Выделите основные закономерности деформирования и прочности грунтов
Прочность и устойчивость грунтов оснований оцениваются сопротивлением грунтов сдвигу, которое зависит от угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта. Эти характеристики определяются в соответствии с законом сопротивления грунтов сдвигу, который для сыпучих грунтов формулируется следующим образом: предельное сопротивление сыпучего грунта есть сопротивление трению, прямо пропорциональное нормальному давлению. Деформируемость грунтов во времени и сопротивление сдвигу во многом зависят от распределения давления, воспринимаемого скелетом грунта и водой, находящейся в порах.
2.Как описывается напряжённо-деформированное состояние в точке?
Напряженно-деформированное состояние в точке тела называется предельным, если в окрестности этой точки происходит разрушение материала или возникают пластические деформации.
3.Мгновенные деформации и деформации ползучести.
Деформации ползучести — это необратимые деформации, происходящие с течением времени.
Деформация мгновенная (упругая)— деформация тела, определенная сразу же после снятия нагрузки, вызывающей деформацию. Та часть общей деформации в напряженном теле, которая быстро исчезает при снятии напряжения.
4.Какие основные положения приняты в теории упругости?
Основные положения теории упругости следующие:
1. Тело является сплошным и изотропным (деформационные свойства в различных направлениях одинаковы).
2. Тело является упругим и со снятием нагрузки все деформации исчезают.
3. Напряжения в теле отсутствуют, если нет внешней нагрузки.
4. Тело является "бесконечно" прочным, то есть в нем не возникает разрушений и трещин, изменяющих напряженное состояние.
5. Связь между напряжениями и деформациями является линейной и описывается законом Гука.
5.Какие основные положения приняты в теории линейно деформируемых тел?
Для того, чтобы можно было воспользоваться решениями задач, имеющимися в теории упругости, приняты следующие положения:
1. Грунт состоит обычно из трех компонентов: минерального скелета, воды и воздуха, однако возможно его рассматривать как квазисплошное тело, то есть тело, имеющее свойства сплош
ного однородного тела, в котором трещины и пустоты отсутствуют. Грунт можно рассматривать как тело изотропное, обладающее одинаковыми деформационными свойствами в разных направлениях.
2. Для грунта характерно наличие остаточных деформаций. При полном снятии нагрузки все деформации не исчезают, а упругие (то есть восстанавливающиеся) бывают часто значительно менее неупругих (остаточных) деформаций. Поэтому в теории линейнодеформируемых тел рассматривается только процесс нагрузки, а процесс разгрузки, если в том есть необходимость, рассматривается особо.
3. Считается, что нагрузки на грунт не вызывают его разрушения и далеки от предельных, поэтому в грунтовом массиве не возникает трещин, разрывов, срезов и т.д., то есть не нарушается "квазисплошность".
4. Связь между полными напряжениями и общими деформациями принимается линейной. Таким образом считается справедливым закон Гука, связывающий напряжения и деформации. Деформации считаются малыми.
6. Чем теория линейно-деформируемых тел отличается от теории упругости? В теории упругости рассматриваются только упругие тела с восстанавливающими деформациями, а в теории линейнодеформируемых тел рассматриваются общие деформации, включающие также остаточную деформацию.
7.Чем отличаются модель дискретной среды и модель сплошной среды?
Грунт является дискретной средой, состоящей из отдельных частиц, поэтому очень близкой к действительности оказывается Модель дискретной среды, описывающая взаимодействие отдельных частиц с учётом связей между ними. А Модель сплошной среды не рассматривает поведение отдельной частицы, а принимает, что составляющие грунта заполняют рассматриваемую часть пространства непрерывно. Непрерывность строения такого идеализированного тела сохраняется в процессе его деформирования.
8.Поясните допущение о сплошности тела.
Это допущение позволяет рассматривать в пределах элементарной площадки напряжения одинаковыми и оперировать их средними значениями. Если рассматривать тела на молекулярном уровне, то все они являются дискретными. Однако все конструкционные материалы (сталь, бетон) принято рассматривать как сплошные. Это объясняется наличием бесчисленного количества элементарных частиц, расположенных в пределах элементарной площадки. Это позволяет рассматривать указанные материалы как случайные среды, в которых формируются надежные усредненные усилия, позволяющие рассматривать в пределах элементарной площадки напряжения неизменными. Грунты можно также рассматривать формально сплошными телами.
9. Что такое изотропное и анизотропное тела?
изотропное тело - тело, у которого свойства образцов, вырезанных по любому направлению, одинаковы. Анизотропное тело - тело, свойства которого в различных направлениях различны( ленточные глины, скальные грунты с системной трещиноватостью). Во многих случаях с достаточной для инженерных целей точностью анизотропные тела можно рассматривать как изотропные тела.
10. Какие параметры определяют напряжённо-деформированное состояние в точке массива грунта?
Распределение напряжений в массиве горных пород подчиняется следующим закономерностям:
нормальные напряжения на горизонтальных площадках (σz) возрастают с глубиной и равны весу выше залегающих пород, а нормальные напряжения на вертикальных площадках (σy=σx) составляют часть от вертикальных и определяются с помощью коэффициента бокового распора (ξ).
Графическим изображением напряженного состояния в точке массива грунта служит диаграмма Мора (рис. 2).
11.Разложите тензор напряжений на шаровой тензор и девиатор напряжений.
Рис. 2.1. Разложение тензора напряжений (а) на шаровой (б)
и девиатор напряжений (в)
Шаровой тензор напряжений характеризуется средними напряжениями:
а девиатор напряжения — интенсивностью касательных напряжений:
12.Что такое модель теории предельного напряжённого состояния грунта? Данная рассматриваемая модель относится только к предельному состоянию, т. е. к такому напряженному состоянию, когда в массиве грунта от действующих нагрузок сформировались значительные по размерам замкнутые области, в каждой точке которых устанавливается состояние предельного равновесия. Поэтому теорию предельного напряженного состояния часто называют теорией предельного равновесия грунта. Теория предельного равновесия грунта дозволяет найти предельную нагрузку на основание ( его предельная несущая способность), но при этом нереально определять деформации грунта. Решения теории предельного равновесия употребляются также для общих расчетов стойкости сооружений и оснований, откосов и склонов, определения давления грунта на ограждения.
Особенности деформирования грунтов.