施书例7.5.10 每层土的E值有四个 根据什么取的值呢

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原帖由 yanzone 于 2011-8-13 11:49 发表
E0.25~0.5，下标的四种理解：
1.0.25~0.5是指土的应力从25Kpa变化到50Kpa的模量，或者反过来；
2.变化量处于25~50Kpa之间时的模量，这个显然不是，因为这个不是常量；
3.变化前，土的应力处于25~50Kpa之间；
4.变 ...



明显这个最靠谱，其实施书的哪道题目解答的已经很清楚啦，但是估计很多人没看懂，从这个疑问还有二楼的解答就看出来啦，明明是个超级错误的解答，那么多人还认为是对的。

首先必须明确的是选择回弹模量的依据是应力，这个应力取层中点位置的应力，然后选择E，E后面的下标是表示100kpa的倍数关系，如果是0.25-0.5，那就是25－50kpa，如果算出来的层中点处的应力介于某个范围，就取这个下标所代表的范围的E值。这个绝对没有任何异议，任何一本书都是这么讲的。

另外再说下这个题目的解题思路，施书的解答我认为做的比较精细，个人认为也偏复杂，施书认为基坑开挖以后，挖掉这部分荷载是108kpa，这部分荷载去掉以后（把这部分荷载当成附加应力，并不是所有位置的应力都减少108，减少多少依据附加应力的概念来求解某深度的应力减少值），然后就得到施书中的pz，实际就是某深度的由于基坑开挖卸载多少应力（个人认为，基坑开挖后应该是这么样子，并不是任何深度的应力都卸载108，而是随深度递减，就想施书求的那样子），然后后面一列求出自重应力场下的应力pcz，然后用pcz－pz就得到土体在回弹变形的时候其应力是多大，取每层土层厚的中点位置的应力差E，就得到施书上的E值，然后进行下一步求解，相信大家都能看的懂，就不罗唆啦。

另外多说一句，张庆芳的书上也给出了这个题目的解答，张庆芳认为土体挖掉后，下面所有土层的这个荷载108都没啦，然后根据他的思路，重新从基坑面作为自重应力为0，求解各层土的应力，然后得到规范中列出来的pz＋pcz，但是我认为规范中的pz＋pcz是不是张庆芳书上说的那样子，就值得商量啦，首先粉土粘土的重度达到22.8，这个在实际工程中应该是不存在的，所以我认为规范中给出的pz＋pcz包含两部分，一部分是从基坑面作为自重应力为0，求解各层土的应力pcz，一部分是基坑底卸载108后，在下面的土层残留的应力pz（和上面说的意思一样，自己斟酌理解吧）。

最后总结一下，不管是那本书给的答案，还是规范中给出的答案，实际都是粗略估计，都是按照基坑一下子挖到底，108的荷载瞬间就没了的假设来求的，实际工程中，都是分层开挖，基坑回弹是个逐步变化的过程，和假设完全不吻合，所以求出的答案没有实际意义。

另外给出的E值，和基坑开挖回弹的E值有很大差别，正如张庆芳书上所说的那样，E值不适用于做基坑回弹计算。自己张张老师的书来看看吧。

辛苦半天，希望大家看明白，认为有道理的请狂顶。
2012-8-14 01:44
zjhsolo23楼
楼上讲的太好了。多谢多谢。
2012-8-28 14:18
superwsf24楼
多谢多谢，讲解明了啊
2012-9-10 17:20
zhjfrank25楼
首先应认识到土体是塑性的，应力与应变不是弹性关系，反映在图表中是曲线关系。压缩模量也好，回弹模量也好都是在曲线的某一个点的切线斜率，应当注意到曲线的每一点切线斜率都不同。为了方便计算和设计：规范规定在曲线的相近两点连接而成的直线斜率定义为模量。例如压缩模量，是压缩曲线在压强为100Kpa和200Kpa之间的直线斜率（压缩系数）通过数学变化而来，压缩模量是压力在由小到大对土体的影响而计算的。
回弹曲线（GB/T 50123与施书土的回弹再压缩曲线）根据工程需要要制成多个区段内的实际数据，这就出现了E的下标，E后面的下标是表示Mpa的倍数关系，如果是0.025-0.05，那就是25－50kpa。（2002版规范中下标不准确，回弹模量单位为兆帕，下标反是于千帕的关系）由于回弹模量是压力在由大到小对土体的影响而计算，在实际应用中，我们就应该计算出某一土层在开挖之前后压力的变化范围，而这个变化范围或者说这个压力段才是我们选取回弹模量的依据。（02版规范对土的回弹模量说明不清晰，12版已明确要求根据不同的压力段来选取）而不是22楼根据某一点选取更不是2楼那个复杂的计算后选取。
先说12版地规227～228例题：Z1.8处压力段为41～0Kpa，大部分在E0～0.025之间，选取28.7；Z4.9处压力段为115～41Kpa，大部分在E0.05～0.1之间，选取22.3；Z6.9处压力段在161～139Kpa之间完全在E0.1～0.2之间，选取280。概念是比较清晰的，选值也是可以满足工程计算需要的。
再后说施的例题7.5.10：Z1.8处压力段为35.8～0Kpa，大部分在E0～0.025之间，选取28.7；Z4.9处压力段为104.2～35.8Kpa，大部分在E0.05～0.1之间，选取22.3；Z6.9处压力段在154.3～129.25Kpa之间完全在E0.1～0.2之间，选取280。选取数值和规范相同。
最后说两个例题之间的的计算方法，选取Pz＋Pcz 与Pcz-Pz ：一句话土的附加应力在土在上部荷载的作用下产生向上的力，在严格的数学计算中是有符号的，如果假定向下的力为正，那么土的附加压力就是负值。规范在严格的数学计算，施书采用绝对值计算，数值略有差别是应为容重取值的不同。
2012-12-27 14:51
aiwei_ok26楼
22#讲得很透彻~~~~大赞！！！！
2013-1-14 15:49
山风27楼
很有道理，先好好理解下
2013-1-15 11:52
zlrxl200828楼
好好学习下各位的经典之谈！
2013-1-18 10:01
kuangpiaoo29楼
22楼讲的很细，25楼对其进行了补充，尤其是25楼对如何选择应力段的思路，瞬间让咱茅塞顿开啊!
2013-5-9 17:07
srz11130楼
看了所有考友的解释,我提出点个人的看法:
1、关于施书pcz－pz和规范pcz+pz，我同意22楼的看法，即规范中采用的是方向力，实际计算时需考虑正负问题，而施书重则已经考虑了pz为向上与pcz是方向相反，因此直接用了pcz－pz。
2、关于Eci具体取值问题，我觉得25楼的考虑还不尽完善，提供以下几个疑问共大家讨论：
1）考虑一定厚度土层的性质，仍应以该土层中点位置土性质作为整个土层的平均值进行计算，因此进行Eci取值时，仍应以各土层中点的应力为准，因此从这个层面上讲我认为2楼和22楼的做法还是对的。
2）假设规范的例题绝对正确的前提下（本人从事过规范编写，感觉规范还是有一定机率出错，特别是条文说明中），那么沿用25楼的说法“E后面的下标是表示Mpa的倍数关系，如果是0.025-0.05，那就是25－50kpa，该表示方法为应力段的取法”即和压缩系数的表示方法一致，应该为从50kPa卸载到25kPa的回弹曲线算出的回弹模量，那么我们看看一层土的变化区间，首先我们仍以土层中点应力变化作分析，基坑开挖前该层中点自重应力=（108+142.5）/2=125.25kPa，基坑开挖后该层中点应力=（0+35.8）/2=17.9kPa，也就是这个土层中点在卸载范围应该是从125.25kPa卸载到17.9kPa，规范227页这么规定“Eci......,计算时应按回弹曲线上相应的压力段计算”，照此理解应该选择从125.25-17.9压力段的回弹曲线计算了，这是不是又没法取值了。所以个人感觉规范中的说法可能有问题了，这时候怎么办呢，又不能说规范错了就不做题了：）我们只能认定规范是对的，在此前提下E0.025-0.05只能认定为卸载后的压力置于25kPa-50kPa的土层取该回弹模量，这样的话2楼和22楼的相关取值方法就是对的了：）