›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (4): 1009-1012.

• 基础理论与实验研究 •    下一篇

单剪条件下主应力大小及主应力轴方向

卢廷浩1, 2,周爱兆1, 2,刘 尧1, 2   

  1. 1.河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京 210098;2.河海大学 岩土工程科学研究所,南京 210098
  • 收稿日期:2008-07-02 出版日期:2010-04-10 发布日期:2010-04-30
  • 作者简介:卢廷浩,男,1949年生,教授,博士生导师,主要从事土与结构相互作用及土石坝工程方面的研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金委员会、二滩水电开发有限责任公司雅砻江水电开发联合研究基金重点项目(No. 50639050)。

Size and axis direction of principal stress in simple shear

LU Ting-hao 1, 2, ZHOU Ai-zhao1, 2, LIU Yao 1, 2   

  1. 1.Key Laboratory for Geomechanics and Embankment Engineering of Ministry of Education, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2.Geotechnical Research Institute, Hohai University, Nanjing 210098, China
  • Received:2008-07-02 Online:2010-04-10 Published:2010-04-30

摘要:

对单剪条件下的应力莫尔圆变化过程进行详细分析,将莫尔圆从初始状态到破坏状态的大、小主应力变化过程看做由若干个等增量步组成,从而推导出任意剪应力状态与初始状态对应的小主应力差值与两者大主应力差值的比为一常数,该常数可以根据初始状态莫尔圆和破坏时对应的莫尔圆确定。推导出单剪条件下任意剪应力对应的大、小主应力及主应力轴方向的表达式。讨论了土体材料参数及法向应力对主应力轴偏转过程的影响以及大、小主应力与剪应力的关系。结果表明:在土体材料参数一定的条件下,主应力轴方向由应力比唯一确定;法向应力一定,土体的摩擦角越小,相同剪应力对应的主应力偏转角越大;剪切起始阶段,主应力变化缓慢,随着剪应力增大,主应力急剧变化至土样破坏时保持不变。

关键词: 单剪, 莫尔圆, 主应力, 主应力轴方向, 影响因素

Abstract:

The changing process of stress Mohr circle in simple shear is analyzed in detail. In the analysis, the process is regard as a components of some incremental step in equal; and two variables are difined: one is the difference between two minor principal stresses corresponding to a random shear stress state and the initial state, another is the difference between two major principal stresses corresponding to a random shear stress state and the initial state; Then the ratio value of the two variables is proved to be constant, which can be got by the Mohr circle in initial state and failure state. Furthermore, expressions of the principal stresses and the corresponding axis directions related to a random shear stress in simple shear are deduced. The influence of soil character parameters and normal stress on the principal stress axis directions is discussed. The relationship between principal stress and shear stress is also evaluated. Studying shows that under the same soil character parameters, the direction of principal stress axis are only decided by the stress ratio; for constant normal stress and shear stress, the rotation angle of principal stress axis increases with the decrement of internal friction angle of the soil, the principal stresses change slowly at the beginning of shearing, change sharply with the increament of shear stress, and keep constant in the failure state.

Key words: simple shear, Mohr circle, principal stress, principal stress axis direction, influence factor

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[1] 刘希灵, 刘周, 李夕兵, 韩梦思. 单轴压缩与劈裂荷载下灰岩声发射b值特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 267-274.
[2] 尹黎阳, 唐朝生, 谢约翰, 吕超, 蒋宁俊, 施斌, . 微生物矿化作用改善岩土材料性能的影响因素[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2525-2546.
[3] 王凤云, 钱德玲, . 基于统一强度理论深埋圆形隧道围岩的剪胀分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1966-1976.
[4] 方瑾瑾, 冯以鑫, 赵伟龙, 王立平, 余永强, . 真三轴条件下原状黄土的非线性本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 517-528.
[5] 周建, 蔡露, 罗凌晖, 应宏伟, . 各向异性软土基坑抗隆起稳定极限平衡分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4848-4856.
[6] 胡明鉴, 张晨阳, 崔翔, 李焜耀, 唐健健, . 钙质砂中毛细水高度与影响因素试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4157-4164.
[7] 钟祖良, 别聪颖, 范一飞, 刘新荣, 罗亦琦, 涂义亮, . 土石混合体注浆扩散机制及影响因素试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4194-4202.
[8] 梅诗明, 胡小川, 苏国, 陈冠言, . 中间主应力对隧洞岩爆影响的模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3959-3968.
[9] 崔德山, 陈 琼, 项 伟, 王菁莪, . 黄土坡滑坡饱和滑带土三轴压缩应力松弛试验研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 209-216.
[10] 纪文栋,张宇亭,王 洋,裴文斌, . 循环单剪下珊瑚钙质砂和普通硅质砂剪切特性对比研究[J]. , 2018, 39(S1): 282-288.
[11] 张坤勇,李 威,Charkley Nai Frederick,陈 恕,. 小主应力方向加载条件下的掺砾黏土真三轴试验[J]. , 2018, 39(9): 3270-3276.
[12] 刘家顺,张向东,孙嘉宝,杨建军,方天健. 主应力轴旋转下K0固结饱和粉质黏土孔压及变形特性试验研究[J]. , 2018, 39(8): 2787-2794.
[13] 赖丰文,陈福全,万梁龙,. 考虑不完全土拱效应的浅层地基竖向应力计算[J]. , 2018, 39(7): 2546-2554.
[14] 孔 洋,朱珍德,阮怀宁, . 三向应力作用下节理岩体渗流-应力耦合特性[J]. , 2018, 39(6): 2008-2016.
[15] 石泉彬,杨 平,于 可,汤国毅,. 冻土与结构接触面次峰值冻结强度试验研究[J]. , 2018, 39(6): 2025-2034.
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[1] 谢 强,余贤斌,Carlos Dinis da Gama. 时间延迟对劈裂试验条件下岩石凯塞效应的影响[J]. , 2010, 31(1): 46 -50 .
[2] 刘俊新,刘育田,胡启军. 降雨入渗对路堤边坡稳定性研究[J]. , 2010, 31(3): 903 -910 .
[3] 魏 星,王 刚,余志灵. 交通荷载下软土地基长期沉降的有限元法[J]. , 2010, 31(6): 2011 -2015 .
[4] 张志强,何本国,何 川. 水底隧道饱水地层衬砌作用荷载研究[J]. , 2010, 31(8): 2465 -2470 .
[5] 阳恩慧,邱延峻,向可明. 山区公路典型沥青路面结构容许横向沉降差研究[J]. , 2010, 31(10): 3329 -3336 .
[6] 李云鹏,王芝银. LNG储罐高低承台桩基础抗震性能对比分析[J]. , 2010, 31(S2): 265 -269 .
[7] 李守巨,刘迎曦,冯文文,霍趁方. 岩体裂隙中渗流场有限元随机模拟分析[J]. , 2009, 30(7): 2119 -2125 .
[8] 万 智 ,郭爱国 ,谈云志 ,刘宝琛 ,吴亚中. 湘西南红黏土路堤填筑技术研究[J]. , 2011, 32(8): 2281 -2286 .
[9] 陈 菲 ,邓建辉 ,高明忠 ,王俤剀 ,蒙玉林 ,黄润太 . 丹巴县莫洛村滑坡的地质成因与稳定评价[J]. , 2012, 33(6): 1781 -1786 .
[10] 徐栋栋 ,邬爱清 ,卢 波 ,郑 宏 . 基于结构面抗剪强度演化的块体动力稳定性分析[J]. , 2012, 33(12): 3545 -3553 .