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1、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=/,对于变形模量是指应变,包括弹性应变e和塑性应变p,对于弹性模量而言,就是指e。压缩模量指的是侧限
2、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(l-2pA2/(1-p)=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和側膨胀系数p。側压力系数E:是指側向压力。X与竖向压力&z之比值,即:=6x/6z土的側膨胀系数P(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x与竖向压缩的应变z之比值,即p=x/z根据材料力学广义胡克定律推导求得和P的相互关系,=p
3、/(lp)或=/(1+)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B=则Eo=BEs当p=00.5时,B=10,即Eo/Es的比值在01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;p、B的理论换算值土的种类p碎石土砂土粉土粉质粘土粘土0.150.200.200.250.230.310.250.350.250.400.95
4、0.900.900.830.860.720.830.620.830.47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BEs值的几倍,一般来说,土愈坚硬则倍数愈大,而软土的E0值与BEs值比较土的变形模量町是指土在受压过程中*允.许侧向膨胀条件下,竖向压应力与竖向压应变之比值.*由压缩模量的定义可知竖向应变氐为:心当考虑侧向压应力叶对竖向应变的鬆响时,可按广义虎豆定律计算竖向应变童烬即4氐=-J-f五一更6+wQ压缩试验中侧压力吐=%上式可写为+氐=兰一主2口6)“又因ax=kD=所以+J比较式得变瑕模壘与压缩模量Eg的关系式真下.逑杲搜照广烫虎克定律推导出来的金式,*E匕爲胃或者厂_厂1十其中,瓦一压缩模重風一变形模量円一杷松比+变形模量和压缩模量虽然有式门的简单关系,但在许多情况下并不符合实际,因此可根据工程实践所积累的资料,携出两者-之.间的经验关奈