有效应力原理简介
作者：王虹 www.yuediqu.com 2025-05-20
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1923年，土力学巨匠太沙基(K. Terzaghi)首次提出了有效应力原理的核心理念，这一理论深刻阐述了碎散颗粒材料与连续固体在应力-应变关系上的本质差异，标志着土力学作为独立学科的诞生。这一原理是土力学与其他力学领域区分的关键特征。土体本质上是三相系统，对于饱和土来说，它实际是二相体系。当承受外荷载时，土中的应力并非全部由土体承载，而是由土骨架和其中的水气共同分担。然而，只有通过土颗粒传递的有效应力才会引发土体的变形，并赋予其抗剪强度。相反，孔隙中的水气传递的孔隙压力对土体的强度和变形并无贡献。
以两个土样实验为例，当一个土样被水淹没超过表面，尽管有荷载，但土样却不会压缩，因为这是孔隙水压的作用。而在另一个土样上施加重物，土样明显被压缩，这是因为这部分压力是通过颗粒传递的，即有效应力。饱和土在压缩过程中存在排水过程，即孔隙水压力逐渐消散，直至土体达到稳定压缩状态。此外，在外荷载作用下，土体中的应力是由土骨架与水气共同分担的，但只有土粒间的压力——有效应力，才会产生摩擦力，摩擦力是土体抗剪强度不可或缺的一部分。
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以两个土样实验为例，当一个土样被水淹没超过表面，尽管有荷载，但土样却不会压缩，因为这是孔隙水压的作用。而在另一个土样上施加重物，土样明显被压缩，这是因为这部分压力是通过颗粒传递的，即有效应力。饱和土在压缩过程中存在排水过程，即孔隙水压力逐渐消散，直至土体达到稳定压缩状态。此外，在外荷载作用下，土体中的应力是由土骨架与水气共同分担的，但只有土粒间的压力——有效应力，才会产生摩擦力，摩擦力是土体抗剪强度不可或缺的一部分。
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