intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng môn Cơ học đất: Chương 2 - Ứng suất trong đất

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

1
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Cơ học đất" Chương 2 - Ứng suất trong đất, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Khái niệm chung; Ứng suất trong đất do trọng lượng bản thân; Ứng suất trong đất do tải trọng ngoài; Ứng suất dưới nền móng công trình. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng môn Cơ học đất: Chương 2 - Ứng suất trong đất

  1. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 1. Khái niệm chung 2. Ứng suất trong đất do trọng lượng bản thân 3. Ứng suất trong đất do tải trọng ngoài 4. Ứng suất dưới nền móng công trình 15
  2. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.1 Khái niệm chung Ứng suất ??? Các nguyên nhân gây ra ứng suất trong đất : do trọng lượng bản thân, do sự thay đổi mực nước ngầm trong đất, do tải trọng công trình Các loại ứng suất trong đất : ứng suất do trọng lượng bản thân, ứng suất do tải trọng ngoài, ứng suất thủy động do dòng thấm trong đất Ứng suất trong đất liên quan chặt chẽ đến biến dạng của đất và khả năng tiếp nhận tải từ công trình 16
  3. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.1 Khái niệm chung Ứng suất do trọng lượng bản thân đất: Được ược coi là trạng thái ban đầu của đất (điểm khác biệt so với các loại vật liệu khác) Ứng suất trong đất thay đổi do mực nước ngầm thay đổi là trường hợp đặc biệt của ứng suất do trọng lượng bản thân Ứng suất bản thân do tải trọng ngoài: Tải trọng công trình truyền lên nền đất thông qua móng, hoặc có thể truyền trực tiếp lên nền đất (tải trọng đắp đường) Đất không chịu kéo nên chỉ quan tâm tới tải trọng nén. Tải trọng nén chủ yếu gây ra ứng suất nén Các giả thuyết Mặt đất được coi là một mặt phẳng nằm ngang Nền đất là một bán không gian biến dạng tuyến tính (Oz hướng xuống) Tính toán sự phân bố ứng suất trong đất vẫn áp dụng các công thức lý thuyết đàn hồi 17
  4. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.2 Tính ứng suất do trọng lương bản thân Ứng suất theo phương thẳng đứng  z =  z' + u where  z ứng suất tổng(normal stress) ’z ứng suất hữu hiệu (effective stress) u áp lực nước lỗ rỗng (pore water pressure) Hạt thép Nước z =  h Đất u = w h  z' =  z − u 18
  5. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.2 Tính ứng suất do trọng lương bản thân Ứng suất theo phương ngang  x =  x' + u where  ứng suất tổng (normal stress) ’ ứng suất hữu hiệu (effective stress) u áp lực nước lỗ rỗng (pore water pressure)  x' = K o z' Ko hệ số áp lực ngang tĩnh  Theo lý thuyết đàn hồi 19 Ko = 1−  Đối với đất cố kết thường (công thức thực nghiệm) K o = 1 − sin  '  Góc ma sát trong thoát nước Đối với đất dính (công K o = 0.19 + 0.233log I p thức thực nghiệm) 19
  6. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.2 Tính ứng suất do trọng lương bản thân Calculate the vertical total stress, pore water pressure, and vertical effective stress at points A, B, and C. 20
  7. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.2 Tính ứng suất do trọng lương bản thân Cát =20 (KN/m3) A =0.35 1m Sét =18 (KN/m3) sat=20 (KN/m3) 2m =0.2 B 1m 1m Cát sat=21 (KN/m3) =0.3 3m C Calculate the total stress, pore water pressure, and effective stress at points A, B, and C. 21
  8. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.3 Ứng suất do tải trọng ngoài Ứng suất do tải trọng ngoài là lượng gia tăng ứng suất 1. Bài toán cơ bản : Lực tập trung Thực tế, ta không gặp trường hợp lực tập trung tác dụng trực tiếp lên đất nền mà tải trọng truyền lên nền đất trên một diện tích nhất định. - Tuy nhiên việc xác định ứng suất do tải trọng tập trung vẫn có ý nghĩa cơ bản về lý thuyết và là cơ sở để giải các bài toán ứng suất khi tải trọng phân bố trên diện tích khác nhau - Có 3 BT lực tập trung: lực tập trung thẳng đứng trên mặt đất, lực tập trung nằm ngang, lực tập trung đặt trong lòng đất 22
  9. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.3 Ứng suất do tải trọng ngoài 1. Bài toán cơ bản : Lực tập trung thẳng đứng trên mặt đất (Bài toán Boussinesq) 23
  10. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.3 Ứng suất do tải trọng ngoài 2. Bài toán cơ bản : Lực tập trung trong lòng đất (Bài toán Mindlin)  1 − 2  Z * 1 − 2  Z * 3 ( Z * )3 P ( ) +( ) − z =  8 (1 −  )  R13 R23 R23  3 ( 3 − 4  ) z ( Z ** ) − 3h ( Z ** ) ( 5 z − h ) 30hz ( Z ** ) 2 3 − 5 − R2 R27  3 − 4 8 (1 −  ) − ( 3 − 4  ) ( Z )  2 * 2 P w=  + − 3 16 G (1 −  )  R1 M(x,y,z) R2 R1  ( 3 − 4 ) ( Z ** ) − 2 zh 6hz ( Z ** ) 2 2 − 3 − 5 R2 R2 Z* = z − h (Trang 118) Z = z+h ** 24
  11. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.3 Ứng suất do tải trọng ngoài a. Trường hợp có nhiều lực tập trung (Nguyên lý cộng tác dụng) 25
  12. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.3 Ứng suất do tải trọng ngoài b. Tải trọng phân bố trên đường thẳng dài vô hạn (bài toán tích phân) 26
  13. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.3 Ứng suất do tải trọng ngoài c. Tải trọng hình băng Tải trọng hình băng phân bố đều Tải trọng hình băng phân bố tam giác  z = k z P  z = k z P  x = k x P  x = k x P  zx = k zx P  zx = k zx P x z x z k z , k x , k zx = f  ,  k z , k x , k zx = f  ,  b b b b Table 2.2 Table 2.3 Xem thêm công thức tính ứng 27 suất chính 2.108-2.109
  14. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.3 Ứng suất do tải trọng ngoài 2m After loading, calculate the total stress, pore water pressure, and P=5 kN/m2 effective stress at points A, B, and C. Cát =20 (KN/m3) A =0.35 1m Sét =18 (KN/m3) sat=20 (KN/m3) 2m =0.2 B 1m 1m Cát sat=21 (KN/m3) =0.3 3m C 28
  15. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.3 Ứng suất do tải trọng ngoài 2m After loading, calculate the vertical total stress, pore water pressure, and P=5 kN/m2 vertical effective stress at points A, B, and C. Cát =20 (KN/m3) A =0.35 1m Sét =18 (KN/m3) sat=20 (KN/m3) 2m =0.2 B 1m 1m Cát sat=21 (KN/m3) =0.3 3m C 29
  16. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.3 Ứng suất do tải trọng ngoài d. Trường hợp lực phân bố trên một diện tích nào đó. (Bài toán tích phân) Nếu hàm bên dưới dấu tích phân khả tích, tải Nếu hàm dưới dấu tích phân khả tích, trọng phân bố p(ξ, η) được thay thế bằng các tải người ta thường phân thành các BT cơ bản trọng tập trung tương đương Pi trên các vùng đủ sau: tải trọng phân bố đều hay phân bố bậc bé và ứng suất tại M được xác định như trường nhất trên diện phân bố tải trọng chữ nhật hợp nhiều tải trọng tập trung tác dụng hoặc hình tròn 30
  17. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT 2.3 Ứng suất do tải trọng ngoài e. Ứng suất do tải trọng phân bố trên diện tích hình chữ nhật lxb (l>b) Các trường hợp đặc biệt M nằm trên trục thẳng đứng đi qua tâm diện truyền tải  z = ko * p l z ko = f  ,  (table 2.4) b b M nằm trên trục thẳng đứng đi qua góc diện truyền tải  z = k g * p l z k g = f  ,  (table 2.5) b b 31
  18. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT Ứng suất trong nền đất dưới móng công trình bxl = 1.5 x 1.5 m2 P = 10 kN 0.75m 1m  =18kN/m3 A B =0.25 Xác định ứng suất thẳng đứng tác dụng lên A, B trước và sau khi đặt móng 32
  19. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT Ứng suất trong nền đất dưới móng công trình bxl = 1.5 x 1.5 m2 P = 10 kN 0.5m A 0.5m  =18kN/m3 1m =0.25 A Xác định ứng suất thẳng đứng tác dụng lên A trước và sau khi đặt móng 33
  20. CHƯƠNG 2: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT Ứng suất trong nền đất dưới móng công trình bxl = 1.5 x 1.5 m2 P = 10 kN 1m 0.75m 2m  =18 kN/m3 A B sat =20 kN/m3 =0.25 Xác định ứng suất thẳng đứng tác dụng lên A, B trước và sau khi đặt móng 34
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
19=>1