地基与结构的非线性特征和共同作用
11地基与结构的非线性特征和共同作用
土的应力—应变关系
土的变形特征和本构模型
钢筋混凝土的材料变形性质的非线性特征
地基土与基础结构的非线性共同作用和反演分析理论
概述
应力—应变关系:
亦称本构关系,是在整理分析试验数据的基础上提出来的。
在试验基础上提出某种数学模型,把特定条件下的试验结果推广到一般情况,这种数学模型就叫做本构模型。
弹性变形、塑性变形
一般情况下岩土类介质在应力超过一定限度(弹性极限或称屈服应力)后,其变形在卸载后有一部分变形可恢复,另一部分变形是不可恢复的,前者称可逆变形或弹性变形,后者一般称为不可逆变形或是塑性变形。
传统的弹性理论是基于金属材料的变形机制发展起来的。
岩土的变形性态不完全等同于金属材料,土有别于金属和混凝土等连续的统一体固体材料,需要研究岩土弹塑性状态下特有的属性。
应力与应变
应力球张量和应力偏张量 I1 J1 J2
共同作用分析
结构物的重量由土的支承力和地下水的浮力来平衡,即通常所说的静力平衡。
上部结构与其基础结构和支承介质地基土组成静力平衡体系,这三部分是彼此不可分离的整体,每一部分的工作性状都是三者共同作用的结果。
土的本构模型
土的变形特性
三轴压缩试验:真三轴,常规三轴
1)非线性和弹塑性
土体应力-应变关系
(a) 硬化型(b) 软化型
土体具有的剪缩和剪胀特征统称剪胀性。
对于软土和松砂,剪应力引起土体压缩,称为剪缩;对于密实粘土和紧砂,剪应力引起土体膨胀,称为剪胀。
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