《岩土力学》 ZKM 第五节有效应力原理 本节要求 1.掌握饱和土有效应力原理的基本概念; 2.理解非饱和土有效应力原理; 3.掌握渗流稳定条件下土体中的有效应力计算 4.本节难点为轴对称三维应力状态孔压系数的 概念及其计算方法 武汉化工学院土木工程系
《岩土力学》 ZXM 武汉化工学院土木工程系 •1. 掌握饱和土有效应力原理的基本概念; •2. 理解非饱和土有效应力原理; •3. 掌握渗流稳定条件下土体中的有效应力计算 •4. 本节难点为轴对称三维应力状态孔压系数的 概念及 其计算方法
《岩土力学》 ZKM 土的有效应力原理是土力学理论中最 重要的概念之一,无论是研究土的强度或 变形,有效应力的概念是贯穿始终的。由 于土是一种三相材料,其性质与连续固体 材料有着显著的不同。可以说有效应力原 理的提出和应用阐明了碎散颗粒材料与连 续固体材料在应力关系上的重大区别,是 使土力学成为一门独立学科的重要标志。 武汉化工学院土木工程系
《岩土力学》 ZXM 武汉化工学院土木工程系 土的有效应力原理是土力学理论中最 重要的概念之一，无论是研究土的强度或 变形，有效应力的概念是贯穿始终的。由 于土是一种三相材料，其性质与连续固体 材料有着显著的不同。可以说有效应力原 理的提出和应用阐明了碎散颗粒材料与连 续固体材料在应力关系上的重大区别，是 使土力学成为一门独立学科的重要标志
《岩土力学》 ZKM 有效应力原理的基本概念 ()饱和土中的两种应力形态 饱和土是由固体颗粒构成的骨架和 充满其间的水组成的两相体,受外力后 由两种应力形式承担 粒间应力:土骨架承担,由颗粒 之间的接触传递 孔隙水压力:孔隙水承担,由连通 的孔隙水传递 武汉化工学院土木工程系
《岩土力学》 ZXM 武汉化工学院土木工程系 饱和土是由固体颗粒构成的骨架和 充满其间的水组成的两相体，受外力后 由两种应力形式承担: 粒间应力： 土骨架承担，由颗粒 之间的接触传递 孔隙水压力：孔隙水承担，由连通 的孔隙水传递 一 .有效应力原理的基本概念 (一) 饱和土中的两种应力形态
《岩土力学》 ZKM 孔隙水压力包括两类: (1)静孔隙水压力 静水条件和稳定渗流条件这两种情况都是水位不随时 间发生变化,所以有 (2)超静孔隙水压力b0 由外荷载引起的超静孔隙水压力随随时间发生变化, 所以有 ≠0 at 光盘中动画21反映孔隙水压力与有效应力的关系 (工程应用:地基处理方法排水固结法) 武汉化工学院土木工程系
《岩土力学》 ZXM 武汉化工学院土木工程系 孔隙水压力包括两类: (1) 静孔隙水压力 静水条件和稳定渗流条件这两种情况都是水位不随时 间发生变化，所以有 （2）超静孔隙水压力 由外荷载引起的超静孔隙水压力随随时间发生变化， 所以有 光盘中 动画2-1反映孔隙水压力与有效应力的关系 （工程应用：地基处理方法 排水固结法） = 0 t u 0 t u
《岩土力学》 ZKM 有效应力原理基本公式推导 图3-42中横截面a-a,面积为A, OXA 孔隙被水所充满,由于孔隙是 连续的,所以孔隙水也是连续 的,并且与地下水自由连通。 P当上部作用应力o时,在-a截 面上应有孔隙水压力和固体颗 a 粒之间的接触应力与之平衡。 在颗粒接触点,存在粒间力, PP的大小和方向是随机的, 故可将其分解为竖向和水平向 两个分力,竖向分力为Py 武汉化工学院土木工程系
《岩土力学》 ZXM 武汉化工学院土木工程系 有效应力原理基本公式推导 图3-42中横截面a-a，面积为A， 孔隙被水所充满，由于孔隙是 连续的，所以孔隙水也是连续 的，并且与地下水自由连通。 当上部作用应力时，在a-a截 面上应有孔隙水压力和固体颗 粒之间的接触应力与之平衡。 在颗粒接触点，存在粒间力， Ps， Ps的大小和方向是随机的， 故可将其分解为竖向和水平向 两个分力，竖向分力为Psv Psv A a a