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词条 有效应力原理
释义

太沙基(K. Terzaghi)早在1923年就提出了有效应力原理的基本概念,阐明了碎散颗粒材料与连续固体材料在应力--应变关系上的重大区别,从而使土力学成为一门独立学科的重要标志。这是土力学区别于其他力学的一个重要原理。我们知道土是三相体系,对饱和土来说,是二相体系。外荷载作用后,土中应力被土骨架和土中的水气共同承担,但是只有通过土颗粒传递的有效应力才会使土产生变形,具有抗剪强度。而通过孔隙中的水气传递的孔隙压力对土的强度和变形没有贡献。这可以通过一个试验理解:比如有两土试样,一个加水超过土表面若干,我们会发现土样没有压缩;另一个表面放重物,很明显土样被压缩了。尽管这两个试样表面都有荷载,但是结果不同。原因就是前一个是孔隙水压,后一个是通过颗粒传递的,为有效应力。就是饱和土的压缩有个排水过程(孔隙水压力消散的过程),只有排完水土才压缩稳定.再者在外荷载作用下,土中应力被土骨架和土中的水气共同承担,水是没有摩擦力的,只有土粒间的压力(有效应力)产生摩擦力(摩擦力是土抗剪强度的一部分)

Terzaghi从试验中观察到在饱和土体中土的变形及强度与土体中的有效应力σ′密切相关,并建立了有效应力原理:

σ =σ′+μ

式中:σ为平面上法向总应力, kPa;σ′为平面上有效法向应力, kPa;μ为孔隙水压力, kPa。

有效应力原理阐明了碎散颗粒材料与连续固体材料在应力———应变关系上的重大区别,有效应力原理表示研究平面上的总应力、有效应力与孔隙水压力三者之间的关系:当

总应力保持不变时,孔隙水压力与有效应力可以相互转化,即:有效孔隙水压力减小等于有效应力的等量增加。

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更新时间:2024/12/23 15:32:26