Menu

Описание схем и результатов испытаний грунтов с использованием инвариантов напряженного и деформированного состояний

При исследовании грунтов, как и конструкционных материалов, в теории пластичности принято различать нагружение и разгрузку. Нагружением называют процесс, при котором происходит нарастание пластических (остаточных) деформаций, а процесс, сопровождающийся изменением (уменьшением) упругой деформации при неизменной пластической деформации, накопленной при нагружении, называют разгрузкой. Нагружение может быть простым и сложным. Простое нагружение характеризуется тем, что появляющиеся в произвольной точке грунтовой среды компоненты тензора напряжений возрастают при нагружении пропорционально одному общему параметру, например времени. Следовательно, при простом нагружении направления главных напряжений и соотношения между ними не меняются и, в частности, [I, остается постоянным. В случае испытания грунтовых образцов простое нагружение возможно, если внешние нагрузки возрастают, начиная с нуля, пропорционально одному параметру, а начальные напряжения в образце отсутствуют. При сложном нагружении направления главных напряжений и взаимоотношения между ними могут изменяться самым различным образом.

Совокупность значений, принимаемых тензором напряжений в рассматриваемой точке среды в процессе изменения внешних нагрузок, определяет путь или траекторию нагружения среды в данной точке. Траектория характеризует процесс изменения напряжений. Геометрически путь нагружения принято представлять кривой в координатах, являющихся инвариантами напряженного состояния. Обычно применяют изображение путей нагружения плоскими кривыми, принимая в качестве координат инварианты 0ср, ст, или аор, Т или сгср.пл, Тпл в зависимости от теории прочности, которую предполагают использовать для оценки разрушения грунта. При оценке прочности грунтов с позиций теории Мора—Кулона предпочтение следует отдавать инвариантам а0р.пл, Тпл, поскольку в этих координатах условие Кулона получает простую геометрическую интерпретацию в виде прямой. Применение инвариантов аср, ст, или аср, Т оказывается удобным, при использовании условия Боткина.

Сопоставление результатов опытов, выполненных по разным схемам, и выявление общих закономерностей поведения грунтов может быть обеспечено лишь при единообразной форме описания результатов испытаний, что достигается использованием приведенных выше инвариантов напряженно-деформированного состояния грунтовой среды.

Испытания грунтовых образцов в приборе с независимо регулируемыми главными напряжениями. Напряженно-деформированное состояние образца характеризуется соответственно нормальными напряжениями °х, ву, ог и линейными деформациями ех, гу, е2. В процессе всего опыта они являются главными напряжениями (см. рис. 1.15, б) и деформациями, получающими нумерацию в зависимости от соотношения их величин на данный момент опыта. Непосредственное измерение напряжений стх, 02, сг3 и деформаций еъ е,, е3 позволяет легко перейти по общим зависимостям раздела 10.1 к инвариантам напряженно-деформированного состояния, характеризующим траекторию нагружения и сопротивление грунта изменению объема и формы.

Прибор обеспечивает нагружение грунта по самым различным простым и сложным траекториям и при различных значениях параметра р,т во всем диапазоне его изменения от —1 до +1. В том числе могут быть осуществлены траектории нагружения, применяемые в рассмотренных выше схемах испытаний, за исключением лишь траектории, сопровождаемой поворотом главных напряжений при кручении цилиндрического полого образца.

В целом испытания грунтовых образцов в приборе с независимо регулируемыми главными напряжениями в рамках исследования допредельного поведения грунта позволяют установить зависимости гг — 0| при различных фиксированных сгср и —1 < р., < + 1, выявить зависимость еср — сгср при гидростатическом обжатии, изучить влияние девиатора напряжений, характеризуемого величинами

оI или Т, или Тпл, на объемные деформации грунта. Возможный характер этих зависимостей иллюстрировался ранее на рис. 10.4, в—д.

При исследовании прочности грунтов прибор позволяет в отличие, например, от стабилометра осуществлять разрушение грунта при всех различных по величине главных напряжениях, т. е. при различных [Хсг в диапазоне от —1 до +1.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:3039 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:6071 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:3177 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Загальні відомості про тунелі й способи …

По призначенню підземні споруди підрозділяють на тунелі на шляхах повідомлення (залізничні, метрополітени, пішохідні); гідротехнічні (у комплексах гідровузлів, водопостачання, меліорації), промислові, гірничопромислові (водотоки, колектори й ін.) і спеціальні тунелі. Будують тунелі...

30-05-2011 Просмотров:5003 Інженерна геодезія

Механiзацiя під час роботи з обладнанням

Механiзацiя під час роботи з обладнанням устатковань електровiдцентрових насосiв   Агрегат АТЕ-6М призначений для механiзованого навантаження, розвантаження та транспортування устатковань ЕВН, що включає занурений насос, електродвигун, кабельний барабан, електротрансформатор i станцiю управлiння...

19-09-2011 Просмотров:4060 Підземний ремонт свердловин

Конструкция стен

В кирпичных зданиях наружные и внутренние стены обычно являются несущими конструкциями, воспринимающими нагрузку от массы самой стены, перекрытия крыши, воздействия ветра и т. д., и самонесущими, воспринимающими только собственную массу...

31-03-2010 Просмотров:13234 Эксплуатация жилых зданий