变形模量、弹性模量、压缩模量的关系.doc

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1、变形模量的定义在表达式上和弹性模量是一样的E=σ/ε，对于变形模量ε是指应变，包括弹性应变εe和塑性应变εp，对于弹性模量而言，ε就是指εe(计算变形模量时，应变ε包括了弹性应变和塑性应变)。岩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。弹性模量>压缩模量>变形模量。弹性模量也叫杨氏模量（岩土体在弹性限度内应力与应变的比值）压缩模量是有侧限的，杨氏模量是无侧限的。同样的土体，同样的荷载，有侧限的土体应变小，所以压缩模量更大才对。这只是弹性理论上的关系，对土体这种自然物不一定适用。土体计算中所用的称为“弹

2、性模量”不一定是在弹性限度内。E——弹性模量；Es——压缩模量；Eo——变形模量。弹性模量＝应力/弹性应变，它主要用于计算瞬时沉降。压缩模量和变形模量均＝应力/总应变。压缩模量是通过现场取原状土进行实验室有侧限压缩实验得出的，而变形模量则是通过现场的原位载荷试验得出的，它是无侧限的。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。地堪报告中，一般给出的是土的压缩模量Es与变形模量Eo，而一般不会给出弹性模量E。数值模拟中一般用Eo，E（50），达到峰值应力（应变）50％时的割线模量。Es（勘查报告中提供），有侧

3、限，E＝2.0～5.0Es（看别人这么弄的）。具体请查阅资料。Eo应该是变形模量,E是弹性模量,Es是压缩模量,弹性模量与压缩模量应该有上百倍的关系吧,不应该只有五倍,一般e=3~5Es；根据结果调整参数；问题是地质报告上只会提供压缩模量；工程上，土的弹性模量就是指变形模量，因为土发生弹性变形的时间非常短，变形模量与压缩模量是一个量级，但是由于土体的泊松比小于0.5，所以土的变形模量（弹性模量）总是小于压缩模量的。在钱家欢主编的《土力学》P86中有公式：E=Es(1-2v^2/(1-v))    Es为变形模量，E为变形模量

4、（弹性模量）。上边的说法有点问题呀。变形模量与压缩模量之间有换算关系。E0＝〔1-2u*u/（1-u）〕Es，而不是弹性模量与压缩模量之间有换算关系，弹性模量E一般比E0，ES要大很多的。一般要大一个数量级的。再者土体进行弹性的数值模拟时要取的是那一个参数。一般工程地质报告中只提供一个Es。可见，数值计算中，有两种取法：1）一种是按弹性理论推出的弹性模量与压缩模量的关系E=Es(1-2v^2/(1-v))，可以计算出所需要的弹性模量；2）就是根据经验取E＝2.0～5.0Es，反复试算确定弹模；两种方法各有优点：第一种可以很方

5、便的算出弹模，但与实际情况的弹模有一定的差别；第二种需要试算多次才能找到所需要的弹模，但比较符合实际情况；  E＝2.0～5.0Es，有那么大么？应该是E=（2.0～5.0）*Es(1-2v^2/(1-v))。土的弹性模量是土抵抗弹性变形的能力，压缩模量是土在侧限条件下的，竖向附加应力与竖向应变的比值，土工试验得到和勘察报告提的是压缩模量。变形模量是无侧限条件下的应力与应变的比值。E＝〔1-2u*u/（1-u）〕Es公式是变形模量和压缩模量的理论公式，实际工程并不符合这个公式。至于弹性模量和变形模量的关系，土在弹性阶段的变形

6、模量等于弹性模量。一般情况下比压缩模量要大，大多少，视具体工程而论。三轴试验得到弹性模量取得是轴向应力与轴向应变曲线中开始直线段（即弹性阶段）的斜率。看看高大钊编的《土质力学与土力学》（正文94页），该书是提到压缩模量、变形模量、弹性模量三者关系及使用方法为数不多的教材。这本书超星上有，朋友们想弄清楚就找这本书看看，我也是刚弄明白的，讲压缩模量、变形模量的书是多，但讲到土的弹性模量的书就少了先由压缩模量转化为变形模量，再转化为体积模量岩石取弹性模量打折成岩体模量,土体取压缩模量.弹性模量一般可取为压缩模量的3～5倍上海地区经

7、验一般为2.5～3.5倍（见同济大学杨敏教授相关论文）,数值分析时可以适当加大一些。  在土力学中变形模量就是杨氏模量~~。压缩模量=变形模量*（1-u）/(1+u)/(1-2u)高大钊编的《土质力学与土力学》（正文94页），该书是提到压缩模量、变形模量、弹性模量三者关系及使用方法为数不多的教材。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，常需测量土的側压力系数ξ和側膨胀系数μ。側压力系数ξ：是指側向压力δx与竖向压力δz之比值，即：ξ＝δx/δz土

8、的側膨胀系数μ（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，