2024年4月9日发(作者：莫暖姝)
关于土体的弹性模量、压缩模量与变形模量
2013-05-30 15:39:28| 分类： 自然科学|举报|字号 订阅
根据土体学推算的结果，在弹性阶段，E=Eo＝Es（1-2μ^2/(1-μ)）。
但在实际工程中，经常发现有弹性模量大于压缩模量的情况，并有经验
说是 E=（2~5）·Es，且有试验数据，但是没有理论上的推导，对试验
数据也未实际去研究过。从网络上收集这方面的论述，本篇进行简要总
结，并适当修改，今后再逐步去积累这方面的经验。
论述零（关于变形模量和压缩模量的关系，土力学教材）
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，常需测量土的侧压力系数ξ和侧膨胀系数μ（泊松比）。侧
压力系数ξ：是指侧向压力δx与竖向压力δz之比值，即：
ξ＝δx/δz
土的侧膨胀系数μ（泊松比）：是指在侧向自由膨胀条件
下受压时，侧向膨胀的应变εx与竖向压缩的应变εz之比值，即μ＝
εx/εz 。根据材料力学广义胡克定律推导求得ξ和μ的相互关系，
ξ＝μ/(1－μ)或μ＝ε/（1＋ε），土的侧压力系数可由专门仪器测
得，但侧膨胀系数不易直接测定，可根据土的侧压力系数，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 β＝
1-2u*u/(1-u)，则Eo＝βEs 。
当μ＝0～0.5时，β＝1～0，即Eo/Es的比值在0～1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)，μ、β的理论换算值：
土的种类及其对应的μ、β值：
碎石土 0.15～0.20，0.95～0.90
砂土 0.20～0.25，0.90～0.83
粉土 0.23～0.31，0.86～0.726
粉质粘土 0.25～0.35，0.83～0.62
粘土 0.25～0.40，0.83～0.47
注：以上E0与Es之间的关系是理论关系。E－－弹性模量；
Es－－压缩模量；Eo－－变形模量。由于土的侧膨胀系数μ（泊松比）
是弹性力学的参数，土通常是弹塑性材料，所以μ>0.5时，它就不能
再成为泊松比了。
2024年4月9日发(作者：莫暖姝)
关于土体的弹性模量、压缩模量与变形模量
2013-05-30 15:39:28| 分类： 自然科学|举报|字号 订阅
根据土体学推算的结果，在弹性阶段，E=Eo＝Es（1-2μ^2/(1-μ)）。
但在实际工程中，经常发现有弹性模量大于压缩模量的情况，并有经验
说是 E=（2~5）·Es，且有试验数据，但是没有理论上的推导，对试验
数据也未实际去研究过。从网络上收集这方面的论述，本篇进行简要总
结，并适当修改，今后再逐步去积累这方面的经验。
论述零（关于变形模量和压缩模量的关系，土力学教材）
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，常需测量土的侧压力系数ξ和侧膨胀系数μ（泊松比）。侧
压力系数ξ：是指侧向压力δx与竖向压力δz之比值，即：
ξ＝δx/δz
土的侧膨胀系数μ（泊松比）：是指在侧向自由膨胀条件
下受压时，侧向膨胀的应变εx与竖向压缩的应变εz之比值，即μ＝
εx/εz 。根据材料力学广义胡克定律推导求得ξ和μ的相互关系，
ξ＝μ/(1－μ)或μ＝ε/（1＋ε），土的侧压力系数可由专门仪器测
得，但侧膨胀系数不易直接测定，可根据土的侧压力系数，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 β＝
1-2u*u/(1-u)，则Eo＝βEs 。
当μ＝0～0.5时，β＝1～0，即Eo/Es的比值在0～1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)，μ、β的理论换算值：
土的种类及其对应的μ、β值：
碎石土 0.15～0.20，0.95～0.90
砂土 0.20～0.25，0.90～0.83
粉土 0.23～0.31，0.86～0.726
粉质粘土 0.25～0.35，0.83～0.62
粘土 0.25～0.40，0.83～0.47
注：以上E0与Es之间的关系是理论关系。E－－弹性模量；
Es－－压缩模量；Eo－－变形模量。由于土的侧膨胀系数μ（泊松比）
是弹性力学的参数，土通常是弹塑性材料，所以μ>0.5时，它就不能
再成为泊松比了。