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

Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 3: Ứng suất trong đất

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:77

11
lượt xem
3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 3: Ứng suất trong đất, cung cấp cho người học những kiến thức như: ứng suất hiệu quả, áp lực nước lỗ rỗng; ứng suất do tải trọng bản thân; ứng suất do tải trọng ngoài; ứng suất tiếp xúc; ảnh hưởng của tính không đồng nhất. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 3: Ứng suất trong đất

  1. CHÖÔNG 3: ÖÙNG SUAÁT TRONG ÑAÁT CHÖÔNG MÔÛ ÑAÀU CHÖÔNG 1: TÍNH CHAÁT VAÄT LYÙ CUÛA ÑAÁT CHÖÔNG 2: TÍNH CHAÁT CÔ HOÏC CUÛA ÑAÁT CHÖÔNG 3: ÖÙNG SUAÁT TRONG ÑAÁT CHÖÔNG 4: BIEÁN DAÏNG VAØ ÑOÄ LUÙN CUÛA NEÀN ÑAÁT CHÖÔNG 5: SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA ÑAÁT CHÖÔNG 6: AÙP LÖÏC ÑAÁT LEÂN TÖÔØNG CHAÉN
  2. CHÖÔNG 3: ÖÙNG SUAÁT TRONG ÑAÁT 3.1. KHAÙI NIEÄM CHUNG 3.2. ÖÙNG SUAÁT HIEÄU QUAÛ, AÙP LÖÏC NÖÔÙC LOÃ ROÃNG 3.3. ÖÙNG SUAÁT DO TAÛI TROÏNG BAÛN THAÂN 3.4. ÖÙNG SUAÁT DO TAÛI TROÏNG NGOAØI 3.5. ÖÙNG SUAÁT TIEÁP XUÙC 3.6. AÛNH HÖÔÛNG CUÛA TÍNH KHOÂNG ÑOÀNG NHAÁT
  3. 3.1. KHAÙI NIEÄM CHUNG 3.1.1. ÖÙng suaát, Tenseur öùng suaát TTÖS cuûa moät phaân toá ñaát ñöôïc xaùc ñònh bôûi caùc thaønh phaàn: σx, σy, σz, τxy, τyz, τzy. Kyù hieäu öùng suaát: chæ soá ñaàu chæ maët phaúng chöùa thaønh phaàn öùng suaát vaø cuõng chính laø phöông thaúng goùc vôùi maët ñoù, chæ soá thöù hai chæ phöông taùc ñoäng cuûa öùng suaát
  4. 3.1. KHAÙI NIEÄM CHUNG 3.1.1. ÖÙng suaát, Tenseur öùng suaát Caùc thaønh phaàn öùng suaát ñöôïc vieát döôùi daïng ma traän 3 haøng – 3 coät ñöôïc goïi laø tenseur öùng suaát σx τyx τzx σxx τyx τzx σ11 τ21 τ31 [σ] = σij = τxy σy τzy = τxy σyy τzy = τ12 σ22 τ32 τxz τyz σz τxz τyz σzy τ13 τ23 σ33
  5. 3.1. KHAÙI NIEÄM CHUNG 3.1.1. ÖÙng suaát, Tenseur öùng suaát Tensuer öùng suaát caàu vaø tenseur öùng suaát leäch: σx τyx τzx p 0 0 σx -p τyx τzx [σ] = τxy σy τzy = 0 p 0 + τxy σy -p τzy τxz τyz σz 0 0 p τxz τyz σz -p 1 ( p = σx + σy + σz 3 ) – öùng suaát trung bình Tenseur öùng suaát caàu dieãn taû caùc TTÖS cuøng giaù trò neùn theo moïi höôùng Tenseur öùng suaát leäch dieãn taû nguoàn goác phaùt sinh öùng suaát tieáp laø söï leäch ÖS chính
  6. 3.1. KHAÙI NIEÄM CHUNG 3.1.2. Voøng troøn Mohr öùng suaát Voøng troøn Mohr öùng suaát laø quyõ tích caùc ñieåm (σ,τ ) treân caùc maët phaúng ñi qua ñieåm ñang xeùt.
  7. 3.1. KHAÙI NIEÄM CHUNG 3.1.2. Voøng troøn Mohr öùng suaát σx 0 τzx • Baøi toaùn phaúng [σ] = σij = 0 0 0 τxz 0 σz
  8. 3.1. KHAÙI NIEÄM CHUNG 3.1.2. Voøng troøn Mohr öùng suaát Baøi toaùn ñoái xöùng truïc: σ1 ≠ σ2 = σ3 ≠ 0
  9. 3.1. KHAÙI NIEÄM CHUNG 3.1.3. Caùc loaïi öùng suaát phaûi xaùc ñònh ÖÙng suaát do taûi troïng baûn thaân ñaát gaây neân ÖÙng suaát do taûi troïng ngoaøi gaây neân (öùng suaát phuï theâm) ÖÙng suaát tieáp xuùc (aùp löïc do taûi troïng ngoaøi) taïi ñaùy moùng coâng trình.
  10. 3.2. ÖS HIEÄU QUAÛ – AÙP LÖÏC NÖÔÙC LOÃ ROÃNG Do ñaát laø vaät theå nhieàu pha, cho neân öùng suaát trong ñaát bao goàm öùng suaát tieáp nhaän bôûi caùc haït raén (ÖS höõu hieäu-σ’) vaø öùng suaát truyeàn daãn bôûi nöôùc (aùp löïc nöôùc loã roãng u). Ñònh ñeà Terzaghi: σ = σ’+ u
  11. 3.2. ÖS HIEÄU QUAÛ – AÙP LÖÏC NÖÔÙC LOÃ ROÃNG ÖÙng suaát toång σ coù theå tính toaùn ñöôïc döïa theo dung troïng caùc lôùp ñaát hoaëc theo caùc coâng thöùc tính toaùn öùng suaát do taûi troïng ngoaøi Aùp löïc nöôùc loã roãng u coù theå ño ñöôïc ÖÙng suaát höõu hieäu σ’ laø öùng suaát quy öôùc vaø ñöôïc tính töø öùng suaát toång vaø aùp löïc nöôùc loã roãng
  12. 3.3. ÖS DO TAÛI TROÏNG BAÛN THAÂN CAÙC GIAÛ THIEÁT: •Maët ñaát naèm ngang vaø tính chaát cuûa ñaát khoâng thay ñoåi theo phöông ngang ÖS ñòa tónh. • Do coi ñaát laø vaät theå baùn voâ haïn neân baát kyø maët phaúng thaúng ñöùng naøo cuõng laø maët phaúng ñoái xöùng τxy = τyz= τzy= 0
  13. 3.3. ÖS DO TAÛI TROÏNG BAÛN THAÂN 3.3.1. ÖS ñòa tónh theo phöông thaúng ñöùng • Coi ñaát laø vaät theå baùn voâ haïn neân baát kyø maët phaúng thaúng ñöùng naøo cuõng laø maët phaúng ñoái xöùng τxy = τyz= τzy= 0 ÖÙng suaát toång: z σz = ∫ γ(z)dz ; trong ñoù: γ(z) – dung troïng cuûa ñaát 0 AÙp löïc nöôùc loã roãng (vôùi caùc lôùp ñaát naèm döôùi MNN) : uz = γw .zw ; vôùi zw laø ñoä saâu tính töø MNN hoaëc maët thoaùng ñeán ñieåm tính toaùn ÖÙng suaát höõu hieäu: σz’= σz - uz
  14. 3.3. ÖS DO TAÛI TROÏNG BAÛN THAÂN 3.3.1. ÖS ñòa tónh theo phöông thaúng ñöùng a. Neàn ñoàng nhaát ÖÙng suaát toång: σz = γ .z AÙp löïc nöôùc loã roãng uz = 0 ÖÙng suaát höõu hieäu: σz’= σz
  15. 3.3. ÖS DO TAÛI TROÏNG BAÛN THAÂN 3.3.1. ÖS ñòa tónh theo phöông thaúng ñöùng b. Neàn ñaát naèm döôùi soâng hay hoà ao ÖÙng suaát toång: σz = γ .z + γw .zw AÙp löïc nöôùc loã roãng uz = γw .(zw+z) ÖÙng suaát höõu hieäu: σz’= σz – uz =(γ – γw ).z
  16. 3.3. ÖS DO TAÛI TROÏNG BAÛN THAÂN 3.3.1. ÖS ñòa tónh theo phöông thaúng ñöùng c. Neàn nhieàu lôùp ÖÙng suaát toång: σz = γ1.h1 +γ2.h2 +γ3.(z-h1-h2) AÙp löïc nöôùc loã roãng uz = 0 ÖÙng suaát höõu hieäu: n σz’= σz = ∑ γ i .hi i=1
  17. 3.3. ÖS DO TAÛI TROÏNG BAÛN THAÂN 3.3.1. ÖS ñòa tónh theo phöông thaúng ñöùng d. Neàn nhieàu lôùp, coù möïc nöôùc ngaàm trong ñaát ÖÙng suaát toång: σz = γ1.h1 +γ2.h2 +γ3.(z-h1-h2) AÙp löïc nöôùc loã roãng uz = γw .zw ÖÙng suaát höõu hieäu: n σz’= σz – uz = ∑ γ i .hi - γw.zw i=1 Baøi taäp 3.1
  18. 3.3. ÖS DO TAÛI TROÏNG BAÛN THAÂN 3.3.1. ÖS ñòa tónh theo phöông thaúng ñöùng d. Neàn nhieàu lôùp, coù möïc nöôùc ngaàm trong ñaát Vôùi caùc lôùp ñaát seùt cöùng naèm döôùi MNN, heä soá thaám raát nhoû, trong ñieàu kieän trong neàn ñaát chæ coù 1 MNN, ngöôøi ta boû qua aùp löïc nöôùc loã roãng trong caùc lôùp ñaát naøy. Khi MNN thay ñoåi, öùng suaát höõu hieäu trong neàn ñaát cuõng thay ñoåi theo neàn ñaát luùn Baøi taäp 3.2
  19. 3.3. ÖS DO TAÛI TROÏNG BAÛN THAÂN 3.3.1. ÖS ñòa tónh theo phöông thaúng ñöùng e. Trong neàn coù nöôùc mao daãn Trong ñôùi mao daãn, aùp löïc nöôùc loã roãng aâm, do ñoù noù laøm taêng öùng suaát höõu hieäu taùc duïng leân ñaát trong vuøng naøy uz = – γw .zw ; 0 ≤ zw ≤ hc
  20. 3.3. ÖS DO TAÛI TROÏNG BAÛN THAÂN 3.3.1. ÖS ñòa tónh theo phöông thaúng ñöùng f. Trong neàn ñaát coù doøng thaám Xuaát hieän doøng thaám trong ñaát uz thay ñoåi trong khi σz khoâng ñoåi σ’z thay ñoåi dh du s 1 Xeùt moät doøng chaûy oån ñònh töø P ñeán Q: I = = . ds ds γ w dus = I.γw.ds . Vôùi doøng chaûy oån ñònh I = const us = I.γw.s – laø löôïng aùp löïc nöôùc loã roãng thay ñoåi do doøng thaám gaây ra
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2