- •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.
Особенности деформирования грунтов.
13.Разложите график зависимости осадки штампа от давления на линейные и нелинейные деформации.
Весь процесс деформирования грунта под нагрузкой разделяют на 2 фазы:
1) Фаза уплотнения
2) Фаза сдвигов
В первой фазе зависимость между напряжениями и осадкой с достаточной для практических целей точностью может быть принята линейной,что на графике соотв-ет отрезку АС. При дальнейшем увеличении нагрузки кривая зависимости осадки от нагрузки становится явно криволинейной (отрезок СД). Заканчивается формирование уплотненного ядра, исчерпывается несущая способность грунта, что соответствует макс.несущей способности или предельной нагрузке на грунт.
14. Что такое упругие и пластические деформации грунта?
По характеру усадки разделяют упругие и пластические деформации. Упругие деформации (se) возникают в результате нагрузок, не превышающих структурную прочность грунтов, т.е. не разрушающих структурные связи между частицами и характеризуются способностью грунта возвращаться в исходное состояние после снятия нагрузок. Пластические деформации (sp) разрушают скелет грунта, нарушая связи и перемещая частицы относительно друг друга. Как правило, sp ≥ se.
15. Что такое объёмные и сдвиговые деформации грунта?
Что такое объёмные и сдвиговые деформации грунта?
Пластические деформации в грунтах можно разделить на объемные и сдвиговые. Объемные деформации приводят к изменению объема пор в грунте, т.е. к его уплотнению, сдвиговые – к изменению его первоначальной формы и могут вызвать разрушение грунта. с увеличением среднего нормального напряжения σm объемная деформация εv возрастает, но стремится к некоторой постоянной величине. В то же время увеличение интенсивности касательных напряжений τi, не может происходить беспредельно и вызывает все большее возрастание сдвиговых деформаций γi, приводящее, в конечном счете, к разрушению грунта.
16. Что такое ползучесть грунта?
Процесс деформирования грунта, развивающийся во времени даже при постоянном напряжении, называется ползучестью. В зависимости от вида грунта, его состояния и действующего напряжения ползучесть может протекать с уменьшающейся или с возрастающей скоростью.
17. Что такое релаксация?
Процесс постепенного перехода длительно сохраняемой деформации из упругой (обратимой) в необратимую (остаточную, пластическую) называется релаксацией.
Явление падения напряжения при постоянной деформации.
18. Что такое длительная прочность грунта?
свойство некоторых грунтов, испытавших в течение длительного времени ползучесть, снижать прочность и разрушаться при меньших напряжениях, чем в случае внезапного приложения нагрузки.
19. Что такое фильтрационная консолидация грунта?
Уплотнение грунта связано с уменьшением его пористости. В водонасыщенных грунтах все поры заполнены водой. При нагрузках, обычных для строительства промышленных и гражданских сооружений, вода может считаться практически несжимаемой. Поэтому уплотнение водонасыщенного грунта возможно только при отжатии части воды из его пор. Процесс уплотнения грунта, сопровождающийся отжатием воды из пор, называется фильтрационной консолидацией.
20. Чем отличаются механические модели (элементы) Гука и Ньютона?
а- элемент Гука
б- элемент Ньютона
В реологии различные материалы представляются механическими моделями, составленными из простых идеализированных тел. К основным реологическим свойствам, которые наблюдаются у реальных тел, относятся: вязкость, упругость. Моделью упругого твердого тела является пружина, или тело Гука (математическая модель для растяжения/сжатия: σ = Eε , где E - модуль упругости). Механической моделью вязкой жидкости является гидравлический поршень или тело Ньютона. Соединяя последовательно или параллельно эти простейшие модели, можно получить составную модель, параметры которой будут близки к свойствам реального тела.