为何用压缩模量进行变形验算？ [复制链接]

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？

我在理论上是这么想的，计算时我们用压缩模量，大家都知道这个值要比我们常说的变形模量要大，也就是说刚度要大，通过它计算得到的沉降量肯定要比实际情况要偏小了。用一个较小值来反映实际情况，我对此大惑不解。

     

严格来讲，地基土受力时也会有侧向变形，为了消除这种侧限对沉降计算带来的不精确影响，规范中常采用两种方法来修下，一方面以基底中心处的压力来替代基底平均附加应力；另一方面通过系数修正，并通过实测值修正

对这个问题，建议大家看看高大钊的《土力学与岩土工程师》Ｐ２５３－Ｐ２５４，里面有规范沉降计算公式的基本假设和每个假设所产生的误差，最后结论是用此公式计算中点沉降的误差是可以接受的．

引用第9楼wangfutong于2008-09-17 20:00发表的  :
压缩模量随固结压力的增加而增加。土力学中采用变形模量的根源在于土力学借用了弹性理论的半空间应力应变分布理论——Boussinesq解答，从而必须使用弹性理论中的弹性模量。但是土是一种弹塑性材料，不存在弹性模量，因此必须称之为变形模量。从本质上说，变形模量与压力没有关系，而压缩模量与压力有关系。压缩模量和变形模量之间并不存在严格的联系，我们平常所说的压缩模量与变形模量之间的关系式仅仅是一种很勉强的近似关系，只有在特定的土质和特定的应力水平上才成立。也就是说只有在特定的土质，特定的应力水平上变形模量才可以直接应用，才具有实际使用意义，并不是变形模量随压力而改变。
土老冒老师，本人这样答是否正确？

有理!

学习一下，鼎鼎！！

分层总和法计算沉降中必然用到一个模量的值，到底使用压缩模量还是变形模量，我认为应该从两个方面考虑，一个是模量采集的容易性和可靠性，压缩模量比变形模量采集的容易且数据相对可靠．二是经过变形计算后是否符合工程要求，用压缩模量采用分层总和法计算后，再加以修正系数，这样得出的变形量是可以满足设计要求的，同时与实际观测也是可以相近的．
但用这两个模量计算到底有多大的区别？这些区别是不是影响到建筑物实际的稳定性和计算的可靠性？如果达不到计算错误而仅是计算误差的情况，还是采用简单的计算更加好一些，本来沉降计算就有一定的限制条件，而这些限制条件在现实中是不存在的，而是相对接近的．所以，用哪个模量计算问题不大，只要可用，也就是说可以指导设计施工和正常使用且简单易行，那才是最好的方法．

       

有些东西实在不是很合理

长见识了，多谢

现行规范对于建筑物最终沉降量计算时采用的是分层总和法，而分层总和法的理论基础是单一土层的单向压缩，实际也就是土的压缩所针对的完全侧限的试验条件。那么也就是说，按规范的计算方法采用压缩模量在理论上是合理的。至于有人说采用变形模量更合理，因为现场条件土体受侧压力的限制，但并不是完全侧限条件，这样说也对，但是沉降的计算方法从理论上来讲就不应该采用分层总和法，而应该是弹性力学的方法，也就是还要引入泊松比的参数，这样才能从理论上保证是合理的；
第二个方面的问题是计算沉降准确与否，实际上不管是是分层总和法还是弹性力学的方法，从理论体系严格来说弹性力学方法可能更合理，但是土力学的奥妙就在于方法是方法，准确与否很大程度上往往取决于参数。而不管是压缩模量还是变形模量，实际上准确程度都很难估计。因为土体的沉降变形不是严格满足完全侧限条件，所以压缩模量肯定从理论上就不能保证准确；但土体的沉降也远不是弹性变形，对于变形模量也无从保证其准确程度。所以从工程角度而言，不管什么方法，只要所取参数能在一定范围能近似土体特征，那么剩下的就只能靠工程经验，也就是所谓沉降修正系数来调整了；
第三，在国内曾经有学者讨论过这些问题，都是各说各的。原广东陆培炎教授就曾呼吁要用变形模量参数，而陕西焦五一也曾提出所谓弦线模量，还曾在岩土界喧起一阵吵闹。感兴趣的可以翻翻国内土力学的历史，也有不少掌故