为什么土的变形与反射回声的强度取决于都只取决于有效应力

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-06-21 05:08 标签： 反射回声的强度取决于
这样说吧，一，首先是有效应力原理（前面应该加上两个字，那就是饱和，不饱和土体这个根本就没办法弄）这个原理有两个要点(1)饱和土体内的任意平面上收到的总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分，其中有效应力作用于土骨架上，也称粒间应力，(2)土的变形（主要是压缩变形）与强度变化都只取决于有效应力的变化，其实在有效应力的推导过程中还涉及到一些假设，比如取截面时假定颗粒间的接触面积占总面积很小；另外有效应力实际上是个虚拟的物理量（在岩土漫谈中有详细谈到）有效应力原来的提出和应用阐明了碎散颗粒材料和连续固体材料在应力——应变上的重大区别二，达西渗透定律达西渗透定律为Darcy‘s law ,也成为线型渗透定律，达西渗透定律说明在层流状态的渗流中，渗透速度v和水力坡降i的一次方成正比，并且与土的渗透性质有关，这里面计算的截面也是假设了颗粒本身不可透水的，一般渗流速度称为假想渗流速度，这个公式里引进了水力坡降概念，水力坡降在计算渗透力时必不可少，当然在（在岩土漫谈中有详细谈到）其实渗透力在宏观上是土体的上表面和下表面的压力差，其实这其中涉及到水土分算和水土合算的问题，详细请参考土力学清华大学出版社。上面讲这么多，是应为水在土中的作用真是太过于重要了，搞清楚水这个家伙和岩土体到底发生了什么关系至关重要，因为[(2)土的变形（主要是压缩变形）与强度变化都只取决于有效应力的变化，],搞清楚了水的状态，就可以分析岩土体的变形和强度了总结那么说是达西渗透定律提供了一条计算渗透力的简便的方法三，库仑摩尔定律其实该定律最早是由法国科学家库伦总结土的破坏现象和影响因素提出了土的破坏公式即T=c+σntanφ,式中T土的抗剪强度，其大小取决于组成滑动面的岩体颗粒的性质，它与正应力σn，φ土的内摩擦角和c土的粘聚力有关。后来莫尔继续库伦的研究，提出材料的破坏的剪切破坏理论，认为在破裂面上，法向应力σn与抗剪强度T之间存在着函数关系,函数所定义的曲线为莫尔破坏包线在一般情况下莫尔破坏包线可以用库伦公式表示，即土的抗剪强度和法向应力成线性函数的关系。那么可以根据抗剪强度公式，可以根据剪应力是否达到抗剪强度作为破坏标准的理论成为莫尔——库伦理论，至此两位合体成功在材料力学中我们知道，破坏准则有好几种有一二三四等几种，在弹塑性力学中还有Tresca和Mises理论，还有好多破坏准则，但是没有一个像莫尔——库伦理论，这个简单和使用，工程上经常不要求1+1=2，而是要求1+1={1.8,2.2}这个区间是我随便写的，大致是这么个意思，那么莫尔——库伦理论，刚好在这个区间内，就用它好了最后是总结了：饱和有效应力原理提出土颗粒之间的力是破坏和变形的罪魁祸首，而水和岩土体我们不分彼此黏在一块，达西定律提供了很简单把水的作用分开的公式，而莫尔——库伦理论，更是提供了更为简单破坏准则，这三个公式真是三大神器，轻轻松松解决了很多土力学上的问题，大家就这么凑在一块过吧，于是大家一起过了很多年。其实最后还是材料在受力的作用下变形，破坏，强度等一系列的材料力学问题，只不过土力学的介质比较吊，需要另一套计算方法，上面三个公式就这样结合到一起以上参考材料为土力学清华出版社高等土力学，清华出版社岩土漫谈，李广信（该书看了有短时间了，上面提到有点记不清，大概是这么个意思吧）
内在关联：土的碎散性
内在关联：土的碎散性
不请自来，不当之处请指正。 &br&从题主的问题看，从水力耦合的角度回答这个问题最合适不过了。&br&顾名思义，水力耦合是流体在多孔介质（土体）或裂隙介质（岩体）中的运动过程和以及固相介质的力学变形过程之间存在相互影响、相互作用的一种动态平衡。一方面土体或岩体在力学作用下发生变形，并通过裂隙、孔隙的几何形态或网络特征导致物理力学性质、渗透特性和渗流运动规律发生变化。相应的，渗流特性和固相力学性质的变化又进一步改变了土体或岩体力学行为及应力状态。&br&在水力耦合过程中有两个重要的方面，一是流体（水）的运动即渗流过程，另一方面是固相的力学变形。这两方面也就楼主问题中提到的。&br&渗流过程，一般认为渗流过程的控制方程为质量守恒定律，水的运动规律用Darcy定律描述，它可以看做渗流过程的“本构”关系。&br&力学过程，一般认为其控制方程是动量守恒定律（即通常所说的平衡方程），固相介质的本构关系可以是弹性、也可以为非线性（如弹塑性、损伤），当描述非线性问题时，一般就用到了屈服准则等概念。题主所说的摩尔库伦定律是屈服准则中的一种，其他的屈服准则（或破坏准则）包括Tresca、Mises、Druck-Prager、Hoek-Brown等。如果应力状态在包络线或屈服面的范围内，认为材料没有屈服，如果达到或超过则屈服了。由于初等土力学教材中一般仅考虑弹性过程，认为超出弹性状态即破坏，因此很多时候要求应力点在包络线或屈服面之内。事实上当应力状态达到屈服面时，还会存在更复杂的非线性过程。这是力学过程的一个方面，回答了题主问题中的摩尔库伦原理部分。&br&另一方面，力学过程中的力学作用归根结底是对固相介质的力，水体运动产生的渗流力是众多力学作用的一种。即，渗流运动对固相介质施加了渗流力，可以引起固相介质力学状态的变化。&br&而有效应力则在渗流运动和力学运动之间建立了一座桥梁。sigma=sigma'+p。由于固相介质的变形仅取决于有效应力，应当在总应力中扣除水压力。水压力的分布又是受水体在控制方程（质量守恒）和本构关系（Darcy定律）控制下的综合体现。
不请自来，不当之处请指正。 从题主的问题看，从水力耦合的角度回答这个问题最合适不过了。顾名思义，水力耦合是流体在多孔介质（土体）或裂隙介质（岩体）中的运动过程和以及固相介质的力学变形过程之间存在相互影响、相互作用的一种动态平衡。一方面土体…
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3.4 有效应力原理。有效应力原理。1.饱和土中的应力形态。?A。a-a断面通过土颗 粒的接触点。A： 土单元的断面积 As： 颗粒接触点的面积 Aw： 孔隙水的断面积。A ? AS ? A w。a。a。? ? A ? ? Psv ? uA w。Psv A w ? ?? ? u A A。PS。PSV。有效应力σ’。? ? ?&?u。PS。有效应力原理。一. 有效应力原理的基本概念。2. 饱和土的有效应力原理 （1）饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为两部分σ..
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第三章 土的应力计算-有效应力原理
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