Механика грунтов. Напряженное состояние массива грунта. (Лекция 7)

1. Механика грунтов

Ростовский государственный строительный университет
Кафедра «Инженерная геология, основания и фундаменты»
Специальность «Промышленное и гражданское строительство»
Курс лекций
д-р техн. наук, проф. А.Ю. Прокопов
[email protected]
Лекция 7. Напряженное состояние массива грунта
1

2.

Условия применимости теории
упругости к грунтам
Постулаты теории упругости
2

3.

3

4.

Модели сплошной среды
4

5.

Изотропия
Анизотропия
5

6.

Напряжения от собственного веса грунта
6

7.

Фазы напряженного состояния грунта
O
Р
Pstr
A
B
C
D
S
Участок OA - фаза упругих деформаций
соответствует нагрузке, при которой
возникающие в грунте под подошвой штампа
напряжения не превышают структурную
прочность грунта Pstr.
Участок АВ - фаза уплотнения и местных
сдвигов. При давлении, незначительно
превышающем структурную прочность грунта,
уплотнение развивается в зоне, примыкающей
к подошве штампа. По мере увеличения
нагрузки грунт будет уплотняться в большей
зоне. В грунте под краями штампа происходит
концентрация напряжений и развиваются
пластические деформации (деформации
сдвигов). Кривую на участке АВ приближенно
принимают за прямую.
7

8.

3) Участок ВС - Фаза развития интенсивных деформаций
сдвигов и уплотнения. При еще большем давлении зоны
пластических деформаций, развиваясь в стороны, приводят к
уплотнению грунтов по сторонам от этих зон. Происходит
значительное развитие местных сдвигов.
4) Участок CD - Фаза выпирания грунта. При воздействии
нагрузки Р на неглубоко заложенный фундамент произойдет
резкая осадка его с выпором грунта из основания в стороны и
вверх, на кривой осадок - практически вертикальная линия.
8

9.

Определение напряжений в любой точке
массива от действия сосредоточенной силы
(задача Буссинеска, 1885 г.)
р
Величина радиального
напряжения в грунте зависит
от координат точки и величины
прикладываемой силы.
При переходе от радиальных напряжений к вертикальным получим
или
9

10.

Определение напряжений σz в массиве грунта от
действия нескольких сосредоточенных сил
(принцип Сен-Венана – принцип независимости действия
сил)
10

11.

Определение напряжений σz под центром
прямоугольной площадки загружения при
равномерной нагрузке
11

12.

Определение напряжений σz в массиве грунта
при плоской задаче (задача Фламана)
12

13.

13

14.

14

15.

15