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土力学基本概念详解.pdf
應力狀態觀念概述(State of Stress)
00. 土壤中應力的來源：
• 土壤的自重
• 外加載重
其它抽水、地震等
• ( )
** 假設應力可疊加
應力狀態
1. 三維應力狀態
σ ≠ σ ≠ σ ≠ 0
1 2 3
ε ≠ ε ≠ ε ≠ 0
1 2 3
2. 平面應力狀態(Plane Strain Stress State)
σ1 ≠ σ 3 ≠ 0 ; σ2 σx
ε1 ≠ ε 3 ≠ 0 ; ε2 0
若土壤為線性等向性材料則：
σ ν (σ =+ σ )
2 1 3
3. 軸對稱、三軸、單軸應力狀態(Axisymmetric, Triaxial, and Uniaxial Stress States)
a. 三軸
壓縮(Compression)
σ σ
z r
σ σ ; σ σ σ
1 z 2 3 r
ε ε ; ε ε ε
1 z 2 3 r
伸張(Extension)
σ σ
z r
σ1 σ 2 σr ; σ3 σz
ε ε ε ; ε ε
1 2 r 3 z
應力路徑與剪力強度(STS-PATH.DOC)
b. 軸對稱
σ1 ≠ σ 3 ≠ 0 ; σ2 σθ
s
ε ≠ ε ≠ 0 ; ε − r
1 3 2
r
s is the redial displacement and r is the radial coordinate of the point 。若土壤為線性等向性材
r
料則：
σ ν (σ =+ σ ) + Eε
2 1 3 2
c. 單軸
除σ = 0 外，與三軸同，為三軸的特例。
r
4. Ko 應力狀態(K Stress State)
o
a. 若 σ σ
z r
σ σ ; σ σ σ
1 z 2 3 r
ε ε ; ε ε 0
1 z 2 3
b. 若 σ σ
z r
σ1 σ 2 σr ; σ3 σz
ε1 ε 2 0 ; ε3 εz
若土壤為線性等向性材料則：
ν
σ σ
r 1− ν z
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