地基中的應力分布（92頁清楚明了）

1、土和地基中的應力及分布 第三章1本章特點學習要點主要難點有較嚴格的理論內(nèi)容較細充分利用連續(xù)介質(zhì)力學的基本知識緊密聯(lián)系土的特點實際應用中進行合理假定 有效應力原理有滲流時土中應力計算孔壓系數(shù)3 土體中的應力計算圖書推薦松岡元，土力學，羅汀、姚仰平譯，中國水利水電出版社，2001年23 土體中的應力計算強度問題變形問題地基中的應力狀態(tài)應力應變關系土力學中應力符號的規(guī)定應力狀態(tài)自重應力附加應力基底壓力計算有效應力原理建筑物修建以后，建筑物重量等外荷載在地基中引起的應力，所謂的“附加”是指在原來自重應力基礎上增加的壓力。建筑物修建以前，地基中由土體本身的有效重量所產(chǎn)生的應力。常規(guī)三軸試驗33 土體中的

2、應力計算3.1 應力狀態(tài)3.2 地基中自重應力的計算3.3 地基中附加應力的計算3.4 基底壓力計算3.5 有效應力原理3.6 常規(guī)三軸試驗4yzxo一. 土力學中應力符號的規(guī)定 3 土體中的應力計算3.1 應力狀態(tài)=地基：半無限空間5一. 土力學中應力符號的規(guī)定 3 土體中的應力計算3.1 應力狀態(tài)莫爾圓應力分析材料力學+-+-土力學正應力剪應力拉為正壓為負順時針為正逆時針為負壓為正拉為負逆時針為正順時針為負6二. 地基中常見的應力狀態(tài) 3 土體中的應力計算3.1 應力狀態(tài)yzxo1.一般應力狀態(tài)三維問題=72. 軸對稱三維問題應變條件應力條件獨立變量：二. 地基中常見的應力狀態(tài) 3 土體中

3、的應力計算3.1 應力狀態(tài)=0000000000008二. 地基中常見的應力狀態(tài) 3 土體中的應力計算3.1 應力狀態(tài)2. 軸對稱三維問題一般三維應力狀態(tài):三軸應力狀態(tài)：忽略中主應力的影響理論研究和工程實踐中廣泛應用93.1 應力狀態(tài)yzxo3 土體中的應力計算3. 平面應變條件二維問題沿長度方向有足夠長度，L/B10；垂直于y軸切出的任意斷面的幾何形狀均相同，其地基內(nèi)的應力狀態(tài)也相同；平面應變條件下，土體在x, z平面內(nèi)可以變形，但在y方向沒有變形。二. 地基中常見的應力狀態(tài) 103. 平面應變條件二維問題應變條件應力條件獨立變量二. 地基中常見的應力狀態(tài) 3 土體中的應力計算3.1 應力狀

4、態(tài)=000000000114.側(cè)限應力狀態(tài)一維問題水平地基半無限空間體；半無限彈性地基內(nèi)的自重應力只與Z有關；土質(zhì)點或土單元不可能有側(cè)向位移側(cè)限應變條件；任何豎直面都是對稱面應變條件AB3 土體中的應力計算3.1 應力狀態(tài)二. 地基中常見的應力狀態(tài) yzxo12應變條件應力條件獨立變量4.側(cè)限應力狀態(tài)一維問題3 土體中的應力計算3.1 應力狀態(tài)二. 地基中常見的應力狀態(tài) =00000000000000K0：側(cè)壓力系數(shù)理論研究和工程實踐中廣泛應用13均勻一致各向同性體（土層性質(zhì)變化不大時）線彈性體（應力較小時）連續(xù)介質(zhì)（宏觀平均）與(x, y, z)無關與方向無關 理論 方法彈性力學解求解“彈性

5、”土體中的應力解析方法優(yōu)點：簡單，易于繪成圖表等3 土體中的應力計算碎散體非線性彈塑性成層土各向異性pe線彈性體加載卸載3.1 應力狀態(tài)三. 土的應力-應變關系的假定 143 土體中的應力計算3.1 應力狀態(tài)3.2 地基中自重應力的計算3.3 地基中附加應力的計算3.4 基底壓力計算3.5 有效應力原理3.6 常規(guī)三軸試驗153.2 地基中自重應力的計算水平地基中的自重應力假定：水平地基半無限空間體半無限彈性體 側(cè)限應變條件一維問題3 土體中的應力計算定義：在修建建筑物以前，地基中由土體本身的有效重量而產(chǎn)生的應力。目的：確定土體的初始應力狀態(tài)計算：地下水位以上用天然容重，地下水位以下用浮容重1

6、6成層地基1.計算公式均質(zhì)地基豎直向：3.2 地基中自重應力的計算3 土體中的應力計算水平向：豎直向：水平向：容重：地下水位以上用天然容重 地下水位以下用浮容重231172. 分布規(guī)律自重應力分布線的斜率是容重；自重應力在等容重地基中隨深度呈直線分布；自重應力在成層地基中呈折線分布；在土層分界面處和地下水位處發(fā)生轉(zhuǎn)折。均質(zhì)地基成層地基3.2 地基中自重應力的計算3 土體中的應力計算183 土體中的應力計算3.1 應力狀態(tài)3.2 地基中自重應力的計算3.3 地基中附加應力的計算3.4 基底壓力計算3.5 有效應力原理3.6 常規(guī)三軸試驗193.3 地基中附加應力的計算3 土體中的應力計算豎直集中

7、力矩形面積豎直均布荷載矩形面積豎直三角形荷載水平集中力矩形面積水平均布荷載豎直線布荷載條形面積豎直均布荷載圓形面積豎直均布荷載特殊面積、特殊荷載主要討論豎直應力203 土體中的應力計算豎直集中力矩形內(nèi)積分矩形面積豎直均布荷載矩形面積豎直三角形荷載水平集中力矩形內(nèi)積分矩形面積水平均布荷載線積分豎直線布荷載寬度積分條形面積豎直均布荷載圓內(nèi)積分圓形面積豎直均布荷載L/B10其他：表36特殊荷載：將荷載和面積進行分解，利用已知解和疊加原理求解3.3 地基中附加應力的計算213.3 地基中附加應力的計算一. 豎直集中力作用下的附加應力計算布辛內(nèi)斯克課題3 土體中的應力計算yzxoPMxyzrRM（P；x

8、,y,z；R, , ）223.3 地基中附加應力的計算一. 豎直集中力作用下的附加應力計算布辛內(nèi)斯克課題3 土體中的應力計算查表31集中力作用下的應力分布系數(shù)230.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0r/z0.50.40.30.20.10K3.3 地基中附加應力的計算豎直集中力作用下的附加應力計算 布辛內(nèi)斯克課題3 土體中的應力計算yzxoPMxyzrRM特點1.z與無關，應力呈軸對稱分布2.z:zy:zx= z:y:x, 豎直面上合力過原點，與R同向24特點3.P作用線上，r=0, K=3/(2）,z=0, z，z，z=04.在某一水平面上z=const，r=0, K最大，r，K減小

9、，z減小5.在某一圓柱面上r=const，z=0, z=0，z，z先增加后減小6.z 等值線應力泡3.3 地基中附加應力的計算一. 豎直集中力作用下的附加應力計算布辛內(nèi)斯克課題3 土體中的應力計算應力球根球根PP0.1P0.05P0.02P0.01P253.3 地基中附加應力的計算二. 水平集中力作用下的附加應力計算西羅提課題3 土體中的應力計算PhyzxoMxyzrRM263.3 地基中附加應力的計算三. 矩形面積豎直均布荷載作用下的附加應力計算3 土體中的應力計算1. 角點下的垂直附加應力 B氏解的應用矩形豎直向均布荷載角點下的應力分布系數(shù)Ks 查表3-2p（311）74頁Mm=L/B,

10、n=z/B272. 任意點的垂直附加應力角點法a.矩形面積內(nèi)b.矩形面積外3.3 地基中附加應力的計算3 土體中的應力計算兩種情況：荷載與應力間滿足線性關系疊加原理角點下垂直附加應力的計算公式地基中任意點的附加應力角點法三. 矩形面積豎直均布荷載作用下的附加應力計算283.3 地基中附加應力的計算四. 矩形面積三角形分布荷載作用下的附加應力計算3 土體中的應力計算矩形面積豎直三角分布荷載角點下的應力分布系數(shù)查表3-3ptM293.3 地基中附加應力的計算五. 矩形面積水平均布荷載作用下的附加應力計算3 土體中的應力計算角點下的垂直附加應力 C氏解的應用矩形面積作用水平均布荷載時角點下的應力分布

11、系數(shù)ph303.3 地基中附加應力的計算六. 豎直線布荷載作用下的附加應力計算弗拉曼解3 土體中的應力計算-B氏解的應用M313.3 地基中附加應力的計算七. 條形面積豎直均布荷載作用下的附加應力計算3 土體中的應力計算任意點下的附加應力F氏解的應用條形面積豎直均布荷載作用時的應力分布系數(shù)pM323.3 地基中附加應力的計算八. 條形面積其它分布荷載作用下的附加應力計算3 土體中的應力計算表36九. 圓形面積均布荷載作用時圓心下的附加應力計算r-圓形面積的半徑33小結(jié)K 豎直集中荷載作用下 (表3-1)Ks 矩形面積豎直均布荷載作用角點下 (表3-2)Kt 矩形面積三角形分布荷載作用角點下 (

12、表3-3)Kh 矩形面積水平均布荷載作用角點下 (表3-4)Kzs條形面積豎直均布荷載作用時 Kzt條形面積三角形分布荷載作用時 Kzh條形面積水平均布荷載作用時K0 圓形面積均布荷載作用時園心點下KzL條形面積梯形分布荷載作用時 3.3 地基中附加應力的計算3 土體中的應力計算K = F（底面形狀；荷載分布；計算點位置）34十. 影響土中應力分布的因素(1)上層軟弱，下層堅硬的成層地基2. 非均勻性成層地基 中軸線附近z比均質(zhì)時明顯增大的現(xiàn)象 應力集中；應力集中程度與土層剛度和厚度有關； 隨H/B增大，應力集中現(xiàn)象逐漸減弱。(2)上層堅硬，下層軟弱的成層地基 中軸線附近z比均質(zhì)時明顯減小的現(xiàn)

13、象 應力擴散； 應力擴散程度，與土層剛度和厚度有關； 隨H/B的增大，應力擴散現(xiàn)象逐漸減弱。3.3 地基中附加應力的計算3 土體中的應力計算1. 非線性和彈塑性應力水平較高時影響較大(3)土的變形模量隨深度增大的地基 應力集中現(xiàn)象H均勻成層E1E2E1H均勻成層E1E2E1353. 各向異性地基當Ex/Ez1 時，應力擴散Ex相對較大，有利于應力擴散3.3 地基中附加應力的計算3 土體中的應力計算十. 影響土中應力分布的因素363 土體中的應力計算3.1 應力狀態(tài)3.2 地基中自重應力的計算3.3 地基中附加應力的計算3.4 基底壓力計算3.5 有效應力原理3.6 常規(guī)三軸試驗373.4 基底

14、壓力計算基底壓力：基礎底面?zhèn)鬟f給地基表面的壓力，也稱基底接觸壓力。3 土體中的應力計算基底壓力附加應力地基沉降變形基底反力基礎結(jié)構(gòu)的外荷載上部結(jié)構(gòu)的自重及各種荷載都是通過基礎傳到地基中的。影響因素計算方法分布規(guī)律上部結(jié)構(gòu)基礎地基建筑物設計暫不考慮上部結(jié)構(gòu)的影響，使問題得以簡化；用荷載代替上部結(jié)構(gòu)。38一. 影響因素基底壓力基礎條件剛度形狀大小埋深大小方向分布土類密度土層結(jié)構(gòu)等3.4 基底壓力計算3 土體中的應力計算荷載條件地基條件39抗彎剛度EI= M0；反證法: 假設基底壓力與荷載分布相同，則地基變形與柔性基礎情況必然一致；分布: 中間小, 兩端無窮大。二.基底壓力分布彈性地基，絕對剛性基礎

15、基礎抗彎剛度EI=0 M=0；基礎變形能完全適應地基表面的變形;基礎上下壓力分布必須完全相同，若不同將會產(chǎn)生彎矩。3.4 基底壓力計算3 土體中的應力計算條形基礎，豎直均布荷載彈性地基，完全柔性基礎40彈塑性地基，有限剛度基礎3.4 基底壓力計算3 土體中的應力計算二.基底壓力分布 荷載較小 荷載較大砂性土地基粘性土地基 接近彈性解 馬鞍型 拋物線型 倒鐘型41根據(jù)圣維南原理，基底壓力的具體分布形式對地基應力計算的影響僅局限于一定深度范圍；超出此范圍以后，地基中附加應力的分布將與基底壓力的分布關系不大，而只取決于荷載的大小、方向和合力的位置。3.4 基底壓力計算3 土體中的應力計算三. 實用簡

16、化計算基底壓力的分布形式十分復雜簡化計算方法：假定基底壓力按直線分布的材料力學方法基礎尺寸較小荷載不是很大42BLPBPBPBLPBP荷載條件豎直中心豎直偏心傾斜偏心基礎形狀矩形條形P單位長度上的荷載3.4 基底壓力計算3 土體中的應力計算三. 實用簡化計算BLPoxy基礎形狀與荷載條件的組合433 土體中的應力計算3.4 基底壓力計算三. 實用簡化計算exeyBLxyxyBLPP矩形面積中心荷載矩形面積偏心荷載443 土體中的應力計算eB/6: 出現(xiàn)拉應力區(qū)3.4基底壓力計算三. 實用簡化計算xyBLeexyBLexyBLK3KPPP土不能承受拉應力基底壓力合力與總荷載相等壓力調(diào)整K=B/2

17、-e矩形面積單向偏心荷載45BePPPvPh傾斜偏心荷載分解為豎直向和水平向荷載，水平荷載引起的基底水平應力視為均勻分布。3 土體中的應力計算3.4基底壓力計算三. 實用簡化計算條形基礎豎直偏心荷載463 土體中的應力計算應力狀態(tài)自重應力的計算附加應力的計算基底壓力計算小結(jié)地基中的應力狀態(tài)應力應變關系的假定土力學中應力符號的規(guī)定水平地基中的自重應力因素：底面形狀；荷載分布；計算點位置影響因素基底壓力分布實用簡化計算47土體中的應力計算 第三章483 土體中的應力計算3.1 應力狀態(tài)3.2 地基中自重應力的計算3.3 地基中附加應力的計算3.4 基底壓力計算3.5 有效應力原理3.6 常規(guī)三軸試

18、驗491998年九江大堤決口解放軍報2000年08月14日 九江大堤今年又見“豆腐渣” 2000年雙鐘圩堤身滑坡羊城晚報2000年07月31日“豆腐渣”工程“王 ”工程30公里“豆腐腦” 501999年下半年 ：開工2000年1月16日：圩堤出現(xiàn)局部滑坡 2月11日：混凝土墻齒槽滑動 3月13日：混凝土堤身變形加大 4月 9日：堤身滑塌鄱陽湖段的雙鐘圩： 全長1220米，總投資1550萬元最大移位：60多米最大沉陷：約10米滑塌面積：7800多平方米塌方體積：7.7萬立方米完成投資：1295萬元圩堤高度：18.6米事故分析：“是各種失誤疊加造成的” 直接原因：軟粘土地基，初步設計方案施工三年，

19、實際期限半年施工必須超速加載 教訓：“程序上經(jīng)過科學決策的工程建設，如果作為一刀切的政治任務去完成，就容易讓科學決策變形、變味?！?需要的土力學知識： 有效應力原理 滲流固結(jié)理論 土的強度理論513.5 有效應力原理土孔隙水固體顆粒骨架+三相體系對所受總應力，骨架和孔隙流體如何分擔？3 土體中的應力計算孔隙氣體+總應力總應力由土骨架和孔隙流體共同承受它們?nèi)绾蝹鬟f和相互轉(zhuǎn)化？它們對土的變形和強度有何影響？受外荷載作用Terzaghi（1923）有效應力原理固結(jié)理論土力學成為獨立的學科孔隙流體521. 飽和土中的應力形態(tài)PSPSVaa3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算一. 有效應力原理的基本

20、概念PSA：Aw：As：土單元的斷面積顆粒接觸點的面積孔隙水的斷面積a-a斷面通過土顆粒的接觸點有效應力a-a斷面豎向力平衡：u：孔隙水壓力土骨架承擔土骨架傳遞533.5 有效應力原理3 土體中的應力計算一. 有效應力原理的基本概念2. 飽和土的有效應力原理（1）飽和土體內(nèi)任一平面上受到的總應力可分為兩部分 和u，并且（2）土的變形與強度都只取決于有效應力一般地，有效應力總應力已知或易知孔隙水壓測定或算定通常,54孔隙水壓力的作用 對土顆粒間摩擦、土粒的破碎沒有貢獻，并且水不能承受剪應力，因而孔隙水壓力對土的強度沒有直接的影響； 它在各個方向相等，只能使土顆粒本身受到等向壓力，由于顆粒本身壓縮

21、模量很大，故土粒本身壓縮變形極小。因而孔隙水壓力對變形也沒有直接的影響，土體不會因為受到水壓力的作用而變得密實。變形的原因 顆粒間克服摩擦相對滑移、滾動與 有關； 接觸點處應力過大而破碎與 有關。試想：海底與土粒間的接觸壓力哪一種情況下大？1mz=u=0.01MPa104mz=u=100MPa強度的成因 凝聚力和摩擦與 有關3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算一. 有效應力原理的基本概念2. 飽和土的有效應力原理（2）（1）土的變形與強度都只取決于有效應力55自重應力情況 二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 (1) 靜水條件3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算地下水位海洋土毛細飽

22、和區(qū)(2) 穩(wěn)定滲流條件2. 附加應力情況 (1) 單向壓縮應力狀態(tài)(2) 等向壓縮應力狀態(tài)(3) 偏差應力狀態(tài)561. 自重應力情況二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算(1) 靜水條件地下水位地下水位下降引起 增大的部分H1H2=-uu=wH2u=wH2=-u =H1+satH2-wH2 =H1+(sat-w)H2 =H1+H2地下水位下降會引起增大，土會產(chǎn)生壓縮，這是城市抽水引起地面沉降的主要原因之一。571.自重應力情況海洋土(1)靜水條件3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 wH1wH1=-u =

23、wH1+satH2-wH =satH2-w(H-H1) =(sat-w)H2 =H258毛細飽和區(qū)(1)靜水條件3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算1.自重應力情況二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 毛細飽和區(qū)總應力孔隙水壓力有效應力+-59Hh砂層，承壓水粘土層satHh砂層，排水sat(2) 穩(wěn)定滲流條件3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算1.自重應力情況二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 向上滲流向下滲流60土水整體分析A向上滲流:向下滲流:3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算1.自重應力情況二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 Hh砂層，承壓水粘土層sat滲

24、流壓密滲透壓力:61取土骨架為隔離體A向上滲流:向下滲流:3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算1.自重應力情況二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 Hh砂層，承壓水粘土層sat自重應力:滲透力:滲透力產(chǎn)生的應力:62?2. 附加應力情況 幾種簡單的情形：3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 外荷載附加應力z土骨架：有效應力(2) 軸對稱三維應力狀態(tài)(1) 側(cè)限應力狀態(tài)孔隙水：孔隙水壓力超靜孔隙水壓力63(1) 側(cè)限應力狀態(tài)及一維滲流固結(jié)2.附加應力作用情況 實踐背景：大面積均布荷載p3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算二. 飽和土中孔隙水

25、壓力和有效應力的計算 不透水巖層飽和壓縮層z=pp側(cè)限應力狀態(tài)64(1) 側(cè)限應力狀態(tài)及一維滲流固結(jié)2.附加應力作用情況 物理模型：鋼筒側(cè)限條件 彈簧土骨架 水體孔隙水 帶孔活塞排水頂面 活塞小孔滲透性大小初始狀態(tài)邊界條件滲流固結(jié)過程3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 p一般方程p65(1) 側(cè)限應力狀態(tài)及一維滲流固結(jié)2.附加應力作用情況 3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 ppp附加應力:z=p超靜孔壓: u = z=p有效應力:z=0滲流固結(jié)過程附加應力:z=p超靜孔壓: u 0附加應力:z=p超靜

26、孔壓: u =0有效應力:z=p66 孔壓系數(shù)：不排水條件下相當于t=0時刻:3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算2.附加應力作用情況 二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 (1) 側(cè)限應力狀態(tài)及一維滲流固結(jié)滲流固結(jié)過程u,隨時間在變化產(chǎn)生超靜孔隙水壓力672.附加應力作用情況 3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 軸對稱三維應力狀態(tài)=+等向壓縮應力狀態(tài)偏差應力狀態(tài)封閉土樣68(2) 等向壓縮應力狀態(tài)孔隙流體產(chǎn)生了超靜孔隙水壓力uB土骨架的有效附加應力孔隙流體的體積變化孔隙流體的體積壓縮系數(shù)為Cf ，單位孔隙壓力作用引起的體應變土骨架的體積變

27、化設土骨架的體積壓縮系數(shù)為Cs體積V土骨架的體變等于孔隙流體的體變V1=V22.附加應力作用情況 3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 孔壓系數(shù)B土骨架為線彈性體69飽和土：干 土： 非飽和土：B是一個反映土飽和程度的指標3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算孔隙流體的體積壓縮系數(shù)為Cf ，單位孔隙壓力作用引起的體應變設土骨架的體積壓縮系數(shù)為Cs2.附加應力作用情況 二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 孔壓系數(shù)B(2) 等向壓縮應力狀態(tài)70孔隙流體產(chǎn)生了超靜孔隙水壓力uA有效附加應力孔隙流體的體積變化土骨架的體積變化土骨架的體變等于孔隙流體的

28、體變V1=V2孔壓系數(shù)A3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算2.附加應力作用情況 二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 (3) 偏差應力狀態(tài)體積V暫時假定土骨架為線彈性體軸向側(cè)向總應力增量應變增量071孔壓系數(shù)A對飽和土:剪切作用引起的孔壓響應對于線彈性體:A=1/3A不是常數(shù)，隨加載過程而變化A1/3A1/3剪脹：剪縮：3.5 有效應力原理3 土體中的應力計算2.附加應力作用情況 二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 (3) 偏差應力狀態(tài)A 是一個反映土剪脹性強弱的指標，其大小與土性有關剪脹性：剪應力引起土的體積變化的特性72問題: 能否對孔壓系數(shù) A 作進一步的解釋？73問題:

29、 能否對孔壓系數(shù) A 作進一步的解釋？回答：xyz74偏差應力狀態(tài)等向壓縮應力狀態(tài)純剪應力狀態(tài)純剪應力狀態(tài)753.5 有效應力原理3 土體中的應力計算軸對稱三維應力狀態(tài)等向壓縮應力狀態(tài)偏差應力狀態(tài)2.附加應力作用情況 二. 飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算 763 土體中的應力計算3.1 應力狀態(tài)3.2 地基中自重應力的計算3.3 地基中附加應力的計算3.4 基底壓力計算3.5 有效應力原理3.6 常規(guī)三軸試驗77常規(guī)三軸試驗一般三維應力狀態(tài):軸對稱三維應力狀態(tài)：忽略中主應力的影響試驗目的：孔壓特性、變形特性、強度等3 土體中的應力計算3.6 常規(guī)三軸試驗78一、常規(guī)三軸試驗儀二、固結(jié)排水試

30、驗三、固結(jié)不排水試驗四、不固結(jié)不排水試驗3.6 常規(guī)三軸試驗3 土體中的應力計算79 主機系統(tǒng) 穩(wěn)壓調(diào)壓系統(tǒng) 量測系統(tǒng) 一、常規(guī)三軸試驗儀孔壓傳感器體變管軸向位移量測軸向力量測壓力泵調(diào)壓閥壓力表壓力室壓力室底座主機馬達主機框架離合器Casagrande 1930年首先使用，可控制排水條件；可完整的描述試樣受力、變形和破壞的全過程；可進行不同應力路徑的試驗；應力狀態(tài)明確；變形量測簡單3 土體中的應力計算3.6 常規(guī)三軸試驗80一、常規(guī)三軸試驗 儀 試樣壓力室壓力水排水管閥門軸向加壓桿有機玻璃罩橡皮膜透水石頂帽測定：軸向應變軸向應力體積應變或孔壓橫梁量力環(huán)百分表量測體變或孔壓試驗方法3 土體中的應力計算3.6 常規(guī)三軸試驗81一、常規(guī)三軸試驗儀 試樣壓力室壓力水排水管閥門軸向加壓桿有機玻璃罩橡皮膜透水石頂帽類型施加3時施加13時量測固結(jié)排水固結(jié)排水體變固結(jié)不排水固結(jié)不排水孔隙水壓力不固結(jié)不排水不固結(jié)不排水孔隙水壓力量測體變或孔壓3 土體中的應力