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弹性模量与变形模量以及压缩模量的的区别是什么? [复制链接]

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离线xiongynong
 

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2007-04-11
— 本帖被 geofem 执行加亮操作(2009-02-17) —
各种软件材料参数定义中 模量采用弹性模量E,而勘察报告中一般只有压缩模量,变形模量也很少有单位提供,对于我们设计进行模拟分析来说,到底要怎么确定E值? 它们三者间定性关系是明确的,但定量的转换公式有没有啊?希望知道的高手不吝赐教!谢谢
[ 此贴被civilwyf在2007-07-06 10:21重新编辑 ]
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sxsnzj 土币 +3 - 2011-01-07
kuaile 土币 +20 好知识 2007-04-11
唐诗三百首 鲜花 +1 - 2007-04-11
离线wolkan

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只看该作者 1楼 发表于: 2007-05-27
土的变形模量是土体在无侧限条件下应力与应变之比值,相当于弹性模量。由于土体不是理想的弹性体,故称为变形模量。土的变形模量反映了土体抵抗弹塑性变形的能力,可用于弹塑性问题分析,通常可以通过三轴试验或现场试验进行测定。如果现场原位试验未进行,可以通过其他方法进行估算、假定或理论计算。
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sxsnzj 土币 +1 - 2010-12-16
civilwyf 土币 +10 认真回答问题,奖励下 2007-05-27
Tomorrow is another day.
离线civilwyf

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只看该作者 2楼 发表于: 2007-07-06
E--弹性模量      Es--压缩模量       Eo--变形模量

在工程中土的弹性模量要远大于压缩模量和变形模量,而压缩模量又大于变形模量。但在勘察报告中却只提供变形模量,在模拟计算的时侯我们要用弹性模量。

变形模量的定义在表达式上和弹性模量是一样的E=σ/ε,对于变形模量ε是指应变,包括弹性应变εe和塑性应变εp,对于弹性模量而言,ε就是指εe。压缩模量指的是侧限压缩模量,通过固结试验可以测定。如果土体是理想弹性体,那么E=Es(1-2μ^2/(1-μ))=E0。

在土体模拟分析时,如果时一维压缩问题,选用Es;如果是变形问题,一般用E0;如果是瞬时变形,或弹性变形用E。
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离线civilwyf

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只看该作者 3楼 发表于: 2007-07-06
[转贴]土的变形模量与压缩模量的关系
土的变形模量和压缩模量,是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标。
为了建立变形模量和压缩模量的关系,在地基设计中,常需测量土的側压力系数ξ和側膨胀系数μ。
側压力系数ξ:是指側向压力δx与竖向压力δz之比值,即:
ξ=δx/δz
土的側膨胀系数μ(泊松比):是指在側向自由膨胀条件下受压时,测向膨胀的应变εx与竖向压缩的应变εz之比值,即
μ=εx/εz
根据材料力学广义胡克定律推导求得ξ和μ的相互关系,
ξ=μ/(1-μ)或μ=ε/(1+ε)
土的側压力系数可由专门仪器测得,但側膨胀系数不易直接测定,可根据土的側压力系数,按上式求得。
在土的压密变形阶段,假定土为弹性材料,则可根据材料力学理论,推导出变形模量E0和压缩模量Es之间的关系。
,令β=
则Eo=βEs
当μ=0~0.5时,β=1~0,即Eo/Es的比值在0~1之间变化,即一般Eo小于Es。但很多情况下Eo/Es 都大于1。其原因为:一方面是土不是真正的弹性体,并具有结构
性;另一方面就是土的结构影响;三是两种试验的要求不同;

μ、β的理论换算值
土的种类        μ                β
碎石土        0.15~0.20        0.95~0.90
砂土          0.20~0.25        0.90~0.83
粉土          0.23~0.31        0.86~0.72
粉质粘土      0.25~0.35        0.83~0.62
粘土          0.25~0.40        0.83~0.47

注:E0与Es之间的关系是理论关系,实际上,由于各种因素的影响,E0值可能是βEs值的几倍,一般来说,土愈坚硬则倍数愈大,而软土的E0值与βEs值比较
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离线civilwyf

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只看该作者 4楼 发表于: 2007-07-06
这是一本书上的推导(转)

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geofem 土币 +50 2007-07-06
                                                      爱老婆,爱岩土!
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只看该作者 5楼 发表于: 2007-07-06
弹性模量的数值随材料而异,是通过实验测定的,其值表征材料抵抗弹性变形的能力。
压缩模量是土的压缩性指标:土体在完全侧限条件下,竖向附加应力与相应的应变增量之比称为压缩模量。
变形模量是在现场测试获得,土体压缩过程中无侧限;而压缩模量是通过室内压缩试验换算求得,土体在完全侧限条件下的压缩。它们都与其他建筑材料的弹性模量不同,具有相当部分不可恢复的残余变形。但理论上变形模量与压缩模量两者是完全可以互相换算的。具体可参见:土力学的教科书。
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离线civilwyf

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只看该作者 6楼 发表于: 2007-07-07
详细的在这里
附件: 土的变形模量与压缩模量的关系.rar (6 K) 下载次数:1121
                                                      爱老婆,爱岩土!
离线wyb80
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只看该作者 7楼 发表于: 2007-07-07
谢谢楼主
离线wyb80
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只看该作者 8楼 发表于: 2007-07-07
好东东呀
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jxjjzwl 鲜花 +1 - 2007-07-07
离线bingoli
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只看该作者 9楼 发表于: 2007-08-06
hao dong xi. xiexie
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离线杜丁

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只看该作者 10楼 发表于: 2007-08-06
搞清楚啦,说得很详细嘛
离线adong2006

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只看该作者 11楼 发表于: 2007-08-06
呵呵,这下子弄明白了!
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