三轴试验与应力路径PPT课件.ppt

应力路径与三轴试验 1 路径 某物通过或移动的路线Path Therouteorcoursealongwhichsomethingtravelsormoves 2 应力路径 加载过程中应力点的轨迹 StressPath Trajectoryofstresspointsduringloading 3 应力路径表示方法 1 直角坐标系统2 直角坐标系统3 直角坐标系统4 直角坐标系统 4 三轴压缩试验 排水 破坏线 5 三轴压缩试验 排水 破坏线 6 破坏线 三轴压缩试验 排水 Meannormalstress平均正应力Deviatoricstress偏应力 7 破坏线 三轴压缩试验 排水 8 三轴试验的应力路径 三轴压缩 TriaxialCompression 三轴拉伸 TriaxialExtension 排水试验 DrainedTest 不排水试验 UndrainedTest 三轴试验 加载方式 排水条件 总应力路径 TotalStressPath 有效应力路径 EffectiveStressPath 应力路径 9 10 三轴压缩 排水 11 有效应力原理 三轴压缩 不排水 12 三轴拉伸 排水 13 例题1 Aconsolidated undrainedtriaxialtestonaspecimenofsaturatedclaywascarriedoutunderanall roundpressureof600kN m2 Consolidationtookplaceagainstabackpressure 反压力 of200kN m2 Thefollowingresultswererecordedduringthetest Drawthestresspaths 14 A 626 7 80 A 397 7 80 15 例题2 对一个砂土试样做三轴压缩试验 先在排水条件下对土样施加固结压力至200kN m2 然后在不排水条件下增加三轴室的压力至350kN m2 这时量测到的孔隙水压力u 144kN m2 然后在不排水条件下增加轴向压力直到土样破坏 试验数据如下表 1 绘制偏应力和轴向应变的关系 2 在p q空间绘制总应力和有效应力路径 3 在s t空间绘制破坏时的总应力和有效应力摩尔圆以及摩尔 库伦强度包线 计算该砂土的剪切强度参数 内摩擦角 5 确定孔隙水压力系数B的数值 绘制孔隙水压力系数A随轴向应变变化的关系 确定土样破坏时孔隙水压力系数A的数值 16 17 18 19 20 2020 1 7 21 相对于起点 相对于上一级荷载 22 各向异性固结Anisotropicconsolidation 23 Anisotropicconsolidation各向异性固结 24 k0consolidationk0固结 Nolateraldeformation 25 AnisotropicconsolidationandK0consolidation各向异性固结与K0固结 p IsotropicConsolidationq p 0 q AnisotropicConsolidation q p h0 K0Condition nolateralstrain AnisotropicConsolidationq p h 26 各向同性压缩 各向异性压缩 一维压缩k0压缩 材料 各向同性k 1 27 28 Mohr CoulombFailureEnvelopeinp qSpace 29 Mohr CoulombFailureEnvelopeinp qSpace SubstitutingEqs 2and3intoEq 1yields 1 2 3 4 30 Mohr CoulombFailureEnvelopeinp qSpace RearrangeEq 4givesNoteheres 1isthemajorprincipalstressands 3istheminorprincipalstress 31 Mohr CoulombFailureEnvelopeinp qSpace Fortriaxialcompression Therefore wehaveSubstitutingEq 5intoEq 4resultsin 5 6 32 Mohr CoulombFailureEnvelopeinp qSpace Fortriaxialextension Therefore wehaveSubstitutingEq 7intoEq 4resultsin 7 8 33 Mohr CoulombFailureEnvelopeinp qSpace t f s a c s a s r s 3f s 1f s 3f s 1f s f e s f c tf e tf c s TriaxialCompression三轴压缩 TriaxialExtension三轴拉伸 34 Mohr CoulombFailureEnvelopeinp qSpace Therefore theMohr Coulombfailureenvelopeinthep qspaceisasfollows q p 1 1 TC TE 35 Mohr CoulombFailureEnvelopeinp qSpace ThefailurestressratioM Dq Dp undertriaxialcompressionisdifferentfromthatundertriaxialextension 36 Mohr CoulombFailureEnvelopeinp qSpace Ifc 0 sandornormallyconsolidatedclay thefailureenvelopeisasfollows q p 1 1 37 例题 一个粘性土样本受一维压缩从O状态变化到A状态 如图所示 在此一维原始压缩 virgincompression 过程中 假设土的侧向土压力系数