高等土力学(李广信)2.3 土的应力变形特性.pptVIP

2.3 土的应力变形特性 特性：非线性、弹塑性、压硬性、剪胀性、 各向异性、结构性、流变性、应变硬（软）化、 减载体缩。 影响因素：应力水平、应力路径、应力历史 (3S: stress level, stress path, stress history)、其它。 土的体积收缩趋势 剪应力引起的体胀有恢复的趋势； 但是剪应力引起的体积收缩是不可恢复的； 各种形式的应力的重复总是引起体缩的积累。 各向异性 土的结构性 流变性—蠕变与应力松弛 影响因素 应力水平（围压） 应力路径：A－1－B；A－2－B，比较 应力历史 正常固结与超固结 （或拟似超固结土） * * ?? ????? ?v 松砂及正常 固结粘土 密砂及 超固结土 非线性、剪胀性、应变硬化（软化） 图2－7 不同土的应力应变曲线 峰值状态 残余状态 循环加载：滞回圈、减载体缩DDA （Discontinuous Deformation Analysis) -2 0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12 εa (1/100) εv (1/100) (σ1-σ3) (100kPa) Shear Stress Volume Strain 图2－8 用DDA计算的密砂应力应变曲线 各向等压压缩试验结果 图2－9 各向等压试验 图2－10 承德中密砂的三轴试验（ ???500kPa） 体缩 体胀 图2－11 剪应力下的颗粒的运动与体变 ? ? ?v ? ?平面上应力路径为圆周单调加载（A1A2A3…）与循环加载（OA1OA2OA3…）的试验结果—体积连续收缩 360? 图2－12 ?平面上应力路径为圆周 ?v ?? 主应力旋转下的体应变：收缩 图2－13 主应力方向角旋转时的各应变分量 图2－14 三轴循环加载下的应力应变曲线 ε1(%) εv(%) εv(%) ε1(%) σ3=100kPa σ3=3000kPa 图2－15 减载体缩（1） 白河堡粘土的三轴试验结果：加载与减载体积都收缩 ?? ?v ?v ?? ??????kPa ???2??kPa 图2－16 各种应力路径的中密砂三轴试验及减载体缩 1.各向等压试验 5. ??=常数伸长 2.等比试验 6. ??=常数平面应变 3.平均主应力为常数 7. b=0.5的真三轴试验 4. ??=常数试验 1 2 3 4 5 6 7 5 平均主应力为常数 ??=常数试验 ??=常数伸长 ??=常数平面应变 b=0.5的真三轴试验 应力比S--体应变 ?v 图2－17 减载体缩（2）：中密砂的可恢复剪胀 减载体缩—松砂与一般粘性土 ?? ?v 图1 ?3=100kPa砂土的循环加载与单向加载体变比较 ?1(%) ?1(%) ?v(%) 密砂 松砂 Fig.1 Volume strain of Chengde sand in uniaxial and cyclic loading 图2－18 在???100kPa下的三轴加卸载循环试验 ?v(% 图2－19 砂土的各向异性 ? 图2－20 原状土与重塑土的压缩曲线 图2－21粘土的蠕变与应力松弛 图2－22 不同围压的三轴试验曲线 图2－23 不同应力路径的应力应变曲线 图2－24 正常固结粘土在不同应力增量方向上的应变增量方向 图2－25 ?平面上应力路径转折时的应变路径