打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
太沙基有效应力原理解读

笔者引入给水度,通过力平衡原理推导出新的有效应力原理公式,优化了(或推翻了)太沙基有效应力原理,实现了水土压力的统一计算。如果此理论被社会认可,能够推动理论土力学的进一步发展,让理论土力学更“理论”。

由于许多人对土力学是非专业的或专业人士受太沙基有效应力原理影响较深,无法理解有效应力原理。现对百度百科上的太沙基有效应力原理进行解读,希望大部分人能够理解。

百度百科是这样解释太沙基有效应力原理的:

百度百科解释为可通过一个试验理解太沙基有效应力原理:比如有两土试样,一个加水超过表面若干,会发现土样没有压缩;另一个表面放重物,很明显土样被压缩了。尽管这两个试样表面都有荷载,但是结果不同。原因就是前一个是孔隙水压,后一个是通过颗粒传递的,为有效应力。

上述解释存在问题。一个土试样加水超过表面若干,土变为饱和土。孔隙水存在于土试样土骨架的孔隙中,并且附着于土骨架中的土颗粒表面,对土颗粒表面有压力作用。当孔隙水压力不足以挤碎土颗粒时土样就不会变形。如果此土试样无孔隙,土试样上下左右都将受到外部水压,上下或者左右孔隙水作用力或合力不足以挤碎土试样时土试样不会发生变形。土试样是具有一定强度的,只是加水超过表面若干是无法将土试样挤压变形的。       土试样表面放重物,重物直接作用于土试样上,重物对土试样有一个向下的作用力,当土试样无法承受重物作用力时土试样直接变形。

两试样结果不同是由于荷载作用对象不同,土试样中土骨架所受作用力不同。当土试样所受孔隙水压力极大(或深海中),土试样中土骨架将变形,被孔隙水挤压成一个个极小的土颗粒。当重物放在土试样表面上,不足以导致土试样变形时,土试样也不会变形。

新有效应力原理公式为:

σ1 =σ1′+μ1               (1)                                                                                                μ1= m2/3μw                  (2)                                                                                              式(1-2)中:σ1—饱和土水平截面上的竖直总应力,(kPa);σ1′--作用在土骨架上的力在水平截面上的竖直应力,(即有效应力,kPa); μ1—孔隙水压力在孔隙水通道面积上的作用力在水平截面上平均水应力,(即中和应力,kPa); m—岩土给水度; μw—孔隙水(自由水)压力,(kPa)。       新有效应力原理可以这样解释:有效应力原理,这是土力学区别于其他力学的一个重要原理。土是三相体系,对饱和土来说,是二相体系。外荷载作用后,土中应力被土骨架和土中的水气共同承担,但是只有通过土颗粒传递的有效应力才会使土骨架产生变形,具有土骨架的抗剪强度。孔隙中的水气通过土颗粒传递到土骨架上,对土骨架有支撑作用。因此,土骨架应力(有效应力)增加可以造成土骨架变形,孔隙水在孔隙水通道面积上的作用力在截面上的平均应力(中和应力)增加可以防止土骨架变形(前提条件是孔隙水压力不会造成土颗粒变形)。饱和土的压缩有一个排水过程,排水过程中是中和应力减少(防土骨架变形能力变低),有效应力增加,土骨架产生变形的过程。

春节已经过去,开始上班了,祝大家节后快乐。        

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
美丽的勋章菊(花卉摄影)
可食可药美化环境的火棘花(花卉摄影)
微距忍冬果(摄影音画)
吉祥戴胜鸟(摄影)
南非-博茨瓦纳见闻-----(1)
摄影:南京月牙湖一游(3)
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服