2016年12月14日,大家一起刷新岩土工程的基本概念!暂时的目标是每天刷新一个基本概念,针对一个概念深入剖析、理解。期待着大家抛去完美主义,放下自我保护,畅所欲言,专注成长,共同的进步。特别声明,本人水平有限并不是来给大家上课,仅仅是想起到一个剖砖引玉的作用,更确切地说是求拍砖,所以如果文字中有说的不对的地方期待着各位的指正也希望不会惊吓到大家!
DAY7
土体的强度
我们在进行工程建造的时候首先考虑的应该就是建起来的工程是不是安全,安全意味着能够保证生存远离危险几乎是我们最最底层的需求了。也因此工程是否安全对我们至关重要,工程的损害有很多种比如上部结构的破坏、与工程直接接触的岩土体的破坏等等。在岩土工程中,我们更加关注的是岩土体的破坏,所以岩土体的强度问题是我们的一个大课题。先聊聊土体的强度吧。
土体本质上也算是一种材料,让我们站在前人的肩膀上参考一下材料力学的研究成果吧。材料的强度大致分为:抗拉强度、抗压强度、抗剪强度、冲击强度、疲劳强度、蠕变强度、断裂强度等。其中,冲击强度、疲劳强度、蠕变强度、断裂强度都相对复杂,工程中应用的范围也相对比较狭窄更加一般的是抗拉、抗压、抗剪。抗拉强度:粗颗粒土体作为碎散材料颗粒本身的几乎是无法提供抗拉的力量的,能提供抗拉的只有颗粒之间的胶结材料了,而胶结材料能提供的抗拉力量也很微弱,所以粗颗粒土体抗拉强度几乎为零;细颗粒土体由于颗粒之间存在相对大的吸引力,所以能提供一定的抗拉强度;但是,绝大多数工程不会施加给土体拉荷载的(我一个例子都想不出来,有知道的朋友麻烦回复一下!)。抗压强度:关于抗压强度,我思考过一段时间,有一种强烈的感觉抗压强度本身就是一个伪命题。仔细深入的想一下,虽然很多情况下我们施加的荷载是一个压力,但是在土体材料内部破坏的时候本质上一种是太过剧烈的侧向变形导致的拉破坏,一种是在某一个面上土体材料本身所能提供的抵抗材料之间搓动剪切的能力不行了。所以,越想越想不明白到底抗压强度是啥根本没有自我,找着找着发现归根到底变成了别人。抗剪强度:这是我们绝大多数情况土体抵抗外荷载的表现形式,也是绝大多数土体破坏的本质。不知道是不是长期灌输MC准则,感觉总喜欢从MC准则的角度理解土体的强度,而且越想也越觉得合理(会不会是因为早期的灌输,导致我们无法跳出这样的思维习惯)。这种准则从机理上理解土体的抗剪强度很容易,就是土体产生破坏面主要是由于破坏面上的抗剪的力量不够了,而提供这种力量的主要有两个方面一个是破坏面由于压力产生的阻碍相对错动的摩擦力,一个是破坏面上土体材料之间的黏结力(这种力是有黏结的物质提供)。
明天继续吧。期待着大家的回复!