土的自重应力分布特点

作者:王虹 www.yuediqu.com    2025-05-20
土的自重应力分布有何特点~

自重应力常规的是按假想的均匀分布。
土的自重应力计算方法与对土的材料性质的假定、对土层结构的假定、对土体表面形态的假定有关,具体计算公式还与截面方向有关。
在地基计算中,通常是在土为线弹性材料、土体为表面水平的半无限空间、土层沿水平方向无限展布的假定下计算土的自重应力的,并主要计算土的竖向自重正应力。
在这些假定下,土的竖向自重剪应力恒为0而无需计算,故土的竖向自重正应力可简称为土的竖向自重应力;在不计算土的侧向自重应力的场合还可以进一步简称为土的自重应力。
根据上述土的自重应力的定义和计算假定,土的竖向自重应力就是土体中单位面积底面的土柱重量引起的压力。它是土的重度与土柱高度(即计算点从地面起算的深度)之积或各层土的重度与相应层土柱高度乘积之和。
重度因含水量的增高而增大。如果把水下的土视为饱和,那么水下土的重度就增大到最大值—饱和重度。
按照上述土的自重应力定义和计算假定,土的自重应力有以下有别于附加应力的特点:
1、竖向自重应力和侧向自重应力均是主应力;
2、自重应力不小于0(但这不表示其改变量不小于0) ;
3、自重应力随土的重度与土柱高度的增大而增大;
4、自重应力来源单一(即来自土的自重)。
因此,土的竖向自重应力计算与附加应力计算不同,是简单的加法计算,不存在求矢量和及代数和的问题。

关于土的有效自重应力的定义
土的有效自重应力是一种有效应力,在一般情况下不能简称为土的自重应力,在不可能引起混淆的场合(如不涉及地下水和地表水的场合)才可简称为土的自重应力。其概念来源于有效应力原理。不仅其计算必须遵循有效应。
力原理,其定义也必须遵循有效应力原理。因此,土的有效自重应力的定义应该是土的自重应力中能引起土体变形的那部分应力或者说是土的自重应力中的有效部分。
当计算由土的自重引起的土体变形时,必须计算土的有效自重应力。但不计算土的自重应力,就无从计算土的有效自重应力;没有土的自重应力,就没有土的有效自重应力。
因此,土的自重应力和有效自重应力这两个概念都是需要的,只提土的自重应力而不提(或否定)土的有效自重应力或者只提土的有效自重应力而不提(或否定)土的自重应力都是片面的。

应力都是属于物理上的概念,不存在什么物理意义。问题的提法不科学。
你可以说自重应力和附加应力的概念。
自重应力顾名思义指由土体自重而在某个位置上产生的应力。这个位置即可以是土体的内部,也可以是土体的边缘。
附加应力是指由外荷载引起的土体内部或边缘的应力。
在给定的一土体中其内部的自重应力呈线性增长。
而附加应力则是呈某种趋势的衰减。这种衰减是由应力扩散造成的。
自重应力之所以不会出现应力扩散,是由于自重随时存在于物体的内部。而附加荷载却存在于物体的外部。这两种力在量纲是不同的,作用的位置也不同。因此产生的力的效应也不同。

均质土的自重应力沿深度呈线性分布;非均质土的自重应力沿深度呈折线分布。地下水位以上土层采用天然重度,地下水位以下土层采用浮重度。

地下水位下降会引起自重应力的变化,使地基中原地下水位以下部分土的有效自重应力增加,从而造成地表大面积附加下沉;地下水位上升,使原来位于地下水位以上的土体处于地下水位之下,会使这部分土体压缩量增大,抗剪强度降低,引起附加沉降。

关于土的有效自重应力的定义

土的有效自重应力是一种有效应力,在一般情况下不能简称为土的自重应力,在不可能引起混淆的场合(如不涉及地下水和地表水的场合)才可简称为土的自重应力。其概念来源于有效应力原理。不仅其计算必须遵循有效应。

力原理,其定义也必须遵循有效应力原理。因此,土的有效自重应力的定义应该是土的自重应力中能引起土体变形的那部分应力或者说是土的自重应力中的有效部分。

当计算由土的自重引起的土体变形时,必须计算土的有效自重应力。但不计算土的自重应力,就无从计算土的有效自重应力;没有土的自重应力,就没有土的有效自重应力。

因此,土的自重应力和有效自重应力这两个概念都是需要的,只提土的自重应力而不提(或否定)土的有效自重应力或者只提土的有效自重应力而不提(或否定)土的自重应力都是片面的。



均质土的自重应力沿深度呈线性分布;
非均质土的自重应力沿深度呈折线分布;
地下水位下降会引起自重应力的变化,使地基中原地下水位以下部分土的有效自重应力增加,从而造成地表大面积附加下沉;
地下水位上升,使原来位于地下水位以上的土体处于地下水位之下,会使这部分土体压缩量增大,抗剪强度降低,引起附加沉降;
地下水位以上土层采用天然重度,地下水位以下土层采用浮重度。


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