当前课程知识点:高等土力学 > 第3章 土的强度 > 3.6 土的强度理论 > 3.6.1 土的强度理论1
同学们好
现在我们开始学习第六节
土的强度理论
第六节包括四部分内容
1、概述
2、土的古典强度理论
3、土的近代强度理论
4、关于强度理论的讨论
在第一部分概述中
我们先搞清楚几个重要的概念
第一个概念是强度
材料的强度
是指材料按一定标准破坏时的应力状态
第二个概念是破坏准则
它是指定义破坏的数学表达式
常常是应力状态的组合
第三个概念是强度理论
它是在揭示材料破坏机理的基础上
以一定的应力组合把强度表示出来
因而强度理论的表达式与破坏准则是一致的
强度理论的一般表达式为
f(σij, kn)=0
其中应力张量σij为二阶张量
有6个独立变量
严格地讲
它们对土的强度都有影响
kn为强度参数
与可以独立变化6个应力变量的
室内土工仪器还没有被实现一样
如上式所示
这样“完全”的强度理论也还从未见过
如果用主应力表示
则除了三个主应力的大小以外
还与它们的方向有关
对于各向同性的材料
上式也可以表示为
f(I1, I2, I3, kn)=0
其中I1, I2, I3是三个应力不变量
或者表示成
f(p, q, θ , kn)=0
其中p, q, θ 分别是平均应力
广义剪应力和应力洛德角
下面我们将要频繁地用到一些力学词汇和符号
为了方便大家理解
我再把他们的定义重复一遍
这里给出了第一应力不变量I1
第二应力不变量I2和第三应力不变量I3的表达式
需要注意的是
本节的σ1, σ2, σ3不一定表示大小顺序
这里给出了第一偏应力不变量J1
第二偏应力不变量J2和第三偏应力不变量J3的表达式
其中第二偏应力不变量J2
与广义剪应力直接相关
用得最多
为了说明平均应力p
广义剪应力q和应力洛德角θ
我们再简单地回顾下应力空间和 π 平面
这个图给出了主应力空间
每一个等倾面都是一个π 平面
很显然
在某 π 平面上任意一点
第一应力不变量I1是定值
或者说平均应力是定值
在正三角形D1 D2 D3内
σ1, σ2, σ3 是正的
空间对角线上σ1=σ2=σ3
它穿过正三角形的中心并且垂直于 π 平面
三个坐标轴在 π 平面上的投影
分别是O’D1, O’D2 和 O’D3
任意一个应力状态σ1, σ2, σ3
可以用某π 平面上的一点P表示
因为该π 平面上所有点的平均应力是常数
我们可以用右边的
平面坐标系代替左边的空间坐标系
这样用起来更为方便
OO’与平均应力p成正比
O’P与广义剪应力q成正比
还可以另外定义一个洛德角 θ
所以 p, q, θ 可以唯一地确定点P的位置
换句话说
我们可以用p-q-θ 坐标系
代替σ1-σ2-σ3坐标系
来描述应力状态
其优点是可以很方便地反映土的力学特性的机理
在这里我们给出了平均应力p
广义剪应力q、毕肖普常数
和洛德角 θ的定义表达式
连续介质四大古典强度理论是
最大正应力理论
即第一强度理论
最大正应变理论
即第二强度理论
最大剪应力理论
即第三强度理论
最大变形能理论
即第四强度理论
对于土
这些强度理论基本不适用
因此我们需要研究适用于土的强度理论
-0.1 岩土工程的学科特点与发展
-0.2 土力学学科的发展历史
-0.3 岩土工程实践的发展
-0.4 理论与工程的检验
-0.5 岩土工程的可持续发展
-第0章 绪论-作业
-1.0 概述
--1.0 概述
--1.0 概述-作业
-1.1 室内试验
--1.1 室内试验-作业
-1.2 模型试验
--1.2 模型试验
--1.2 模型试验-作业
-1.3 原位测试与现场观测
--1.3 原位测试与现场观测-作业
-1.4 试验的检验与验证
-2.1 概述
--2.1 概述
--2.1 概述-作业
-2.2 应力和应变
--2.2 应力和应变-作业
-2.3 土的应力变形特性
--2.3 土的应力变形特性-作业
-2.4 土的弹性模型
--2.4 土的弹性模型-作业
-2.5 土的弹塑性模型的一般原理
--2.5 土的弹塑性模型的一般原理-作业
-2.6 剑桥模型
--2.6 剑桥模型-习题
-2.7 其它典型弹塑性模型
--2.7 其它典型弹塑性模型-作业
-3.1 概述
--3.1 概述-作业
-3.2 土的抗剪强度的机理
--3.2 土的抗剪强度的机理-作业
-3.3 土的强度与土的物理性质
--3.3 土的强度与土的物理性质-作业
-3.4 影响土的强度的外部因素
--3.4 影响土的强度的外部因素-作业
-3.5 土的排水与不排水强度
--3.5 土的排水与不排水强度-作业
-3.6 土的强度理论
--3.6 土的强度理论-作业
-3.7 黏性土的抗拉强度
--3.7 黏性土的抗拉强度-作业
-4.1 概述
--4.1 概述
--4.1 概述-作业
-4.2 饱和土的渗透性和基本方程
--4.2 饱和土的渗透性和基本方程-作业
-4.3 饱和土二维渗流和流网
--4.3 饱和土二维渗流和流网-作业
-4.4 饱和渗流数值计算方法
--4.4 饱和渗流数值计算方法-作业
-4.5 非饱和土中水的形态和基质吸力
--4.5 非饱和土中水的形态和基质吸力-作业
-4.6 非饱和土土水特征曲线
--4.6 非饱和土土水特征曲线-作业
-4.7 非饱和土的渗透性和数值计算
--4.7 非饱和土的渗透性和数值计算-作业
-5.1 概述
--5.1 概述
-5.2 土的压缩与地基的沉降
--5.2 土的压缩与地基的沉降-作业
-5.3 地基沉降的计算方法
--5.3 地基沉降的计算方法-作业
-5.4 单向固结的普遍方程及一般问题
--5.4 单向固结普遍方程及一般问题-作业
-5.5 土的三维固结理论
--5.5 土的三维固结理论-作业
-5.6 关于土体固结的其他问题简介
--5.6 关于土体固结的其他问题简介-作业
-6.1 概述
--6.1 概述
-6.2 边坡稳定分析方法
-6.3 最小安全系数和潜在滑动面的搜索方法
-6.4 极限平衡法边坡稳定分析的一些结论
-6.5 塑性力学上下限定理简介
-6.6 基于有限单元法的边坡稳定分析
-6 边坡稳定分析-作业