Menu

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 самым отрицающее влияние а2 на прочность грунта. Выше уже приводилась запись этого условия (10.9) через инварианты сгср, Т и II,. Повторим его в несколько измененном виде:

[image]

 Другим, используемым на практике для грунтов, условием прочности является предложенное А. И. Боткиным в виде (2.55). Это условие в отличие от предыдущего предполагает, что на прочность грунта влияют все три главных напряжения, а предельное состояние наступает на октаэдрической площадке. Подставляя в (2.55) зависимости (10.8), условие Боткина можно также записать аналогично условию Мора—Кулона в виде

[image]

 

Поскольку условия Мора—Кулона и Боткина по-разному оценивают влияние а2 на прочность грунта, теоретическое сопоставление этих условий позволяет прогнозировать возможный характер изменения характеристик прочности в зависимости от вида напряженного состояния. Приравнивая коэффициенты при Т и свободные члены условий, получаем

[image]

 (10.20)

Из анализа соотношений (10.20) следует, что если бы разрушение грунтов в полной мере отвечало условию Мора — Кулона, то ф и с должны были бы получаться одними и теми же независимо от созданных в опытах комбинаций главных напряжений, т. е. параметра (рис. 10.13, прямые 2). Как следует из соотношений (10.20), автоматически это означало бы получение в опытах с различными (А, разных значений рокт и кокт. И наоборот, если бы разрушение грунтов в точности описывалось условием Боткина, то это означало бы постоянство рокт и кокт и одновременно переменность ф (кривые 3) и с при изменении значений р,я. Чем меньше абсолютное значение угла внутреннего трения (ф0 на рис. 10.13), тем меньше на его изменение влияет Ца.

Выполненные эксперименты в основном на приборах с независимо изменяемыми главными напряжениями показали, что в сыпучих
грунтах наблюдается изменение угла внутреннего трения ср условия Мора — Кулона в зависимости от изменения промежуточного главного напряжения или, что то же самое, в зависимости от (рис. 10.13, кривые 1). Однако в опытах это изменение было не столь большим, как это следует из теории прочности Боткина. Таким образом, опыты с песками при сложном напряженном состоянии не подтвердили теорий прочности Мора — Кулона и Боткина. В связи с этим в последние годы были предложены новые уточненные условия прочности, как правило, весьма сложные и неудобные для практического применения. Вместе с тем — и это наиболее существенно — было показано (М. В. Малышев), что расчеты грунтовых массивов могут основываться на условии Мора — Кулона и давать достоверные результаты, если в этом условии принимается величина угла внутреннего трения ср, отвечающая тому значению параметра которое будет в данном массиве в натуре.

Рис. 10.13. Характер зависимости угла внутреннего трения ф (по Кулону— Мору) от параметра Лоде ([Аа ):

1 — по данным опытов; 2 — по Кулону — Мору; 3 — по Мизесу — Боткину

В частности, при расчетах массивов, нагружаемых в условиях плоской деформации, следует принимать ф при том значении параметра Лоде [хя, которое наблюдается при плоской деформации. Если определение характеристик прочности выполнено не при том значении р,а, при котором производится расчет (например, определение характеристик прочности производится на стабилометре, а расчет будет выполняться для условий плоской деформации), то требуется произвести их пересчет применительно к плоской деформации, используя для этого пересчета имеющиеся в литературе рекомендации [18].

Обоснование возможности использования условия Мора — Кулона при любом виде напряженного состояния с соответствующим, при необходимости, пересчетом характеристик прочности сняло вопрос

о необходимости перестроения теории предельного равновесия и переработки ее решений, что явилось значительным достижением.

 

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:5084 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:8275 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:5072 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Материалы, применяемые для вантовых покр…

Материалы, применяемые для вантовых покрытий Для вантовых покрытий с точки зрения использования различных материалов представляют интерес гибкие ванты, так как жесткий опорный контур не имеет существенных отличий по сравнению с обычными...

20-09-2011 Просмотров:7138 Вантовые покрытия

Спосіб прямокутних координат

Спосіб прямокутних координат застосовують в основному при наявності на площадці або в цеху промислового підприємства будівельної сітки, у системі координат якої задане положення всіх головних точок й осей проекту. Розбивку проектної...

30-05-2011 Просмотров:6685 Інженерна геодезія

О камеральных работах

Для установления отличия элементов внутреннего ориентирования снимков от элементов съемочной камеры за счет недостаточного прижима фотопластинки к прикладной рамке в момент фотографирования следует поместить негативы в снимкодержатель стереокомпаратора и, ориентировав...

12-08-2010 Просмотров:3156 Постоянное планово-высотное съемочное обоснование