强度路基土的变形包括四类 路基的固结沉降,通过地基处理措施和时间,减小固结沉降,并使之稳定 外荷作用下土体的压密变形,通过压实控制,消除压密变形 弹性变形,与疲劳特性有关 塑性变形,重复荷载作用下的塑性变形累计,与平整度有关 表征荷载-变形特性的指标是E、二、土的应力土的应力-应变特性应变特性 线弹性体,非线性(弹性)体;弹塑性体,粘弹性体,粘弹塑性 土是一种弹塑性体一次荷载下的应力-应变关系 土的应力-应变关系须由三轴试验测得,关于试件的
2、制备、试验方法参见有关资料或规范 应力、应变曲线如图所示,图4-1,P35,表现了明显的非线性 加荷、卸荷时土的应力、应变曲线不重合,非弹性,说明存在不可恢复变形,所以是非弹性体 概念概念土的应力土的应力-应变特性应变特性 荷载越大,变形越大,变形速率越大。变形速率越来越大是细粒土的特征,注意与粗粒土(碎石)的区别,即悬浮结构与嵌锁结构的区别 ,即总变形包括了弹性变形与塑性变形之和 表征弹性体力学特性的特征参数是E、。虽然土不是弹性体,但传统上仍然采用弹性特征来表示,定义如下式:轴向变形量。取总变形量时,E为形变模量;取弹性变形时,E为弹性模量。pe1211E111模量 由于土为非线性体,所以
3、如何定义弹性模量?初始切线模量 切线模量,反映了该级荷载下的瞬间力学特性 割线模量,反映了平均力学特性 回弹模量,卸载曲线上的割线模量,是弹性模量,是割线模量。模量不是常量,与应力状况有关,即土的模量是一个条件参数 (初始切线模量除外),E;,E。图4-3是指 =常数时。为什么采用E、来表示土的特性,其合理性、准确性如何?)(fE 33 每次荷载的作用,都将产生一定量的塑性变形;产生的塑性变形量一般与弹性变形量成正比(对同一种土体而言 在荷载较小时,随着荷载作用次数的增加,每次产生的塑性变形量在逐步减少,弹性变形趋于稳定 由于弹性变形趋于稳定,所以回弹模量也趋于稳定,趋于常量 当重复应力较高时
4、,土体的总变形量会迅速增大,直至破坏,图4-4 重复应力较大、较小的分界值为其抗压强度的50%左右 所以,限制路基顶面的压应力/应变是保证路面寿命(疲劳、平整度)的重要措施,是路面设计的重要内容。塑性变形累计规律:半对数坐标系统上的直线关系 应力重复作用下土的变形特性应力重复作用下土的变形特性bNNba01log 土的应力-应变关系除了与应力状态有关外,还与湿度、密实度有关。显然,密实度越大,模量越大;湿度越大,模量越小。所以,土基模量的条件性表现在:所以,在决定土基的模量时,应进行认真的分析。湿度、密实度的影响湿度、密实度的影响,DfE 三、土基的荷载三、土基的荷载-弯沉关系弯沉关系弯沉:荷
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