- •Часть 3. Постановка задач в механике грунтов.
- •1.Выделите основные закономерности деформирования и прочности грунтов.
- •2. Как описывается напряжённо-деформированное состояние в точке?
- •3. Мгновенные деформации и деформации ползучести.
- •4. Какие основные положения приняты в теории упругости?
- •5. Какие основные положения приняты в теории линейно деформируемых тел?
- •7. Чем отличаются модель дискретной среды и модель сплошной среды?
- •8. Поясните допущение о сплошности тела.
- •9. Что такое изотропное и анизотропное тела?
- •10. Какие параметры определяют напряжённо-деформированное состояние в точке массива грунта?
- •11. Разложите тензор напряжений на шаровой тензор и девиатор напряжений.
- •Особенности деформирования грунтов.
- •13.Разложите график зависимости осадки штампа от давления на линейные и нелинейные деформации.
- •14. Что такое упругие и пластические деформации грунта?
- •15. Что такое объёмные и сдвиговые деформации грунта?
- •16. Что такое ползучесть грунта?
- •21. Как работает реологическая модель Максвелла?
- •22. Как работает реологическая модель Кельвина-Фойгта?
- •23. Что такое вторичная консолидация?
- •24. Опишите механическую модель процесса консолидации водонасыщенного грунта.
- •25. Раскройте физические процессы при деформировании грунтов.
- •26. На каких постулатах базируется теория линейного деформирования грунта?
- •31. Чему равны напряжения непосредственно под сосредоточенной силой? Какое предположение делается в отношении зоны, расположенной непосредственно у сосредоточенной силы?
- •32. Какие граничные условия в задаче о сосредоточенной силе на полупространстве?
- •33 Каким образом напряжение σR зависит от угла, радиуса, величины силы (напишите формулу)? Сколько координат участвует в решении этой задачи и какие?
- •34. Из каких условий определяется безразмерный коэффициент в формуле для σR в задаче о сосредоточенной силе на полупространстве?
- •35. Начертите схему радиальных напряжений при действии сосредоточенной силы.
- •43. Начертите схему расчёта напряжений в случае плоской задачи. Какой угол называется “углом видимости” и почему?
- •44. Какие напряжения называются главными нормальными напряжениями? Сколько главных напряжений в плоской и сколько в пространственной задачах?
- •45. Что такое изолинии напряжений, и какой вид имеют изолинии напряжений σz,?
- •46. Что такое изолинии напряжений, и какой вид имеют изолинии напряжений σx?
- •47. Что такое изолинии напряжений, и какой вид имеют изолинии напряжений τxz?
- •49. Как определить напряжения при действии равномерно распределённой нагрузки под центром прямоугольника? Напишите формулы.
- •50. Как определить напряжения при действии равномерно распределённой нагрузки под углом прямоугольника? Напишите формулы.
- •56. Каким образом влияет на эпюру σz при местной нагрузке наличие жёсткого подстилающего слоя?
- •57. Каким образом влияет на эпюру σz при местной нагрузке наличие слабого подстилающего слоя?
- •58. Что может являться доказательством того, что с глубиной напряжения от местной нагрузки, приложенной на поверхности, рассеиваются?
- •Определение напряжений по подошве фундаментов
- •59. Что такое контактные напряжения? Назовите основные модели оснований для определения контактных напряжений. Чем они отличаются?
- •60. Начертите схему модели местных упругих деформаций и напишите уравнение реактивных напряжений.
- •61. Начертите схему модели общих упругих деформаций.
- •62. Каким образом распределяются контактные напряжения под подошвой жёсткого штампа.
- •63. Напишите формулу контактных напряжений под подошвой круглого жёсткого штампа. Чему равны реактивные напряжения под краем и серединой штампа?
- •64. Напишите формулу контактных напряжений под подошвой полосового жёсткого штампа. Чему равны реактивные напряжения под краем и серединой штампа?
- •65. В чём заключается упрощённый подход к определению контактных напряжений под подошвой жёсткого фундамента?
- •66. Какой обычно практически считается эпюра приложения нагрузки на основание? Каким образом учитывается заглубление фундамента в основание?
- •67. Какой вид имеет эпюра реактивных напряжений под жёстким штампом? Каким образом на неё влияют области пластических деформаций?
- •68. Что следует сделать, чтобы проверить условие равновесия, пользуясь эпюрой контактных напряжений под подошвой штампа?
- •73. Начертите эпюру распределения вертикальных напряжений в массиве грунта от собственного веса, если сверху более лёгкий грунт.
- •74. Начертите эпюру распределения вертикальных напряжений в массиве грунта от собственного веса, если сверху более тяжёлый грунт.
- •75. Начертите эпюру распределения вертикальных напряжений в массиве грунта от собственного веса при наличии в слое уровня грунтовых вод.
- •76. Начертите эпюру распределения вертикальных напряжений в массиве грунта от собственного веса при наличии водоупора.
7. Чем отличаются модель дискретной среды и модель сплошной среды?
Грунт является дискретной средой, состоящей из отдельных частиц, поэтому очень близкой к действительности оказывается Модель дискретной среды, описывающая взаимодействие отдельных частиц с учётом связей между ними. А Модель сплошной среды не рассматривает поведение отдельной частицы, а принимает, что составляющие грунта заполняют рассматриваемую часть пространства непрерывно. Непрерывность строения такого идеализированного тела сохраняется в процессе его деформирования.
8. Поясните допущение о сплошности тела.
Это допущение позволяет рассматривать в пределах элементарной площадки напряжения одинаковыми и оперировать их средними значениями. Если рассматривать тела на молекулярном уровне, то все они являются дискретными. Однако все конструкционные материалы (сталь, бетон) принято рассматривать как сплошные. Это объясняется наличием бесчисленного количества элементарных частиц, расположенных в пределах элементарной площадки. Это позволяет рассматривать указанные материалы как случайные среды, в которых формируются надежные усредненные усилия, позволяющие рассматривать в пределах элементарной площадки напряжения неизменными. Грунты можно также рассматривать формально сплошными телами.
9. Что такое изотропное и анизотропное тела?
изотропное тело - тело, у которого свойства образцов, вырезанных по любому направлению, одинаковы. Анизотропное тело - тело, свойства которого в различных направлениях различны( ленточные глины, скальные грунты с системной трещиноватостью). Во многих случаях с достаточной для инженерных целей точностью анизотропные тела можно рассматривать как изотропные тела.
10. Какие параметры определяют напряжённо-деформированное состояние в точке массива грунта?
Распределение напряжений в массиве горных пород подчиняется следующим закономерностям:
нормальные напряжения на горизонтальных площадках (σz) возрастают с глубиной и равны весу выше залегающих пород, а нормальные напряжения на вертикальных площадках (σy=σx) составляют часть от вертикальных и определяются с помощью коэффициента бокового распора (ξ).
Графическим изображением напряженного состояния в точке массива грунта служит диаграмма Мора (рис. 2).
11. Разложите тензор напряжений на шаровой тензор и девиатор напряжений.
Рис. 2.1. Разложение тензора напряжений (а) на шаровой (б)
и девиатор напряжений (в)
Шаровой тензор напряжений характеризуется средними напряжениями:
а девиатор напряжения — интенсивностью касательных напряжений:
12. Что такое модель теории предельного напряжённого состояния грунта? Данная рассматриваемая модель относится только к предельному состоянию, т. е. к такому напряженному состоянию, когда в массиве грунта от действующих нагрузок сформировались значительные по размерам замкнутые области, в каждой точке которых устанавливается состояние предельного равновесия. Поэтому теорию предельного напряженного состояния часто называют теорией предельного равновесия грунта. Теория предельного равновесия грунта дозволяет найти предельную нагрузку на основание ( его предельная несущая способность), но при этом нереально определять деформации грунта. Решения теории предельного равновесия употребляются также для общих расчетов стойкости сооружений и оснований, откосов и склонов, определения давления грунта на ограждения.