土中应力计算教学课件.pptVIP

**************应力概念及定义应力的定义应力是物体内部抵抗形变的内力，单位面积上的内力。应力的单位应力的常用单位是帕斯卡(Pa)或牛顿每平方米(N/m2)。应力的类型常见的应力类型包括正应力、剪应力和拉应力。应力的大小应力的大小取决于外力的作用和物体的形状及材料特性。约克代尔法计算步骤计算土中应力时，需考虑土层自身重力以及上部荷载产生的应力。地基土层首先，确定地基土层的厚度和密度，计算土层的自重应力。上部荷载然后，根据上部荷载的类型和大小，计算上部荷载产生的应力。应力叠加最后，将土层自重应力与上部荷载产生的应力叠加，得到土中总应力。库仑模型1土体强度土体抵抗剪切破坏的能力2内摩擦角土体颗粒之间的摩擦力3粘聚力土体颗粒之间的粘结力4库仑定律定义土体抗剪强度库仑模型是土体强度理论的基础，它描述了土体抗剪强度与内摩擦角和粘聚力的关系。库仑定律是该模型的核心，它指出土体抗剪强度等于正应力乘以内摩擦角的正切加上粘聚力。莫尔应力圆莫尔应力圆是一种图形方法，用于在二维应力状态下，以图形方式表示应力状态的变换关系。圆心坐标对应平均应力，半径对应最大剪切应力，圆上任意一点对应平面上的应力状态，可以直观地展示不同角度下的应力大小和方向。应力编码法应力编码法应力编码法是一种将土体应力状态转换为数字代码的方法，便于计算机存储和处理。该方法将不同方向的应力值转化为编码，方便进行应力分析和计算。编码规则不同的应力编码规则对应不同的应力状态，例如，可以使用二进制编码、十进制编码等。每个代码代表一个特定的应力值或应力组合。应用领域应力编码法广泛应用于土力学、地质工程等领域，可用于土体应力分析、地基稳定性评估、边坡稳定性分析等。主应力和主应力面主应力主应力是土体中某一点上的最大和最小正应力。主应力面主应力面是土体中某一点上的剪应力为零的平面。主应力方向主应力方向垂直于主应力面。应力场方程应力场方程是描述土体内部应力分布的数学表达式。这些方程基于连续介质力学原理和平衡条件，用来分析土体在荷载作用下的应力状态。应力场方程的建立需要考虑土体的物理性质，如弹性模量、泊松比和剪切模量等。这些参数可以通过实验室试验或数值模拟方法获得。1平衡方程描述应力在空间上的平衡关系2本构方程描述应力和应变之间的关系3边界条件描述土体边界上的应力或位移条件平面应力问题1应力状态平面应力是指在物体内部，只存在两个方向上的正应力和剪应力，而第三个方向上的应力为零。2受力情况平面应力问题通常发生在薄板结构中，例如薄壁容器、薄板桥梁等。3分析方法常用的分析方法包括解析法和数值法，例如有限元分析。平面应力问题在土木工程、机械工程等领域有着广泛的应用。平面变形问题1定义平面变形问题是指土体在受到外力作用后，其变形主要发生在一个平面上，而垂直于该平面的变形可以忽略不计。2特点平面变形问题在实际工程中非常常见，例如基础底部的变形、边坡的稳定性分析等。3分析方法平面变形问题的分析方法主要有解析法、数值法和试验法。土体应力与应变关系应力-应变关系土体应力是指作用在土体上的外力产生的内力，而应变则是指土体在外力作用下发生的形变。土体的应力-应变关系描述了土体在不同应力水平下的形变特征，是土体力学研究的基础。弹性阶段在较小的应力水平下，土体表现出弹性行为，即卸荷后可以恢复原状。弹性阶段的应力-应变关系近似线性，可以用弹性模量来描述。塑性阶段当应力水平超过弹性极限后，土体进入塑性阶段，即卸荷后不能完全恢复原状。塑性阶段的应力-应变关系是非线性的，可以用塑性参数来描述。破坏阶段当应力水平继续增加，土体最终会发生破坏，表现为强度下降，最终失效。破坏阶段的应力-应变关系急剧下降，可以用抗剪强度来描述。完全弹塑性本构关系弹性阶段应力与应变呈线性关系，土体恢复初始状态。屈服阶段应力达到屈服强度，土体发生塑性变形。塑性阶段应力保持不变，土体继续发生塑性变形。应力-应变曲线应力-应变曲线描述了土体在受力过程中应力与应变之间的关系。它反映了土体在不同应力水平下的变形特性。应力-应变曲线通常呈非线性，且受土体类型、含水量、密度等因素影响。应力-应变曲线是土体力学分析的重要依据，用于预测土体在不同荷载下的变形和强度。应力偏差应力偏差概念应力偏差是指土体中各向主应力大小的差异。它是衡量土体受剪切作用程度的重要指标。影响因素土体应力偏差受多种因素的影响，包括荷载类型、土体性质、排水条件等。强度参数应力偏差与土体的抗剪强度密切相关。较大的应力偏差会导致土体破坏。极限应力