地下結(jié)構(gòu)工程第11章11地基與結(jié)構(gòu)的非線性特征和共同作用土的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系土的變形特征和本構(gòu)模型鋼筋混凝土的材料變形性質(zhì)的非線性特征地基土與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的非線性共同作用和反演分析理論11.1概述應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系：亦稱本構(gòu)關(guān)系，是在整理分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提出來的。在試驗(yàn)基礎(chǔ)上提出某種數(shù)學(xué)模型，把特定條件下的試驗(yàn)結(jié)果推廣到一般情況，這種數(shù)學(xué)模型就叫做本構(gòu)模型。彈性變形、塑性變形一般情況下巖土類介質(zhì)在應(yīng)力超過一定限度（彈性極限或稱屈服應(yīng)力）后，其變形在卸載后有一部分變形可恢復(fù)，另一部分變形是不可恢復(fù)的，前者稱可逆變形或彈性變形，后者一般稱為不可逆變形或是塑性變形。傳統(tǒng)的彈性理論是基于金屬材料的變形機(jī)制發(fā)展起來的。巖土的變形性態(tài)不完全等同于金屬材料，土有別于金屬和混凝土等連續(xù)的統(tǒng)一體固體材料，需要研究巖土彈塑性狀態(tài)下特有的屬性。應(yīng)力與應(yīng)變應(yīng)力球張量和應(yīng)力偏張量

I1J1J2共同唐作用黎分析結(jié)構(gòu)搖物的簡(jiǎn)重量鴿由土形的支豆承力介和地陣下水稱的浮忌力來層平衡輕，即泳通?？p所說核的靜錦力平丈衡。上部扎結(jié)構(gòu)與其基礎(chǔ)膛結(jié)構(gòu)和支爭(zhēng)承介窩質(zhì)地基示土組成靜力濱平衡菠體系，這年三部炎分是半彼此壞不可滾分離藥的整額體，蒜每一補(bǔ)部分狀的工任作性舅狀都繁是三緊者共館同作雅用的釣結(jié)果肅。11詳.3土的臣本構(gòu)糕模型11殼.3迷.1土的評(píng)變形忌特性三軸舍壓縮既試驗(yàn)鑒：真舌三軸聞，常種規(guī)三知軸1）非財(cái)線性疑和彈粘塑性土體巴應(yīng)力-應(yīng)變萍關(guān)系(a烈)硬化沈型(b納)軟化協(xié)型土體攝具有昌的剪文縮和學(xué)剪脹鏟特征掛統(tǒng)稱剪脹坐性。對(duì)于落軟土虎和松掠砂，怒剪應(yīng)醬力引養(yǎng)起土眨體壓惠縮，傅稱為剪縮；對(duì)摔于密琴實(shí)粘牽土和并緊砂陪，剪訪應(yīng)力幣引起奪土體購(gòu)膨脹眾，稱測(cè)為剪脹。砂土摟的剪眉脹性正常勻固結(jié)鞠粘土繭與松騎砂應(yīng)商力－翻應(yīng)變蹦雙曲廟線超固源結(jié)粘蝴土或賴密實(shí)胸砂2）應(yīng)炕力路寒徑和橫應(yīng)力德歷史區(qū)的影席響應(yīng)力宇路徑賄是指砌應(yīng)力迷空間鹽中代乓表應(yīng)旱力狀違態(tài)點(diǎn)中在加無載時(shí)澇移動(dòng)配的軌往跡。架不同木的應(yīng)力豆路徑卸代表垮不同查的加咽荷方蝕式。應(yīng)力望歷史齒即指兩歷史香上的糞應(yīng)力躁路徑加，也棗影響雁著土軍體今妨后的矮變形莊。3）中輪主應(yīng)劃力的武影響中主棗應(yīng)力σ2對(duì)土洪體變賞形有綁影響杜。4）固傅結(jié)壓躲力的版影響在土累體的每三軸啦試驗(yàn)土中，山大幅斯度地削改變掠固結(jié)濕壓力σ3將發(fā)批現(xiàn)其施（σ1-σ3）~εa和εa~εv曲線公的特糖征有胸所不捕同。統(tǒng)統(tǒng)劉表現(xiàn)屯出剪還縮和擇硬化框現(xiàn)象。三軸派壓縮邁試驗(yàn)敞：常妙規(guī)三辜軸5）各鐵向異燭性地基居土的各向鳳異性槍分原劇生和碎再生賊兩種。原生雪各向夫異性疊是由哈于地鏡基土左水平鄭向成盼層，診水平粒和豎斧向土角的結(jié)邀構(gòu)有鞏差異蠶，導(dǎo)伏致土坊體應(yīng)啟力-應(yīng)變喬關(guān)系資和滲形透性門的各升向異雜性。再生勸各向題異性糕是土準(zhǔn)體各嶄向應(yīng)差力狀父態(tài)不虜同引凡起的標(biāo)新的難各向喇異性遲。6）流脊變性具有彈性饒、塑蘆性和男粘滯鎮(zhèn)性的粘的彈塑抬性體缸。土體希的應(yīng)欣變和廉強(qiáng)度計(jì)除與知有效輝應(yīng)力負(fù)有關(guān)嚼外，西還受牧到時(shí)間的影諸響，劈燕這種荒特征屈稱為土的細(xì)流變被性質(zhì)蟲。本講本講萬要點(diǎn)了解例共同稿作用揉分析灰；理解擠土的院變形冊(cè)特性11普.3滿.2彈性家非線瞧性模殘型1.愈Du釣nc兇an拴-c隨ha炮ng模型歡；Du若nc索an等人康利用烈常規(guī)顛三軸由壓縮裕試驗(yàn)律所得索的一蹤蝶組試薪驗(yàn)曲擠線，縫找出技其共腥同數(shù)攏學(xué)公僻式，兼從這誼一數(shù)指學(xué)公沙式導(dǎo)彎出切旱線彈仆性模逢量Et的變裳化公殼式：第一崗類是飽以彈氧性模櫻量和福泊松始比兩的個(gè)常寧數(shù)表?yè)磉_(dá)，晴稱作規(guī)非線返性彈稍性模傘型；第二億類稱幅作謎非線海性模五型國(guó)內(nèi)堪外廣銀泛采齒用，房誠(chéng)既適甜用于軍粘性值土，枝也適跟用于狹砂土糕，但琴不適列應(yīng)于點(diǎn)密砂驚，超離固結(jié)尼土。主要優(yōu)點(diǎn)孫：可以哥利用慈常規(guī)歸三軸方剪切龍實(shí)驗(yàn)謙所確蔑定的管計(jì)算廣參數(shù)態(tài)。局限震性：非線販性彈挎性模號(hào)型一箏般只嘆適用這于荷腎載不最太大售的條檢件，模不太左接近賄破壞寒的條嘉件。此模養(yǎng)型應(yīng)樣用單翻一剪搏切試何驗(yàn)結(jié)效果進(jìn)近行全牲部應(yīng)耕力應(yīng)竊變分活析，慮均根的據(jù)圍麥壓為踢常量硬的試丸驗(yàn)結(jié)斧果推證算，煮因此媽它適黎應(yīng)于駝土體罪的穩(wěn)獅定分毒析為獸主的懂工程蠶。Du襪nc要an高-c浴ha怨ng模型腔沒有表考慮剪脹天性和喬應(yīng)力雕路徑帳問題11綿.3圾.3彈塑氧性模紀(jì)型彈塑松性模櫻型把總應(yīng)幣變分誦為彈油性應(yīng)掠變和悅塑性蠻應(yīng)變丙兩部泊分。LA膏DE搖-D舌AN腥CA自N模型選，清畏華大溜學(xué)的叮模型窗。從能欺量公卵式出禁發(fā)，潮推導(dǎo)簡(jiǎn)其屈潮服函毒數(shù)，天并選訊出加棉工硬閱化定旋律，男從而葡建立蘿應(yīng)力替應(yīng)變紡關(guān)系追，如盼著名劍橋吵模型胳。11巷.4鋼筋禍混凝續(xù)土材搭料變崖形性煉質(zhì)的請(qǐng)非線戲性特成征鋼筋血混凝猶土梁M~劃n試驗(yàn)?zāi)媲€①在混端凝土獎(jiǎng)出現(xiàn)圖裂縫飼之前傷，即秒圖中OA段：②混年凝土多出現(xiàn)猴裂縫籮后，雁鋼筋上進(jìn)入化流動(dòng)濾狀態(tài)水之前徐，即句圖中AB段③長(zhǎng)期評(píng)剛度B為式中Mq和MK為按冤荷載紅效應(yīng)舌的準(zhǔn)獎(jiǎng)永久淡組合遵、標(biāo)領(lǐng)準(zhǔn)組怕合計(jì)鄭算的驗(yàn)彎矩肺，

按《混凝裳土結(jié)悼構(gòu)設(shè)訊計(jì)規(guī)迅范》（GB奔J5惕00珠10申-2歪00否2）中僻第條違采用持。11途.5地基繞土與烤基礎(chǔ)胳結(jié)構(gòu)界的非盜線性唯共同故作用對(duì)地?fù)p基土格和基尚礎(chǔ)結(jié)威構(gòu)材開料（熔鋼筋鋸混凝皮土）翅分別災(zāi)采用然前述煩的非裂線性穴本構(gòu)稠關(guān)系挽，用困荷載踐增量憶法，步即可毅按共住同作護(hù)用方忽程進(jìn)瀉行非超線性哪共同椅作用下分析匪。對(duì)每翻級(jí)荷設(shè)載建耀立平垂衡方蔽程，的地基雷土和例基礎(chǔ)糾結(jié)構(gòu)飛的剛塘度系輔按上擁一級(jí)控荷載此施加進(jìn)后累董計(jì)的洞應(yīng)力譯水平辣來確渠定。（1）地置基上律的有倆限大宰板考慮丈基礎(chǔ)胳材料眉的非叔線性馬可大為大提聚高承碰載能爺力的氣估計(jì)鵝值。（2）地暑基上界的無耽限大劑板(3疤)空間紡問題胡的試鈴驗(yàn)驗(yàn)搜證地基聰與基免礎(chǔ)不剪同非忍線性有組合浪下共犯同作畫用的蓄結(jié)果①板為桐線彈朋性，的地基判土亦今為線借彈性決；②板杠為非能線性禁彈性隱，地惕基土靈仍為朋線彈影性；③板繩為線拾彈性殃，地霸基土疲為非濤線性縣彈性鈴。④板宴和地舉基土戚均為總非線扛性彈趕性。剛性問板:地基伯土的膨非線奶性對(duì)基瓶底反馳力和疤板內(nèi)浪力的耳分布化形式上與數(shù)緩值大張小起竭著決應(yīng)定性品的影示響。柔性母板:決定仁反力暖和內(nèi)姥力分臣布形限式與曲大小世的主挨要因婦素是鋼筋革混凝糕土的打非線擴(kuò)性，而偉地基匹土的悲非線在性所股起作樹用相肯比較海而言釘就很梨小。不同討非線轟性組惹合下奏基礎(chǔ)鹿板計(jì)霞算結(jié)圣果11芝.6地下獄工程戰(zhàn)反分怎析首先虹建立非問題縫的力錯(cuò)學(xué)模義型，務(wù)然后扮根據(jù)覺介質(zhì)峽的力蹦學(xué)參知數(shù)、學(xué)受力浙狀態(tài)更和邊抱界條端件以求及施重工條騎件，朽求出饑巖土矛體的淡位移月、應(yīng)慈力和沸應(yīng)變伐等物蒸理量陳，這類一過使程稱留之為正分伯析。從結(jié)掃果反拿過來服尋求他巖土纏體的徹本構(gòu)懷模型股和相責(zé)應(yīng)的羅計(jì)算磚參數(shù)序的過衛(wèi)程與篩正分可析正演好相萌反，稱之易為反掙分析疑。位袖移為依贈(zèng)據(jù)的均位移綱反分傲析法峰為巖名土工娛程反逆分析更中應(yīng)梢用最狹為廣協(xié)泛的出方法碧。位移濃反分氣析法舅可分糞為圖解慶法、餡解析逮