地下結(jié)構(gòu)工程講義一零

地下結(jié)構(gòu)工程第11章11地基與結(jié)構(gòu)的非線性特征和共同作用土的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系土的變形特征和本構(gòu)模型鋼筋混凝土的材料變形性質(zhì)的非線性特征地基土與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的非線性共同作用和反演分析理論11.1概述應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系：亦稱本構(gòu)關(guān)系，是在整理分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提出來(lái)的。在試驗(yàn)基礎(chǔ)上提出某種數(shù)學(xué)模型，把特定條件下的試驗(yàn)結(jié)果推廣到一般情況，這種數(shù)學(xué)模型就叫做本構(gòu)模型。彈性變形、塑性變形一般情況下巖土類介質(zhì)在應(yīng)力超過(guò)一定限度（彈性極限或稱屈服應(yīng)力）后，其變形在卸載后有一部分變形可恢復(fù)，另一部分變形是不可恢復(fù)的，前者稱可逆變形或彈性變形，后者一般稱為不可逆變形或是塑性變形。傳統(tǒng)的彈性理論是基于金屬材料的變形機(jī)制發(fā)展起來(lái)的。巖土的變形性態(tài)不完全等同于金屬材料，土有別于金屬和混凝土等連續(xù)的統(tǒng)一體固體材料，需要研究巖土彈塑性狀態(tài)下特有的屬性。應(yīng)力與應(yīng)變應(yīng)力球張量和應(yīng)力偏張量

I1J1J2共同剝作用弊分析結(jié)構(gòu)庭物的況重量裂由土籮的支鼠承力戶和地裹下水界的浮裕力來(lái)窯平衡緊，即經(jīng)通常躺所說(shuō)鋸的靜恨力平編衡。上部搭結(jié)構(gòu)與其基礎(chǔ)汁結(jié)構(gòu)和支桌承介突質(zhì)地基氏土組成靜力壓平衡客體系，這敢三部態(tài)分是雪彼此父不可亡分離眠的整類體，裁每一如部分消的工濤作性搞狀都日是三跌者共輛同作唉用的有結(jié)果岡。11標(biāo).3外土淋的本禁構(gòu)模環(huán)型11寫(xiě).3物.1既土量的變胖形特舊性三軸日壓縮是試驗(yàn)鑄：真晝?nèi)S解，常紡規(guī)三燃軸1）門非線堂性和壩彈塑成性土體戶應(yīng)力-應(yīng)變尤關(guān)系(a智)硬化抖型(b啄)軟化存型土體騰具有診的剪衣縮和窯剪脹袖特征刷統(tǒng)稱剪脹襯性。對(duì)于冶軟土趟和松負(fù)砂，乏剪應(yīng)醋力引卷起土哨體壓甩縮，舞稱為剪縮；對(duì)呼于密梨實(shí)粘壺土和桑緊砂器，剪潛應(yīng)力頁(yè)引起口土體巡壽膨脹泊，稱餃為剪脹。砂土覆的剪筋脹性正常籍固結(jié)悉粘土獄與松狂砂應(yīng)問(wèn)力－裁應(yīng)變?cè)掚p曲壩線超固昂結(jié)粘哄土或午密實(shí)朱砂2）抹應(yīng)力任路徑拒和應(yīng)客力歷阻史的鴨影響應(yīng)力勒路徑嚷是指隔應(yīng)力溝空間茄中代商表應(yīng)步力狀捷態(tài)點(diǎn)輔在加京載時(shí)弟移動(dòng)的的軌投跡。塞不同悟的應(yīng)力仿路徑凱代表兵不同薪的加禁荷方區(qū)式。應(yīng)力軌歷史販即指耳歷史劃上的翁應(yīng)力庸路徑彩，也冷影響貸著土姻體今糧后的史變形勺。3）喪中主請(qǐng)應(yīng)力辭的影的響中主優(yōu)應(yīng)力集σ2對(duì)土裕體變肝形有摸影響腳。4）趟固結(jié)輸壓力窗的影抱響在土謙體的肉三軸衛(wèi)試驗(yàn)俊中，擋大幅戲度地方改變桶固結(jié)楚壓力蘇σ3將發(fā)沫現(xiàn)其貫（σ1-σ3）~也εa和εa~εv曲線辮的特抓征有敘所不煉同。統(tǒng)統(tǒng)墊表現(xiàn)重出剪聯(lián)縮和茫硬化意現(xiàn)象。三軸燃?jí)嚎s贈(zèng)試驗(yàn)起：常前規(guī)三烘軸5）趙各向?yàn)V異性地基厚土的各向爆異性綿分原典生和資再生樂(lè)兩種。原生極各向江異性艦是由喬于地英基土席水平旨向成傻層，饅水平扒和豎橡向土絹的結(jié)客構(gòu)有娛差異臺(tái)，導(dǎo)迎致土泊體應(yīng)彩力-遣應(yīng)變芽關(guān)系廚和滲碎透性難的各轟向異睛性。再生臺(tái)各向尊異性女是土伙體各可向應(yīng)島力狀肥態(tài)不守同引繩起的希新的麥各向寄異性唉。6）菠流變咳性具有彈性嬌、塑拘性和探粘滯馬性的粘狡彈塑央性體鼠。土體返的應(yīng)筐變和扛強(qiáng)度疲除與托有效花應(yīng)力探有關(guān)如外，陷還受陪到時(shí)間的影疑響，巷這種翅特征寸稱為土的鞠流變免性質(zhì)使。本講本講執(zhí)要點(diǎn)了解挎共同童作用匠分析輪；理解梁土的叨變形忌特性11師.3品.2問(wèn)彈悶性非每線性廟模型1.窩Du垂nc出an愿-c寫(xiě)ha行ng涌模型仰；Du敘nc緊an捆等人豬利用改常規(guī)綠三軸泡壓縮合試驗(yàn)朱所得層的一邊組試左驗(yàn)曲羅線，肉找出桿其共愉同數(shù)閱學(xué)公嗓式，享從這挑一數(shù)育學(xué)公欲式導(dǎo)嫌出切廣線彈撈性?？崃縀t的變易化公植式：第一巡壽類是電以彈潔性模碼量和倚泊松雅比兩克個(gè)常強(qiáng)數(shù)表閘達(dá)，康稱作繼非線裝性彈酷性模藝型；第二拋類稱扁作辱非線躲性模外型國(guó)內(nèi)均外廣膠泛采簽用，騾既適財(cái)用于幟粘性腰土，淋也適青用于拔砂土改，但苦不適罵應(yīng)于地密砂做，超努固結(jié)鴿土。主要優(yōu)點(diǎn)扔：可以床利用卻常規(guī)售三軸拐剪切滑實(shí)驗(yàn)已所確唇定的鋪計(jì)算妖參數(shù)部。局限探性：非線報(bào)性彈敬性模稼型一路般只橡適用叢于荷師載不宰太大岡的條艇件，抵不太截接近童破壞頃的條服件。此模合型應(yīng)克用單石一剪憲切試概驗(yàn)結(jié)謊果進(jìn)叨行全據(jù)部應(yīng)臭力應(yīng)弱變分秤析，碰均根軋據(jù)圍勢(shì)壓為循常量疼的試警驗(yàn)結(jié)偽果推郊算，控因此倆它適端應(yīng)于泥土體消的穩(wěn)圓定分鳳析為至主的維工程述。Du跑nc摔an法-c攜ha妨ng沸模型樣沒(méi)有惡考慮剪脹卻性和亦應(yīng)力緊路徑購(gòu)問(wèn)題11續(xù).3恒.3栗彈踩塑性拘模型彈塑鎖性模選型把總應(yīng)非變分靠為彈棟性應(yīng)枝變和貿(mào)塑性鑰應(yīng)變查兩部悲分。LA任DE義-D航AN惹CA答N模疑型，上清華才大學(xué)依的模彼型。從能府量公燃式出串發(fā)，腳推導(dǎo)傷其屈廊服函傻數(shù)，停并選具出加膚工硬鼻化定眨律，搬從而親建立名應(yīng)力該應(yīng)變垃關(guān)系爺，如猜著名劍橋殿模型綢。11搭.4猛鋼筋燙混凝順土材蝦料變皺形性抗質(zhì)的誰(shuí)非線絨性特保征鋼筋萬(wàn)混凝寬土梁肢M~撈n試支驗(yàn)曲膠線①在排混凝手土出躬現(xiàn)裂傷縫之渡前，柿即圖雕中O出A段狠：②混鈔凝土艦出現(xiàn)沒(méi)裂縫日后，榆鋼筋務(wù)進(jìn)入鍛流動(dòng)拘狀態(tài)躬之前繩，即泡圖中宅AB負(fù)段③長(zhǎng)故期剛大度B撥為式中晚Mq和MK為按著荷載密效應(yīng)蹦的準(zhǔn)復(fù)永久疤組合飽、標(biāo)逼準(zhǔn)組智合計(jì)莖算的珍彎矩捕，

按《做混凝啄土結(jié)貿(mào)構(gòu)設(shè)潮計(jì)規(guī)糞范》懼（G間BJ柿50份01千0-賣20斯02盒）中換第條罰采用如。11嚇.5痰地待基土踏與基戀礎(chǔ)結(jié)乎構(gòu)的撫非線削性共芳同作碰用對(duì)地筒基土盼和基福礎(chǔ)結(jié)臥構(gòu)材劇料（勝鋼筋茅混凝霞土）經(jīng)分別崖采用兄前述信的非樂(lè)線性望本構(gòu)聰關(guān)系模，用虛荷載險(xiǎn)增量腿法，尸即可精按共伴同作巾用方彎程進(jìn)異行非性線性酒共同眉作用御分析壟。對(duì)每娃級(jí)荷寶載建尸立平米衡方服程，搞地基懸土和逝基礎(chǔ)叢結(jié)構(gòu)蜜的剛涂度系裂按上煌一級(jí)伍荷載尺施加珍后累奧計(jì)的妻應(yīng)力史水平婆來(lái)確藍(lán)定。（1牽）地冷基上進(jìn)的有戰(zhàn)限大倦板考慮舉基礎(chǔ)側(cè)材料鏈的非錘線性雙可大罩大提繞高承宰載能火力的離估計(jì)萍值。（2炭）地綱基上炊的無(wú)邊限大功板(3都)空窄間問(wèn)餅題的冊(cè)試驗(yàn)悅驗(yàn)證地基吸與基癥礎(chǔ)不很同非表線性使組合延下共淚同作山用的熄結(jié)果①板呀為線斧彈性塵，地渴基土沈亦為樸線彈異性；②板特為非盯線性桿彈性稍，地濕基土由仍為避線彈角性；③板腰為線土彈性河，地巴基土罰為非鋪線性將彈性杜。④板泥和地?fù)P基土完均為罪非線塊性彈卵性。剛性顆板:詢地基餓土的零非線哲性對(duì)基芽底反肯力和耕板內(nèi)但力的妄分布漢形式瓣與數(shù)衫值大暮小起接著決株定性背的影艦響。柔性真板:決定敏反力關(guān)和內(nèi)臂力分睜布形售式與丑大小旱的主趨要因癢素是鋼筋醉混凝謝土的帶非線開(kāi)性，而涌地基劑土的軟非線滑性所描起作替用相造比較詢而言照就很貝小。不同耐非線友性組迎合下臟基礎(chǔ)狡板計(jì)估算結(jié)績(jī)果11校.6紫地港下工倍程反濃分析首先震建立要問(wèn)題干的力江學(xué)?；ㄐ停瑖谌缓蟮じ鶕?jù)馬介質(zhì)駛的力披學(xué)參券數(shù)、斃受力淚狀態(tài)律和邊抵界條職件以溉及施桑工條準(zhǔn)件，報(bào)求出接巖土熱體的佩位移謎、應(yīng)們力和挽應(yīng)變袖等物賭理量其，這懲一過(guò)喚程稱塑之為正分卡析。從結(jié)雁果反彈過(guò)來(lái)扣尋求叢巖土愚體的退本構(gòu)艱模型許和相艘應(yīng)的脆計(jì)算仿參數(shù)雨的過(guò)狡程與踩正分和析正助好相物反，稱之爭(zhēng)為反軋分析肯。位騰移為依崇據(jù)的構(gòu)位移目反分幕析法轉(zhuǎn)為巖狡土工稻程反伏分析耗中應(yīng)瘦用最示為廣凡泛的要方法蛋。位移鑼反分瀉析法偉可分輸為圖解釋法、賭