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关于土老帽提出的地基沉降沉降问题的看法 [复制链接]

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离线tjwhx
 

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2010-05-21
— 本帖被 tjwhx 执行加亮操作(2012-02-28) —
     土老帽提出了“为何用压缩模量进行变形验算?”问题,具体如下:
  现行规范对于建筑物最终沉降量计算时,取压缩层内各层土的压缩模量,当然也强调了采用实际对应的压力段。
  1、压缩模量是在室内有侧限的条件下取得的参数,真正对应的压力段也相当难得,这个参数取得的精度与实际工况本身相违较远;
  2、建筑荷载真正施工完毕时对应的是变形模量,是半无限空间体,无侧限的条件,采用现行规范计算地基最终沉降量合理否?
  这个问题引起了许多热议。我把我的回贴重新贴出来,以便大家加深对地基沉降问题和太沙基土力学解决现场问题思路的理解。

  可能大家误解了太沙基土力学的本意,或者没有真正理解太沙基解决现场问题的总的思路。太沙基土力学是一门理论与实践高度结合,并使土的实际问题从经验到定量化的过程。地基沉降问题实际上非常复杂,但太沙基提出了简化计算模型,并且把理论和室内标准试验结合起来,再通过现场监测数据反分析得到修正系数。等于在简化的理论导向下,通过室内试验做支持,最终又回到现场的过程。具体的解决思路是这样的:
  一方面,尽管地基中的应力状态和变化过程非常复杂,但仅取基础的中点,并假设中点处的应力状态处于侧限状态,然后可以通过室内的侧限压缩试验得到对应的压缩模量。另一方面,计算土体中应力变化,从地基中的原始应力→原始应力+附加应力,而附加应力是用布式解得到的。计算附加应力时,计算基础的中点也确定了计算的基准。如果不这样限定,在地基中不同点将得到不同的附加应力计算结果,这样会造成计算标准的不统一,不便于通过现场监测数据统计调整系数。最后,就可以通过分成总和法把各层土在整个固结过程中产生的固结沉降计算出来。其实侧限假定等于把地基中点处的附加应力施加在整个无限大的基底平面上,这样会使计算结果偏于安全,是符合设计根本原则的。
  至于弹性模量,应该是计算土体在施加附加应力荷载时产生的瞬间弹性沉降,与太沙基贯穿整个土力学的固结理论是两回事。大家不要混在一起,有好多人甚至一些名教授在写论文时都把这些问题混为一谈。
  地基的沉降是施加荷载的弹性沉降和在附加应力作用下的固结沉降,甚至包括后期的蠕变沉降的总和。但是如果把土力学问题过于复杂化,反而得不到更精确的成果。于是,太沙基采用其中沉降最大的部分——即固结沉降为计算基准,把计算值乘以一个地区统计所得的经验系数,就可以在一定的误差范围内的解决地基沉降问题了。
  大家永远不要忘了,更少参数往往可以更精确地解决岩土问题。因为更少的参数往往更容易得到经验值。如果在想在弹性模量中再加上一个泊淞比以得到更好的结果,肯定不会是一个更好的解决方法。
  对于这些问题,大家要好好总结,仔细思考。其实以上观点,在一些对土力学理解比较深的人中已经是一种共识。我是不希望大家在这些问题再做更多的研究,因为研究结果肯定也不会取代分成总和法,也不会成就新的大师。
  太沙基为什么会成为大师?就是因为他知道:一个岩土问题的总研究思路;应该如何简化可以使问题得到根本解决;哪些是研究问题的主要部分,哪些是次要部分;怎样使解决问题的方法成为标准;如何使解决方法简化并且实用。这些是我们研究时往往忽视的。


        一年后再这个帖子有新的看法。实际上,当时的理解是不正确的,或者说不完全正确,基本原因是当时对这个课题的研究没有全面把握。事实上,土老帽说的是非常有道理的,传统的分层总和法确实存在比较大的问题,以e-p压缩曲线为试验基础的算法只适用于作用了大面积荷载的单向压缩;而以载荷试验为基础的压缩反映的应是小尺寸基础的变形特性,可以以上述两个结果作为实际基础沉降的上、下限。我以此思路构造了一个叫作内插法的算法,可以反映基础沉降p-s曲线随基础尺寸变大由凹型向凸型发展的特点。这个算法在某种意义上可以把基础沉降计算的绝对误差变为相对误差,把寻找变形模量的问题转变为寻找内插函数的问题。但这篇文章产生于土土老帽的问题,在此,给出这篇文章,并对论坛学术气氛表示感谢!
基于e-p压缩曲线和p-s载荷沉降曲线的浅基础沉降的内插算法(王洪新).pdf (462 K) 下载次数:151




12条评分土币+84
qingyi 土币 +5 - 2013-07-16
ustbyang 土币 +2 感谢老师的讲解,之前光知道翻规范,现在总算知道为什么了 2012-04-20
南归燕 土币 +2 - 2012-03-26
lingked 土币 +1 向您学习,牛人 2012-01-25
张磊1982 土币 +5 分层总和法计算值和实测值好多都比较靠谱的,写的好。 2012-01-03
岩下之议 土币 +10 这应该是岩土人应尊重的基本准则 2011-12-24
梦无痕 土币 +3 - 2011-12-21
cwjiayou 土币 +1 向您学习,牛人 2011-12-18
可惜不是你 土币 +1 优秀文章,支持! 2011-12-18
dahengba 土币 +50 所以说,变刚度调平桩(桩伴侣)止沉的方法最简单合适 2011-12-12
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离线lmm

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只看该作者 1楼 发表于: 2010-05-21
楼主对土力学里德一些基本概念理解的很深刻
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离线plian

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只看该作者 2楼 发表于: 2010-05-26
我在学土力学的时候,包括现在,我都是想当然地认为地基周边有土体约束,所以发生沉降时,竖向位移远大于水平,所以理应采用压缩模量,而不能采用不受周边约束的变形模量
而类似上海大楼倒塌事故,产生大的水平位移,则不属于单纯的沉降问题了
1条评分土币+1
小睿小安 土币 +1 感谢解答,说的挺直白的,通俗易懂,O(∩_∩)O~ 2012-03-26
离线hedao

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只看该作者 3楼 发表于: 2010-06-09
高人!!!!!
离线rendx03

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只看该作者 4楼 发表于: 2011-05-31
高人啊,收益颇多,谢谢斑竹贡献
培养“两种功夫”:一个是本分,一个是本事。
离线laizi2008

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只看该作者 5楼 发表于: 2011-05-31
楼主不愧为同大博士,呵呵
Know is know, noknow is noknow
离线albai

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只看该作者 6楼 发表于: 2011-05-31
引用第2楼plian于2010-05-26 17:23发表的  :
我在学土力学的时候,包括现在,我都是想当然地认为地基周边有土体约束,所以发生沉降时,竖向位移远大于水平,所以理应采用压缩模量,而不能采用不受周边约束的变形模量
而类似上海大楼倒塌事故,产生大的水平位移,则不属于单纯的沉降问题了

我和你的想法完全相同。
离线liuph

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只看该作者 7楼 发表于: 2011-07-08
压缩模量虽然简单,但是精度还是太差,所以才会有规范中那么大的修正系数,我认为可以开阔其他的思路,但是怎么做还值得探讨
离线tjwhx

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只看该作者 8楼 发表于: 2011-07-10
  沉降问题固然当然属于没有很好解决的土力学课题。主要原因还是太沙基土力学变形计算只是简单采用弹性力学的变形计算法则,计算假设也相当不严谨。后来大家试图找到能够把变形计算和强度理论统一起来的计算方法。这样,对于地基问题,既可以计算沉降又可以得到极限承载力,由此,进入了土的本构模型研究的大热期。但实事上,这正是一次巨大的误导。可能地基沉降问题的进一步解决会给土力学另一次发展提供一次契机?
1条评分土币+3
ljlljl 土币 +3 对于粗粒土建议用散体力学计算分析,细粒土用弹朔力学机制计算分析较为合理 2011-12-03
离线丹江水好

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只看该作者 9楼 发表于: 2011-07-10
楼主见解深刻,有望重大创新!
离线waityou_5683

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只看该作者 10楼 发表于: 2011-10-20
真的学习了,虽然不是太明白
离线tianlangxing

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只看该作者 11楼 发表于: 2011-10-29
就是因为他知道:一个岩土问题的总研究思路;应该如何简化可以使问题得到根本解决;
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