of x

Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 5: Sức chịu tải của nền đất

Đăng ngày | Thể loại: | Lần tải: 0 | Lần xem: 0 | Page: 11 | FileSize: M | File type: PDF
0 lần xem

Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 5: Sức chịu tải của nền đất. Chương 5 gồm có những nội dung chính sau: Các giai đoạn làm việc của nền đất, Xác định Pgh1 theo lý thuyết hạn chế vùng biến dạng dẻo, Xác định Pgh2 theo lý luận cân bằng giới hạn. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.. Giống các thư viện tài liệu khác được thành viên chia sẽ hoặc do tìm kiếm lại và giới thiệu lại cho các bạn với mục đích tham khảo , chúng tôi không thu phí từ bạn đọc ,nếu phát hiện nội dung phi phạm bản quyền hoặc vi phạm pháp luật xin thông báo cho chúng tôi,Ngoài giáo án bài giảng này, bạn có thể tải bài giảng miễn phí phục vụ tham khảo Một số tài liệu tải về mất font không xem được, thì do máy tính bạn không hỗ trợ font củ, bạn download các font .vntime củ về cài sẽ xem được.

https://tailieumienphi.vn/doc/bai-giang-co-hoc-dat-bo-mon-dia-ky-thuat-chuong-5-suc-chiu-tai-cua-nen-dat-dgdbuq.html

Nội dung

TLMP xin giới thiệu đến bạn đọc thư viện Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 5: Sức chịu tải của nền đất.Để giới thiệu thêm cho các Thầy cô, các bạn sinh viên, học viên nguồn tài liệu Kỹ Thuật - Công Nghệ,Kiến trúc - Xây dựng giúp đỡ cho công tác giảng dạy.Xin mời các bạn quan tâm cùng tham khảo ,Tài liệu Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 5: Sức chịu tải của nền đất thuộc chuyên mục ,Kỹ Thuật - Công Nghệ,Kiến trúc - Xây dựng được chia sẽ bởi user kientrucxaydung đến học sinh/sinh viên nhằm mục tiêu nghiên cứu , thư viện này được giới thiệu vào chủ đề Kỹ Thuật - Công Nghệ,Kiến trúc - Xây dựng , có tổng cộng 11 trang , thuộc thể loại .PDF, cùng danh mục còn có Cơ học đất, Bài giảng Cơ học đất, Địa kỹ thuật, Sức chịu tải của nền đất, Lý thuyết hạn chế vùng biến dạng dẻo, Lý luận cân bằng giới hạn ,bạn có thể download free , hãy giới thiệu cho mọi người cùng xem . Để tải file về, các bạn click chuột nút download bên dưới
Chương 5 gồm có các nội dung chính sau: Các công đoạn làm việc của nền đất, Xác định Pgh1 theo lý thuyết hạn chế vùng biến dạng dẻo, Xác định Pgh2 theo lý luận thăng bằng giới hạn,còn cho biết thêm Mời những bạn cùng tham khảo để biết thêm những nội dung yếu tố,còn cho biết thêm Ch−¬ng 5 : søc chÞu t¶i cña nÒn ®Êt c¬ häc ®Êt ch−¬ng 5, nói thêm søc chÞu t¶i cña nÒn ®Êt, nói thêm là Bμi 1 C¸c giai ®o¹n lμm viÖc cña nÒn ®Êt I, ngoài ra C¸c giai ®o¹n lμm viÖc cña nÒn ®Êt, nói thêm là Theo dâi qu¸ tr×nh nÐn ®Êt t¹i hiÖn tr−êng trªn c¬ së ®å thÞ P~S thÊy r»ng cã thÓ chia c¸c, thêm nữa giai ®o¹n lμm viÖc cña nÒn ®Êt thμnh 3 giai ®o¹n:,còn cho biết thêm • Giai ®o¹n 1 – Giai ®o¹n lμm viÖc ®μn håi: BiÓu ®å P~S lμ ®−êng th¼ng (quan hÖ, tiếp theo là tuyÕn tÝnh), lóc nμy nÒn ®Êt vÉn lμm viÖc ë giai ®o¹n ®μn håi, c¸c h¹t ®Êt cã xu,còn cho biết thêm h−íng dÞch chuyÓn l¹i gÇn cnhau khi chÞu t¶i träng lμm thÓ tÝch lç rçng gi÷a c¸c h¹t, thêm nữa gi¶m dÇn cho ®Õn khi P ®¹t ®Õn Pgh1, ngoài ra (Pgh1 : T¶i trän
Ch−¬ng 5 : søc chÞu t¶i cña nÒn ®Êt

c¬ häc ®Êt

ch−¬ng 5
søc chÞu t¶i cña nÒn ®Êt
Bμi 1

C¸c giai ®o¹n lμm viÖc cña nÒn ®Êt

I. C¸c giai ®o¹n lμm viÖc cña nÒn ®Êt
Theo dâi qu¸ tr×nh nÐn ®Êt t¹i hiÖn tr−êng trªn c¬ së ®å thÞ P~S thÊy r»ng cã thÓ chia c¸c
giai ®o¹n lμm viÖc cña nÒn ®Êt thμnh 3 giai ®o¹n:


Giai ®o¹n 1 – Giai ®o¹n lμm viÖc ®μn håi: BiÓu ®å P~S lμ ®−êng th¼ng (quan hÖ
tuyÕn tÝnh), lóc nμy nÒn ®Êt vÉn lμm viÖc ë giai ®o¹n ®μn håi, c¸c h¹t ®Êt cã xu
h−íng dÞch chuyÓn l¹i gÇn cnhau khi chÞu t¶i träng lμm thÓ tÝch lç rçng gi÷a c¸c h¹t
gi¶m dÇn cho ®Õn khi P ®¹t ®Õn Pgh1. (Pgh1 : T¶i träng tíi dÎo)



Giai ®o¹n 2 – Giai ®o¹n lμm viÖc dÎo: BiÓu ®å P~S lμ ®−êng cong (quan hÖ phi
tuyÕn). Trong giai ®o¹n nμy c¸c h¹t ®Êt vÉn cã xu h−íng tiÕp tôc dÞch chuyÓn l¹i
gÇn nhau, nh−ng mét bé phËn c¸c h¹t ®Êt ®· cã sù tr−ît lªn nhau
sinh ra ma s¸t gi÷a c¸c h¹t, nÒn
®Êt ®· b¾t ®Çu xuÊt hiÖn vïng
biÕn d¹ng dÎo. Vïng biÕn d¹ng
dÎo b¾t ®Çu xuÊt hiÖn ë xung
quanh mÐp mãng, sau ®ã lan dÇn
vμo trong ®¸y mãng.



Giai ®o¹n 3 – Giai ®o¹n nÒn ®Êt bÞ
ph¸ ho¹i: Khi P ®¹t ®Õn Pgh2 th×
biÓu ®å P~S b¾t ®Çu cã sù thay ®æi
®ét ngét, P hÇu nh− kh«ng t¨ng
nh−ng S th× t¨ng ®ét ngét. §©y b¾t
®Çu chuyÓn sang giai ®o¹n nÒn
®Êt bÞ ph¸ ho¹i. (Pgh2 : T¶i träng
giíi h¹n) do c¸c vïng biÕn d¹ng
dÎo d−íi ®¸y mãng ®· ph¸t triÓn
tèi ®a vμ chËp vμo lμm mét h×nh
thμnh nªn mét mÆt tr−ît duy nhÊt.

0

Pph1

Pph2

P

S

H×nh 5-1: BiÓu ®å quan hÖ P~S cña nÒn
®Êt d−íi ®¸y mãng ki chÞu nÐn

II. C¸c ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh søc chÞu t¶i (SGK)

1

Ch−¬ng 5 : søc chÞu t¶i cña nÒn ®Êt

c¬ häc ®Êt

Bμi 2

X¸c ®Þnh Pgh1 theo lý thuyÕt h¹n chÕ vïng biÕn
d¹ng dÎo

I. thμnh lËp c«ng thøc
Khi t¶i träng t¸c dông nªn lÒn ®Êt t¨ng dÇn th× trong nÒn ®Êt còng h×nh thμnh nh÷ng khu vùc biÕn d¹ng dÎo.
C¸c khu vùc biÕn d¹ng dÎo ngμy cμng ph¸t triÓn cho ®Õn khi chóng nèi l¹i víi nhau vμ h×nh thμnh nh÷ng
mÆt tr−ît liªn tôc th× nÒn ®Êt bÞ ph¸ ho¹i hoμn toμn. Muèn ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña nÒn ®Êt th× cÇn qui
®Þnh møc ®é ph¸t triÓn cña khu vùc biÕn d¹ng dÎo.
Gi¶ thiÕt cña ph−¬ng ph¸p: Khu vùc biÕn
d¹ng dÎo kh«ng lín l¾m, Ph©n bè øng suÊt
x¸c ®Þnh theo c«ng thøc ®μn håi cho nöa
kh«ng gian biÕn d¹ng tuyÕn tÝnh.

b
pgh

q=γ.h

h

q=γ.h

XÐt tr−êng hîp mét mãng b¨ng cã chiÒu réng
lμ b (H×nh 5-2), chiÒu s©u ®Æt mãng lμ h. D−íi
®¸y mãng cã t¶i träng ph©n bè ®Òu lμ p
(kN/m2) t¸c dông.
Träng l−îng líp ®Êt trong ph¹m vi ch«n
mãng ®−îc tÝnh ®æi ra thμnh t¶i träng ph©n
bè ®Òu q = γ .h

M

Z

H×nh 5-2: øng suÊt do tt¶i träng ë ®iÓm M
V× mãng lμ h×nh b¨ng, cho nªn bμi to¸n qui vÒ bμi to¸n ph¼ng.
T¹i ®iÓm M ë chiÒu s©u z, trªn biªn cña vïng biÕn d¹ng dÎo th× ®iÒu kiÖn c©n b»ng theo
Mohr-Rankine ®−îc viÕt nh− sau:
sin ϕ =

σ1 −σ 3
σ 1 + σ 3 + 2c. cot gϕ

bt
⎧σ 1 = σ 1P + σ Z


bt
⎪σ 3 = σ 3 P + σ X


(5-1)

p − γh

⎪σ 1P = π (2 β + sin 2 β )

⎪σ = p − γh (2 β − sin 2 β )
⎪ 3P
π

⎪σ bt = γ (h + z )
⎪ Z
ν
⎪ bt
bt
=1
σ X = ξ .σ Z = γ (h + z ) do ξ =

1 −ν


(5-2)

(5-3)

Thay hÖ (5-3) vμo (5-2) råi thay kÕt qu¶ vμo (5-1) vμ rót z tõ ph−¬ng tr×nh ta ®−îc:

z=


p − γh ⎛ sin 2 β
c

⎜ sin ϕ − 2 β ⎟ − h − γ cot gϕ = f (2 β )

πγ ⎝


2

(5-4)

Ch−¬ng 5 : søc chÞu t¶i cña nÒn ®Êt

c¬ häc ®Êt

Tõ ph−¬ng tr×nh (5-4) thÊy r»ng chiÒu s©u z thay ®æi theo gãc nh×n 2β. Muèn t×m chiÒu s©u
lín nhÊt cña khu vùc biÕn d¹ng dÎo (tøc lμ ®¸y cña khu vùc biÕn d¹ng dÎo) th× cÇn lÊy ®¹o
dz
= 0 , tøc lμ:
hμm
d 2β


dz
p − γh ⎛ cos 2 β

=

⎜ sin ϕ − 1⎟ = 0
πγ ⎝
d (2 β )

⇒ 2β =

π
2

−ϕ

(5-5)

Thay (5-5) vμo (5-4) ta ®−îc zmax nh− sau:

z max =

p − γh ⎛
π⎞
c
⎜ cot gϕ + ϕ − ⎟ − h − cot gϕ
πγ ⎝
2⎠
γ

(5-6)

Gi¶i ph−¬ng tr×nh (5-6) theo p ta ®−îc:
pmax =

πγ



c
⎜ z max + h + cot gϕ ⎟ + γh


π⎞
γ


⎜ cot gϕ + ϕ − ⎟ ⎝
2⎠


(5-7)

II. Lêi gi¶i cña mét sè t¸c gi¶
1. Lêi gi¶i cña Puz−rievxki
Puz−rievxki chøng minh c«ng thøc nμy vμ cho zmax= 0 (h×nh 5-3a), u vùc biÕn d¹ng dÎo
võa míi xuÊt hiÖn ë hai mÐp mãng. Nh− vËy pgh tÝnh theo Puz−rievxki cã thÓ thÊy lμ ë
giai ®o¹n lμm viÖc ®μn håi cña nÒn ®Êt (t¶i träng thiªn vÒ an toμn)
pPuzuriev =

πγ



c
⎜ h + cot gϕ ⎟ + γh


π⎞
γ


⎜ cot gϕ + ϕ − ⎟ ⎝
2⎠


(5-8)

Thùc tÕ thÊy r»ng Ppuz− < pgh1 nªn sau nμy cã mét sè t¸c gi¶ ®Ò nghÞ tÝnh t¶i träng t−¬ng
øng víi nh÷ng møc ®é ph¸t triÓn kh¸c nhau cña khu vùc biÕn d¹ng dÎo.
2. Lêi gi¶i Maxlov
Theo Maxlov, nªn cho vïng biÕn d¹ng dÎo ph¸t triÓn, nh−ng nªn h¹n chÕ sù ph¸t triÓn cña
nã. Víi lý do nμy, «ng lÊy 02 ®−êng th¼ng ®øng ®i qua mÐp mãng lμm ®−êng giíi h¹n sù
ph¸t triÓn cña khu vùc biÕn d¹ng dÎo (h×nh 5-3b).

3

Ch−¬ng 5 : søc chÞu t¶i cña nÒn ®Êt

c¬ häc ®Êt

b

b
pgh

pgh

q=γ.h

0

Z

0

Z

a) Lêi gi¶i Puzurievxki

pgh

q=γ.h

Zmax

Zmax

q=γ.h

b

a) Lêi gi¶i Maxlov

0

Z

a) Lêi gi¶i Iaropolxki

H×nh 5-3: Lêi gi¶i cña mét sè t¸c gi¶ theo Zmax
Trªn h×nh (5-3b) cã thÓ tÝnh ®−îc Zmax, råi thay vμo (5-7) ®−îc t¶i träng Pgh:

z max = b.tgϕ
p Maxlov =

(5-9)

πγ



c
⎜ b.tgϕ + h + cot gϕ ⎟ + γh


π⎞
γ


⎜ cot gϕ + ϕ − ⎟ ⎝
2⎠


(5-10)

3. Lêi gi¶i Iaropolxki
Theo Iaropolxki, nªn cho vïng biÕn d¹ng dÎo ph¸t triÓn tèi ®a (h×nh 5-3c), tÝnh ®−îc:

z max =

b(1 + sin ϕ ) b
⎛π ϕ ⎞
= . cot g ⎜ − ⎟
2 cosϕ
2
⎝4 2⎠

p Maxlov =

⎛b

c
⎛π ϕ ⎞
⎜ . cot g ⎜ − ⎟ + h + cot gϕ ⎟ + γh
⎜2

π⎞
γ

⎝4 2⎠

⎜ cot gϕ + ϕ − ⎟ ⎝
2⎠


(5-11)

πγ

4

(5-12)

Ch−¬ng 5 : søc chÞu t¶i cña nÒn ®Êt

c¬ häc ®Êt

Bμi 3

X¸c ®Þnh Pgh2 theo lý luËn c©n b»ng giíi h¹n

I. thμnh lËp hÖ ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n

- H¬n n÷a, h−íng cña øng suÊt
chÝnh t¹i mçi ®iÓm trong ®Êt
còng thay ®æi tuú theo vÞ trÝ
cña ®iÓm ®ã, v× vËy ph−¬ng
cña mÆt tr−ît, hay chÝnh x¸c
h¬n lμ ph−¬ng cña tiÕp tuyÕn
víi mÆt tr−ît t¹i mçi ®iÓm,
còng thay ®æi theo vÞ trÝ cña
®iÓm vμ do ®ã mÆt tr−ît cã

dx

X

0

x

Z

σz
τzx
τxz

σx

dz

1. VÊn ®Ò chung
- Khi ph©n tÝch t×nh h×nh tr¹ng
th¸i øng suÊt t¹i mét ®iÓm
trong ®Êt, nhËn thÊy r»ng mÆt
tr−ît hîp víi ph−¬ng øng
suÊt chÝnh cùc ®¹i mét gãc
⎛π ϕ ⎞
b»ng ± ⎜ − ⎟ .
⎝4 2⎠

σ
σx + ∂∂x x dx
τxz + ∂τxz dX
∂x

σz +

τzx + ∂∂τzx dz
z
∂σz
∂z dz

z
H×nh 5-4: C¸c øng suÊt t¸c dông lªn

ph©n tè ®Êt.

d¹ng h×nh cong. §èi víi mét sè ®iÒu kiÖn riªng biÖt, ®−êng tr−ît t¹i khu vùc nμo ®ã
cã thÓ lμ nh÷ng ®o¹n th¼ng.
- Nh− vËy, râ rμng víi nh÷ng ®iÒu kiÖn cña ®Êt vμ ®iÒu kiÖn biªn giíi kh¸c nhau th×
mÆt tr−ît cã d¹ng kh¸c nhau, viÖc qui ®Þnh ®éc ®o¸n d¹ng mÆt tr−ît lμ kh«ng hîp
lý.
- Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n theo lý luËn c©n b»ng giíi h¹n dùa trªn viÖc gi¶i ph−¬ng
tr×nh vi ph©n c©n b»ng tÜnh cïng víi ®iÒu kiÖn c©n b»ng giíi h¹n t¹i mét ®iÓm, lÇn
l−ît xÐt tr¹ng th¸i øng suÊt cña c¸c ®iÓm trong khu vùc tr−ît, do ®ã cã thÓ x¸c ®Þnh
h×nh d¹ng mÆt tr−ît mét c¸ch chÆt chÏ vμ t×m t¶i träng giíi h¹n

2. Ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n
XÐt bμi to¸n ph¼ng, mét ph©n tè ®Êt ë chiÒu s©u z (cã dz=dx), chÞu t¸c dông cña c¸c øng
suÊt vμ träng l−îng b¶n th©n nh− h×nh 5-4.
- Tõ ph−¬ng tr×nh c©n b»ng theo trôc 0X vμ 0Z, ta cã:

5

1101899

Sponsor Documents


Tài liệu liên quan


Xem thêm