title-icon
Яндекс.Метрика
» » Описание процесса ползучести простого сдвига при переменной нагрузке

Описание процесса ползучести простого сдвига при переменной нагрузке

Важнейшим вопросом исследования ползучести твердых тел вообще, глинистых грунтов при сдвиге в частности, является установление степени применимости теорий к описанию процесса длительного деформирования при ступенчато-возрастающей нагрузке. Проверка применимости теорий для указанной цели, как известно, сводится к описанию экспериментальной кривой ползучести, определенной при ступенчато-возрастающей нагрузке физическими уравнениями теорий (7.5)—(7.8), полученными на основании аппроксимаций семейства кривых, показанных на рис. 111. Кривые этого семейства, которые отражают свойства ползучести тела (глинистого грунта) при заданных постоянных нагрузках, могут быть получены как непосредственно из опыта (классический метод), так и построены различными упрощенными методами.
Графические методы проверки теорий старения, упрочнения и наследственной ползучести подробно изложены выше. Здесь мы рассмотрим два типичных примера проверки теорий (без излишних подробностей) применительно к ползучести простого сдвига глинистых грунтов.
В качестве примеров воспользуемся результатами исследования ползучести киевской глины (см. рис. 119) и неоднородной глины природного сложения, отобранной в Московской области (см. рис. 120). В первом случае экспериментальные кривые как при постоянных, так и при ступенчато-возрастающих напряжениях определены из опыта, а во втором из опыта определена только одна кривая при ступенчато-возрастающем напряжении. Кривые для различных значений постоянного касательного напряжения построены по методу одной кривой.

На рис. 121 показано семейство экспериментальных кривых ползучести (сплошные линии) киевской глины, полученное автором книги совместно с Р.Р. Бадаляном. В правой части рисунка штриховыми линиями показаны только результаты аппроксимации кривых постоянных напряжений, полученные по варианту А.
Прежде чем говорить о результатах проверки теорий, обратим внимание на расположение экспериментальных кривых ползучести. Как и во всех опытах, кривая ступенчато-возрастающей нагрузки расположилась ниже кривых, полученных под действием постоянных касательных напряжений. По данным большого числа опытов, выполненных автором книги совместно со своими сотрудниками, расхождение между деформациями ползучести для одних и тех же касательных напряжений, полученных по различным режимам загружения, колеблется в пределах 30—45%. При загружении образцов до заданного уровня напряжения в режиме определения стандартного сопротивления грунта сдвигу это расхождение минимальное, а при их загружении в режиме ускоренного среза — максимальное. Большое расхождение между указанными деформациями в последнем случае можно объяснить большой скоростью возрастания касательного напряжения (0,01 МПа в 5 с) и проявлением динамических эффектов при высоких уровнях касательного напряжения (до т=0,54 МПа при oz=1,2 МПа) в особенности.
Следовательно, при испытании образцов-близнецов под действием постоянных касательных напряжений получаются завышенные значения деформаций сдвига. Это подтверждается не только испытанием грунтов на сдвиг, но и на одномерное уплотнение. Очевидно, что этой погрешности лабораторного эксперимента можно избежать в значительной степени при определении параметров ползучести методом одной, двух и трех кривых.
В правой части рис. 121 приведены результаты описания процесса ползучести при ступенчатом росте касательного напряжения по теориям старения (штрихпунктир), упрочнения (кривая с треугольниками) и наследственной ползучести (кривая с крестиками). Расхождение между экспериментальными и теоретическими кривыми (наименьшее — 21%, наибольшее — 33%) обусловлено отмеченным выше расположением экспериментальных кривых, определенных при различных режимах испытания образцов-близнецов.
При определении параметров и построении кривых ползучести для различных уровней касательного напряжения т/тf,st по методу одной кривой (см. рис. 120) качество описания рассматриваемого процесса значительно улучшается. В этом случае расхождение между экспериментальной кривой и кривыми, построенными по трем различным теориям ползучести (обозначения прежние), находится в пределах ±10—15%.
Как видно на рис. 120 и 121, хуже всего экспериментальная кривая описывается теорией старения. Описание этого процесса теориями упрочнения и наследственной ползучести приводит к практически одинаковым результатам.

title-icon Подобные новости