变形模量,压缩模量.doc

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值比较谈我的理解1、用压缩模量还是变形模量要看你的基础形式及尺寸大小，无论是压缩模量还是变形模量都是试验做出来的，没有一个能真实反应在基础下的变形问题。

如果是采用较大的基础形式，如：筏板基础，由于其面积较大，周围的侧压几乎可以忽略不计，应该取压缩模量，而对于较小尺寸的基础，由于土体的侧向位移对整个地基影响较大，应该采用变形模量 2、承载力的大小跟模量的大小没有一个固定的关系总体上模量大，承载力大3、变形模量与压缩模量关系：Ｅ０＝βＥS，β＜１，Eo、Es的关系跟你的取样有关系，由于取样后的卸荷、运输中的震动，都会造成压缩模量的减小而载荷试验由于不存在扰动从而比较好的反应了土的变形，因此会造成β>１的情况 但由于荷载板的大小的跟基础的大小存在差异，所以还是不能真实的反应基础下土体的变形特征总之，土的变形是一个复杂的过程，不是能通过简单的试验就能完全模拟的，我们所做的就是尽可能符合实际的模拟它的特性，这就需要一个工程师的经验和平时的积累，不要指望计算值＝实际值 一家之言，欢迎讨论土的变形模量和压缩模量都是土的弹性模量，只是二者的试验条件不同而已，前者是在无侧限条件下通过试验获得的，后者则是在有侧限的试验条件下获得的从纯弹性理论角度，二者间存在一定的关系，如前面各位所述一般而言，现场荷载试验等原位测试方法获得的弹性模量指标均是变形模量在很多数值模拟软件中，除非特别说明，一般说的弹性模量均指变形模量，即土体在无侧限的条件下的弹性模量。

当然要注意，对于现场而言，该土体可非内室试验的土样，而是应该大范围理解tage 版主，请看一下高层勘察规程8.2.10条：对于不能准确取得压缩模量的地基土，包括碎石土、砂土地、花岗岩残积土、全风化岩、强风化岩等，可采用变形模量E0，按附录B计算箱形或筏形基础的高层建筑地基平均沉降关于桩基的变形计算问题，tage 版主可以再看一下高层勘察规程8.3.15条，“对无法或难以采取不扰动试样的土层，可在取得地区经验后根据原位测试参数按附录F表F.0.2换算土的压缩模量ES值谢谢瓯江明珠网友的指点，又学习了有关条文，还是没有看到与碎石类土或风化岩有关的经验公式看来这个问题有点难度    这样吧，当遇到碎石类土层或风化岩层时，就拍一下脑袋，用下面的公式怎么样         Es(MPa)=（1.8~2.0）N63.5 。