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有效應力原理
鎖定
有效應力原理(principle of effective stress) 這是土力學區別於其他力學的一個重要原理。土是三相體系,對飽和土來説,是二相體系。外荷載作用後,土中應力被土骨架和土中的水氣共同承擔,但是隻有通過土顆粒傳遞的有效應力才會使土產生變形,具有抗剪強度。而通過孔隙中的水氣傳遞的孔隙壓力對土的強度和變形沒有貢獻。這可以通過一個試驗理解:比如有兩土試樣,一個加水超過土表面若干,會發現土樣沒有壓縮;另一個表面放重物,很明顯土樣被壓縮了。儘管這兩個試樣表面都有荷載,但是結果不同。原因就是前一個是孔隙水壓,後一個是通過顆粒傳遞的,為有效應力。就是飽和土的壓縮有個排水過程(孔隙水壓力消散的過程),只有排完水土才壓縮穩定.再者在外荷載作用下,土中應力被土骨架和土中的水氣共同承擔,水是沒有摩擦力的,只有土粒間的壓力(有效應力)產生摩擦力(摩擦力是土抗剪強度的一部分)。
- 中文名
- 有效應力原理
- 外文名
- Principle of effective stress
- 表達式
- σ =σ′+μ
- 提出者
- 太沙基
- 提出時間
- 1923年
- 應用學科
- 土力學
- 適用領域
- 水利科技,岩石力學,土力學,岩土工程
有效應力原理簡介
太沙基(K. Terzaghi)早在1923年就提出了有效應力原理的基本概念,闡明瞭粒材料與連續固體材料在應力--應變關係上的重大區別,從而使土力學成為一門獨立學科的重要標誌。這是土力學區別於其他力學的一個重要原理。土是三相體系,對飽和土來説,是二相體系。外荷載作用後,土中應力被土骨架和土中的水氣共同承擔,但是隻有通過土顆粒傳遞的有效應力才會使土產生變形,具有抗剪強度。而通過孔隙中的水氣傳遞的孔隙壓力對土的強度和變形沒有貢獻。這可以通過一個試驗理解:比如有兩土試樣,一個加水超過土表面若干,會發現土樣沒有壓縮;另一個表面放重物,很明顯土樣被壓縮了。儘管這兩個試樣表面都有荷載,但是結果不同。原因就是前一個是孔隙水壓,後一個是通過顆粒傳遞的,為有效應力。就是飽和土的壓縮有個排水過程(孔隙水壓力消散的過程),只有排完水土才壓縮穩定.再者在外荷載作用下,土中應力被土骨架和土中的水氣共同承擔,水是沒有摩擦力的,只有土粒間的壓力(有效應力)產生摩擦力(摩擦力是土抗剪強度的一部分)
有效應力原理原理
Terzaghi從試驗中觀察到在飽和土體中土的變形及強度與土體中的有效應力σ′密切相關,並建立了有效應力原理:σ =σ′+μ
有效應力原理闡明瞭碎散顆粒材料與連續固體材料在應力—應變關係上的重大區別,有效應力原理表示研究平面上的總應力、有效應力與孔隙水壓力三者之間的關係:當總應力保持不變時,孔隙水壓力與有效應力可以相互轉化,即:有效孔隙水壓力減小等於有效應力的等量增加。
有效應力原理要點
2.土的變形(壓縮)與強度的變化都只取決於有效應力的變化。
有效應力原理應用
有效應力原理參考書目
K.太沙基著,徐志英譯;《理論土力學》,地質出版社,北京,1960。(K. Terzaghi,Theoretical Soil Mechanics,John Wiley & Sons,New York,1943.)
岩石力學、土力學、岩土工程
▪岩石 | ▪巖體 | ▪完整岩石 | ▪新鮮岩石 | ▪風化岩石 |
▪蝕變岩石 | ▪結構面 | ▪塊狀巖體 | ▪層狀巖體 | ▪軟弱夾層 |
▪切割面 | ▪起伏度 | ▪微裂紋 | ▪裂紋擴展 | |
▪膨脹岩石 | ▪流變 | ▪滯後 | ▪彈性後效 | |
▪鬆弛時間 | ▪長期模量 | ▪初始應力 | ▪巖體擴容 | |
▪壓屈 | ▪尺度效應 | ▪餅狀岩心 | ▪凱塞效應 | |
▪劈裂試驗 | ▪呂榮單位 | ▪岩石分類 | ▪數值模擬 | |
▪破壞準則 | ▪離散元法 | |||
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