压缩模量与变形模量的区别
压缩模量变形模量
压缩模量变形模量1 简介材料力学是物理学的重要分支之一，研究各种材料在受力下的力学行为。
材料在受力下会发生各种形变和应力，力学参数的计算和测量是材料力学分析的基础。
本文将重点介绍材料力学分析中两个重要的力学参数：压缩模量和变形模量，并分析它们在工业和科学领域的应用。
2 压缩模量材料受力时，容易发生形变和压缩。
一个物质在单位压力作用下的体积变化率，称为压缩模量（英文Compressibility modulus）。
它代表了物质体积变化的程度，单位是帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）等。
常见的压缩模量测量方法主要包括静态方法和动态方法。
在静态方法中，应用一定量的外部应力，测量物料的压缩量和压力的比值，以确定材料的压缩模量。
而在动态方法中，通过共振的方式来测定压缩模量。
3 变形模量变形模量，也称为弹性模量（英文Elastic modulus）是指固体材料受到拉伸应力时的比例常数。
在拉伸过程中，物体的长度因受力而发生变化，而变形模量则表示单位伸长量对应的伸长应力，单位通常为帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。
变形模量是衡量固体弹性的关键指标，因为不同材料在相同的应力下会出现不同的形变程度。
变形模量可以用各种试验方法来测量，例如张力试验、压缩试验、剪切试验等。
4 压缩模量和变形模量之间的关系压缩模量和变形模量都是固体材料的力学参数，通常与材料的强度和硬度密切相关。
压缩模量和变形模量之间的关系如下：K = E / (3(1-2v))其中，K表示压缩模量，E表示变形模量，v表示泊松比。
这个公式表明，压缩模量与变形模量之间具有明确的关系，可以通过变形模量的值推导出相应的压缩模量值。
通常情况下，变形模量的数值要大于相应的压缩模量数值。
5 压缩模量和变形模量在工业中的应用压缩模量和变形模量是工业生产和科学研究中非常重要的力学参数。
它们是衡量材料机械性能和可靠性的重要指标，广泛应用于航空、汽车、船舶、建筑和电子等行业。
在航空工业中，压缩模量和变形模量用于确定飞机和发动机组件的材料选型和设计，以保证这些组件能够承受高温、高压和高速环境的要求。
何谓土的压缩模量、变形模量和弹性模量？有何不同？
何谓土的压缩模量、变形模量和弹性模量？有何不同？压缩模量Es与变形模量Eo两者都为模量，其基本意义一样，但受力状态不同。
压缩试验是在室内压缩仪中进行的，试样在压缩容器和环刀的约束下侧向不能变形，人们称“完全侧限条件”或“侧向不能膨胀条件”。
而变形模量是在现场进行的载荷试验，是在无侧限条件下求得的，因而能比较真实地反映地基土的性质。
但前者试验简单，后者人力、物力花费较大，而两者在理论上是可以换算的。
但理论关系难以反映其实际关系。
工程中除压缩模量Es和变形模量E0之外，有时还要用到弹性模量Ed，Ed可由室内三轴压缩试验确定。
取未扰动土样，在自重应力水平下固结，然后在不排水条件下施加轴向压力。
当轴向压力增量与现场条件下承受的压力相等时，再卸荷到固结压力，如此反复5~6次，则Ed值即可确定。
Ed可取初始切线模量或最后一次加载时，其应力水平等于历次施加最大轴向压力一半处的切线模量。
由此可见，三种模量的试验方法不同，反映在应力条件、变形条件上也不同。
压缩模量是在室内有侧限条件下的一维变形问题，变形模量则是在现场的三维空间间题；另外，土体变形包括了可恢复的弹性变形和不可恢复的塑性(残余)变形两部分。
压缩模量Es和变形模量E0是包括了残余变形在内的，与弹性模量Ed有根本区别，而压缩模量Es与变形模量E0的区别又在于是否有侧限。
在工程应用上，我们应根据具体问题采用不同的模量。
地基土的压缩性可按压缩模量进行划分；用分层总和法或规范推荐公式计算地基最终沉降量时，也是用的压缩模量；用弹性理论方法计算最终沉降量时，土力学中用的是变形模量；在考虑不同变形阶段的沉降计算方法时，其中瞬时沉降用的是弹性模量。
还有，人们发现，在计算高耸结构物在风荷载作用下的倾斜时，也要用弹性模量。
若用压缩模量或变形模量计算，将得到实际上不可能那样大的倾斜值。
这是因为风荷载是重复荷载，每次作用时间很短，此时土体中的孔隙水来不及排出或不能完全排出，压缩变形来不及发生，因此大部分仍是可恢复的变形，这种情况应当用弹性模量来计算。
土的压缩模量,变形模量,弹性模量
土体弹性模量，压缩模量及变形模量是常用的也是很容易混淆的三个概念。
压缩模量也叫侧限压缩模量是土在完全侧限条件下竖向附加应力与相应竖向应变的比值。
变形模量是在现场原位测得的，是无侧限条件下应力与应变的比值，可以比较准确地反映土在天然状态下的压缩性，这也是为什么砂土要用变形模量指标的缘故。
压缩模量和变形模量之间可以互相换算，两者间是倍数的关系，土越坚硬倍数越大，软土则两者比较接近。
弹性模量是正应力与弹性（即可恢复）正应变的比值。
}&p8{;GT:z-S压缩模量E s 是土在完全侧限的条件下得到的，为竖向正应力与相应的正应变的比值。
该参数将用于地基最终沉降量计算的分层总和法、应力面积法等方法中。
变形模量E 0 是根据现场载荷试验得到的，它是指土在侧向自由膨胀条件下正应力与相应的正应变的比值。
该参数将用于弹性理论法最终沉降估算中，但载荷试验中所规定的沉降稳定标准带有很大的近似性。
弹性模量E i 可通过静力法或动力法测定，它是指正应力s 与弹性（即可恢复）正应变e 的比值该参数常用于用弹性理论公式估算建筑物的初始瞬时沉降。
根据上述三种模量的定义可看出：压缩模量和变形模量的应变为总的应变，既包括可恢复的弹性应变，又包括不可恢复的塑性应变。
而弹性模量的应变只包含弹性应变。
从理论上可以得到压缩模量与变形模量之间的换算关系：1-刈上式给出了变形模量与压缩模量之间的理论关系，由于0W卩< 0.5，所以0 < B < 1。
由于土体不是完全弹性体，加上二种试验的影响因素较多，使得理论关系与实测关系有一定差距。
实测资料表明，E 0与E s的比值并不象理论得到的在0〜I间变化，而可能出现E 0 / E s 超过1的情况，且土的结构性越强或压缩性越小，其比值越大。
土的弹性模量要比变形模量、压缩模量大得多，可能是它们的十几倍或者更大。
变形模量和压缩模量的关系和区别
变形模量和压缩模量是材料的力学性质参数，它们分别用于描述材料在受拉伸和受压变形时的抗力情况。
在材料力学性质研究中，对这两者的理解至关重要。
下面将对变形模量和压缩模量的关系和区别进行详细介绍。
一、变形模量的概念和含义1. 定义变形模量，又称弹性模量，是描述材料在受拉伸时的抗力性质参数。
它的计算方法为应力与应变之比，即变形模量E=应力/应变。
2. 含义变形模量描述了材料在拉伸过程中的抗力情况，即在外力作用下，材料的变形程度与受力大小的关系。
变形模量越大，说明材料在受拉伸时的变形能力越小，抗拉性能越好。
二、压缩模量的概念和含义1. 定义压缩模量是描述材料在受压缩时的抗力性质参数，计算方法与变形模量类似，即压缩模量K=应力/应变。
2. 含义压缩模量描述了材料在受压缩时的抗力情况，即在外力作用下，材料的变形程度与受力大小的关系。
与变形模量类似，压缩模量越大，说明材料在受压缩时的变形能力越小，抗压性能越好。
三、变形模量和压缩模量的关系1. 对称性变形模量和压缩模量的物理含义相似，都是描述材料在受力下的变形情况。
它们在一定程度上是对称的，即同一材料的变形模量和压缩模量的数值范围相近。
2. 物理意义变形模量和压缩模量都是描述材料在受外力作用下的抗力性质，它们的数值大小反映了材料的抗拉伸和抗压缩能力。
两者之间存在一定的相关性。
3. 数值关系从理论上讲，变形模量和压缩模量的数值大小应该是相近的，但实际中也存在一定的差异。
这是由于材料的微观结构和制备工艺等因素的影响。
四、变形模量和压缩模量的区别1. 受力方向不同变形模量主要描述材料在受拉伸状态下的抗力性质，而压缩模量主要描述材料在受压缩状态下的抗力性质，因此两者在受力方向上有所不同。
2. 弹性极限不同由于材料在受拉伸和受压缩时，其内部分子结构和排列方式有所不同，因此变形模量和压缩模量的数值大小也存在一定的差异。
一般来说，材料的变形模量大于压缩模量。
五、应用领域及意义1. 工程应用变形模量和压缩模量是描述材料在受拉伸和受压缩状态下的抗力性质，对于工程设计和材料选择具有重要意义。
变形模量与压缩模量有什么区别
变形模量与压缩模量有什么区别一、第一种1、定义的区别压缩模量：在完全侧限条件下,土的竖向附加应力增量与相应的应变增量之比值,它可以通过室内压缩试验获得.变形模量：是通过现场载荷试验求得的压缩性指标,即在部分侧限条件下,其应力增量与相应的应变增量的比值.结论：从上述定义来看,由于压缩模量附带了完全侧限条件,与实际地基的部分侧限条件不一致,故沉降计算必须进行大误差修正（通常修正系数可达0.25～2.0）；而变形模量是现场原位测试指标（载荷试验计算指标）,较好的模拟了实际地层侧限条件,故理论上由变形模量计算沉降更准确、基本不需修正,承载板的尺寸越接近基础尺寸,计算的精度越高,如果由实体基础沉降资料反算变形模量,来指导相邻场地沉降计算会有很高的准确性,故由变形模量计算沉降在理论上应该比由压缩模量计算更准确、更符合实际.2、试验方法的差异：压缩模量：由室内压缩（固结）试验测定,有试验成本低、可操作性强、便于分层大量取样试验的特点.变形模量：由现场载荷试验来测定,有成本高、周期长、试验点数有限、特别是深层载荷试验费用极高、深度有限、载荷板尺寸通常难以达到实体基础尺寸相当的宽度级别,因而变形模量的测定属于高成本的测试.结论：从上述两试验测定方法的不同可见,压缩模量的测定通常更容易、成本低廉、易于试验,是勘察报告必须完成的工作,故设计用压缩模量计算沉降依据和数据更充分,这或许就是采用压缩模量计算沉降的公式和经验更多的原因；而变形模量的测定由于其高成本和高精度,更适合于大型、高荷载、大基础的重要工程,对于中小工程项目（一般基础荷载较小、基础尺寸较小）,采用高成本的载荷试验确定变形模量再计算沉降反而不适用（老板愿意花钱另当别论）.3、试验土类差异：压缩模量：由于采用土样压缩（固结）试验测定,对于不能采取原状土的地层（如碎石土）和不能切环刀的岩土（如大部分岩石）,显然我们难以获得压缩模量.变形模量：由于我们基本可以在任何基坑底面岩土层进行载荷试验,故变形模量的测定几乎适合任何岩土类别,对于不能获取原状土的地层他就有显著的优越性.结论：如果不计较成本因素,变形模量法与压缩模量法相比,可适用于任何岩土类别,而压缩模量法一般仅适用于可以获取原状土的地层.4、试验条件差异：压缩模量：在勘察阶段通过大量取样来获得,勘察报告在用压缩模量来计算沉降时通常有充分的数据支持.变形模量：现场载荷试验通常难以在勘察阶段完成,载荷试验一般依据设计需要由设计人员提出在基坑开挖后在基底进行,且数量有限（当然对于重要工程和地层条件许可,也可在勘察阶段进行大量深层螺旋板载荷试验等来获取）,目前用其他非载荷试验间接（经验）估算变形模量的方法仍显经验不足.结论：上述差异决定了,大量工程（特殊工程除外）在勘察阶段,甚至在建筑基坑开挖前我们不得不采用压缩模量来计算沉降,当基坑开挖后,对于重要工程,并进行了一定数量载荷试验之后,我们才真正基本具备用实测变形模量来计算沉降的条件,故本人认为,在现阶段我们要真正意义上实现用实测变形模量来准确计算沉降,通常是难以实现的理论期望.总结：采用压缩模量还是变形模量来计算沉降哪种更合适？主要受三方面的因素制约：1）地层适用性2）工程重要性3）经济合理性离开上述三方面制约因素,去谈大基础还是小基础、弹性理论还是塑性理论,并没有抓住问题的要害.另外顺便说一下：1）变形模量与弹性模量有本质区别；2）不论是压缩模量还是变形模量计算沉降,我们均建立在弹性理论的基础上（均基于地基处于弹性变形阶段,地基总应力未超过其临塑压力）；3）大量工程实例证明,大基础反算的变形模量往往高出压缩模量数倍甚至上十倍,与我们的理论推断（变形模量应小于压缩模量）相左甚远,说明大基础除受地层压缩性制约外,地层的结构性发挥了显著作用,故大基础更适合用变形模量来计算沉降（用压缩模量计算沉降量普遍偏大）.个人看法,仅供参考.二、第二种1、用压缩模量还是变形模量要看你的基础形式及尺寸大小,无论是压缩模量还是变形模量都是试验做出来的,没有一个能真实反应在基础下的变形问题.如果是采用较大的基础形式,如：筏板基础,由于其面积较大,周围的侧压几乎可以忽略不计,应该取压缩模量,而对于较小尺寸的基础,由于土体的侧向位移对整个地基影响较大,应该采用变形模量.2、承载力的大小跟模量的大小没有一个固定的关系.总体上模量大,承载力大.3、变形模量与压缩模量关系：Ｅ０＝βＥS,β＜１,Eo、Es的关系跟你的取样有关系,由于取样后的卸荷、运输中的震动,都会造成压缩模量的减小.而载荷试验由于不存在扰动从而比较好的反应了土的变形,因此会造成β>１的情况.但由于荷载板的大小的跟基础的大小存在差异,所以还是不能真实的反应基础下土体的变形特征.总之,土的变形是一个复杂的过程,不是能通过简单的试验就能完全模拟的,我们所做的就是尽可能符合实际的模拟它的特性,这就需要一个工程师的经验和平时的积累,不要指望计算值＝实际值.一家之言,欢迎讨论.三、第三种土的变形模量是通过现场载荷试验求得的压缩性指标,即在部分侧限条件下,其应力增量与相应的应变增量的比值.能较真实地反映天然土层的变形特性.其缺点是载荷试验设备笨重、历时长和花钱多,且深层土的载荷试验在技术上极为困难,故常常需要根据压缩模量的资料来估算土的变形模量.区别土的压缩模量：在完全侧限条件下,土的竖向附加应力增量与相应的应变增量之比值,它可以通过室内压缩试验获得.土的弹性模量：土的弹性模量根据测定方法不同,可分为“静弹模”和“动弹模”.静弹模采用静三轴仪测定.弹性模量为加卸载该曲线上应力与应变的比值.动弹模,可用室内动三轴仪测得,当土样固结后,分级施加动应力,进行不排水的振动试验,一般保持动应力幅值不变,振动次数视工程实际条件而定可用双曲线方程来描述,也称切线弹模.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.由于两者在压缩时所受的侧限条件不同,对同一种土在相同压应力作用下两种模量的数值显然相差很大.三种模量的试验方法不同,反映在应力条件、变形条件上也不同.压缩模量是在室内有侧限条件下的一维变形问题,变形模量则是在现场的三维空间问题；另外土体变形包括了可恢复的(弹性)变形和不可恢复的(塑性)变形两部分.压缩模量和变形模量是包括了残余变形在内的,与弹性模量有根本区别,而压缩模量与变形模量的区别又在于是否有侧限.在工程应用上,我们应根据具体问题采用不同的模量.公式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.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,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＝1-2μ^2/(1-μ)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μβ碎石土0.15～0.200.95～0.90砂土0.20～0.250.90～0.83粉土0.23～0.310.86～0.72粉质粘土0.25～0.350.83～0.62粘土0.25～0.400.83～0.47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βEs值的几倍。
变形模量与压缩模量区别
变形模量定义：土的变形模量是通过现场载荷试验求得的压缩性指标，即在部分侧限条件下，其应力增量与相应的应变增量的比值。
能较真实地反映天然土层的变形特性。
其缺点是载荷试验设备笨重、历时长和花钱多，且深层土的载荷试验在技术上极为困难，故常常需要根据压缩模量的资料来估算土的变形模量。
与压缩模量、弹性模量的区别土的压缩模量：在完全侧限条件下，土的竖向附加应力增量与相应的应变增量之比值，它可以通过室内压缩试验获得。
土的弹性模量：土的弹性模量根据测定方法不同，可分为“静弹模”和“动弹模”。
静弹模采用静三轴仪测定。
弹性模量为加卸载该曲线上应力与应变的比值。
动弹模，可用室内动三轴仪测得，当土样固结后，分级施加动应力，进行不排水的振动试验，一般保持动应力幅值不变，振动次数视工程实际条件而定可用双曲线方程来描述，也称切线弹模。
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。
由于两者在压缩时所受的侧限条件不同，对同一种土在相同压应力作用下两种模量的数值显然相差很大。
三种模量的试验方法不同，反映在应力条件、变形条件上也不同。
压缩模量是在室内有侧限条件下的一维变形问题，变形模量则是在现场的三维空间问题；另外土体变形包括了可恢复的(弹性)变形和不可恢复的(塑性)变形两部分。
压缩模量和变形模量是包括了残余变形在内的，与弹性模量有根本区别，而压缩模量与变形模量的区别又在于是否有侧限。
在工程应用上，我们应根据具体问题采用不同的模量。
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。
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，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。
压缩模量和变形模量换算公式
压缩模量和变形模量换算公式压缩模量和变形模量是土力学中两个重要的概念，它们在工程实践中有着广泛的应用。
那咱们就来好好聊聊这俩家伙的换算公式。
先说说压缩模量，这就好比是土在受到压力时“压缩的能力”。
想象一下，你用力去压一块海绵，海绵被压得越扁，就说明它的压缩性越强，压缩模量就越小。
而变形模量呢，则更像是土在整个受力过程中的“综合变形能力”，它考虑的因素更多，也更能反映土的真实变形情况。
在实际工程中，搞清楚这两个模量的换算可是相当重要的。
就拿建房子来说吧，假如工程师没搞明白这两个模量的换算关系，那盖出来的房子可能就会有问题。
我记得有一次去一个建筑工地，那里正在打地基。
工程师们在讨论地基土的性质，其中就涉及到了压缩模量和变形模量的换算。
当时有个年轻的工程师，因为没算对这个换算，导致整个施工方案都得重新调整，那可真是费了不少功夫。
咱们来看看具体的换算公式。
压缩模量 E_s 和变形模量 E_0 之间的换算关系通常可以用下面这个公式来表示：E_0 = βE_s 。
这里的β 是个系数，它和土的类型、应力状态等因素有关。
一般来说，对于砂土，β 的取值可能在 0.3 到 0.5 之间；对于粘性土，β 的取值可能在 0.4 到0.7 之间。
但要注意，这只是个大致的范围，具体的值还得根据实际情况来确定。
在实际计算中，还得考虑很多其他的因素。
比如说土的结构性、排水条件、加载速率等等。
这就像是做菜，虽然有个基本的菜谱，但具体放多少盐、多少调料，还得根据个人口味和实际情况来调整。
而且啊，这两个模量的换算可不是简单的数学计算，还得结合工程经验和实际的地质条件。
有时候，就算公式算出来了，还得去现场做实验验证一下，确保结果的可靠性。
不然的话，万一出了问题，那可不是闹着玩的。
总之，压缩模量和变形模量的换算公式虽然看起来简单，但实际应用中可没那么容易。
得仔细琢磨，认真分析，才能得出准确可靠的结果，为工程建设保驾护航。
希望大家在学习和工作中，都能把这两个概念和它们的换算关系搞清楚，可别像我前面提到的那个年轻工程师一样，因为算错了而给自己找麻烦哟！。
变形模量、压缩模量及弹性模量的关系
变形模量的定义在表达式上和弹性模量是一样的E=ζ/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 =3~5 Es ；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（弹性模量）。
上边的说法有点问题呀。
压缩模量、变形模量、弹性模量的关系
压缩模量、变形模量、弹性模量的关系Es－－压缩模量 E－－变形模量 E－－弹性模量1、压缩模量也叫侧限压缩模量：是土在完全侧限条件（无侧向）下竖向附加应力与相应竖向应变的比值。
（室内试验换算求得）应用：地基最终沉降量计算的分层总和法、应力面积法等方法中。
2、变形模量：是在现场原位测得的，是无侧限条件（有侧向）下应力与应变的比值。
（现场载荷试验测定）（砂土要用变形模量指标）【压缩模量和变形模量之间可以互相换算，两者间是倍数的关系，土越坚硬倍数越大，软土则两者比较接近。
E0=βEs，理论上Es≥E，0≤β≤1，实际可能E＞Es，土的结构性越强或压缩性越小，其比值越大】应用：弹性理论法最终沉降估算中。
3、弹性模量：是正应力与弹性（即可恢复）正应变的比值。
在计算饱和粘性土地基上瞬时加荷所产生的瞬时沉降时，就要采用弹性模量。
〖弹性模量＝应力/弹性应变=s/e，它主要用于计算瞬时沉降，用静力法或动力法测定〗应用：用弹性理论公式估算建筑物的初始瞬时沉降。
E＞Es＞E弹性模量要远大于压缩模量和变形模量（十几倍或更大），而压缩模量又大于变形模量Es、E的应变为总应变(包括弹性应变和塑性应变)，E的应变只包含弹性应变。
回弹模量：是指路基，路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值。
土基回弹模量：表示土基在弹性变形阶段内，在垂直荷载作用下，抵抗竖向变形的能力，如果垂直荷载为定值，土基回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小；如果竖向位移是定值，回弹模量值愈大，则土基承受外荷载作用的能力就愈大，因此，路面设计中采用回弹模量作为土基抗压强度的指标。
土基回弹模量由弯沉实验测定。
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)E = Es(1-2v^2/(1-v))。
变形模量和压缩模量的关系
变形模量和压缩模量的关系变形模量与压缩模量的关系一、定义1. 变形模量（施加应力后，曲线的曲率）：变形模量是指物体在拉伸或压缩的作用下，介质变化的速度。
其单位是千帕（kPa），它表示在给定应力状态下，物体变形的速度，也就是拉伸或压缩时发生曲线形变的曲率。
2. 压缩模量（施加应力后，曲线的斜率）：压缩模量是指物体在压缩过程中，介质变化的速度，它的单位也是千帕（kPa），它表示在给定应力状态下，给定的曲线斜率变化的速度。
二、关系变形模量和压缩模量是相关的，它们的关系可以使用Hooke定律表达：在低应力水平下，变形模量＝压缩模量。
也就是说，当施加应力时，物体变形的速度可以用压缩模量来描述，当物体受到压缩时，物体变形的速度可以用变形模量来描述。
三、实例1. 例如，钢筋混凝土结构在施加拉力时，首先会形成小范围的变形，变形模量可以被定义为：应力与变形率之间的比值，即变形模量定义为“施加应力时，曲线的曲率”。
2. 当施加压力时，物体开始发生压缩，此时可以定义压缩模量，即它与应力和斜率之间的比值，它可以定义为“施加应力时，曲线的斜率”。
四、应用1. 变形模量和压缩模量的概念在工程学中有重要意义。
它们可以在分析和解释物体在施加应力时的变形、压缩模量以及物体变形时的变形属性等方面发挥重要作用，从而帮助我们更加深入地理解物体形变、微观结构及力学变性等现象。
2. 变形模量和压缩模量的概念还可以用于研究钢筋混凝土的强度和刚度，从而更好地控制建筑结构的应力，减少构筑工程的风险。
另外，也可以用它们来分析岩体石材、人造结构件、木材等物体在施加力学荷载作用下的力学变形行为，以便更好地控制设计，提高实用性。
压缩模量、变形模量、弹性模量
压缩模量与变形模量得区别 (一)、第一种压缩模量:在完全侧限条件下,土得竖向附加应力增量与相应得应变增量之比值,它可以通过室内压缩试验获得。
变形模量:就是通过现场载荷试验求得得压缩性指标,即在部分侧限条件下,其应力增量与相应得应变增量得比值。
结论:从上述定义来瞧,由于压缩模量附带了完全侧限条件,与实际地基得部分侧限条件不一致,故沉降计算必须进行大误差修正(通常修正系数可达0、25～2、0);而变形模量就是现场原位测试指标(载荷试验计算指标),较好得模拟了实际地层侧限条件,故理论上由变形模量计算沉降更准确、基本不需修正,承载板得尺寸越接近基础尺寸,计算得精度越高,如果由实体基础沉降资料反算变形模量,来指导相邻场地沉降计算会有很高得准确性,故由变形模量计算沉降在理论上应该比由压缩模量计算更准确、更符合实际。
2、试验方法得差异: 压缩模量:由室内压缩(固结)试验测定,有试验成本低、可操作性强、便于分层大量取样试验得特点。
变形模量:由现场载荷试验来测定,有成本高、周期长、试验点数有限、特别就是深层载荷试验费用极高、深度有限、载荷板尺寸通常难以达到实体基础尺寸相当得宽度级别,因而变形模量得测定属于高成本得测试。
结论:从上述两试验测定方法得不同可见,压缩模量得测定通常更容易、成本低廉、易于试验,就是勘察报告必须完成得工作,故设计用压缩模量计算沉降依据与数据更充分,这或许就就是采用压缩模量计算沉降得公式与经验更多得原因;而变形模量得测定由于其高成本与高精度,更适合于大型、高荷载、大基础得重要工程,对于中小工程项目(一般基础荷载较小、基础尺寸较小),采用高成本得载荷试验确定变形模量再计算沉降反而不适用(老板愿意花钱另当别论)。
3、试验土类差异:压缩模量:由于采用土样压缩(固结)试验测定,对于不能采取原状土得地层(如碎石土)与不能切环刀得岩土(如大部分岩石),显然我们难以获得压缩模量。
变形模量:由于我们基本可以在任何基坑底面岩土层进行载荷试验,故变形模量得测定几乎适合任何岩土类别,对于不能获取原状土得地层她就有显著得优越性。
三种模量对比
1、压缩模量、变形模量、弹性模量的区别，来源及材料中的应用。
（1）区别压缩模量：定义：是土在侧限条件下的竖向附加应力与竖向应变之比值。
公式：。
其大小反映了土体在单向压缩条件下对压缩变形的抵抗能力。
应变：总应变，既包括可恢复的弹性应变，又包括不可恢复的塑性应变。
是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标之一。
压缩模量值一般大于变形模量值。
压缩模量是在室内有侧限条件下的一维变形问题。
地质报告上只会提供压缩模量。
变形模量：定义：是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值。
公式：。
应变：总应变，既包括可恢复的弹性应变，又包括不可恢复的塑性应变。
可以比较准确地反映土在天然状态下的压缩性、变形特性。
其缺点是载荷试验设备笨重、历时长和花钱多，且深层土的载荷试验在技术上极为困难，故常常需要根据压缩模量的资料来估算土的变形模量。
变形模量则是在现场的三维空间问题。
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。
在很多数值模拟软件中，除非特别说明，一般说的弹性模量均指变形模量，即土体在无侧限的条件下的弹性模量。
弹性模量（杨氏模量）：定义：是土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变。
应变：只包含了弹性模量，正应力σ与弹性正应变εd的比值。
公式：E=应变。
弹性模量要远大于压缩模量和变形模量。
（2）来源压缩模量：土的室内压缩试验确定。
原状土。
由于采用土样压缩（固结）试验测定，对于不能采取原状土的地层（如碎石土）和不能切环刀的岩土（如大部分岩石），显然我们难以获得压缩模量。
变形模量：现场原位试验确定。
由于可以在任何基坑底面岩土层进行载荷试验，故变形模量的测定几乎适合任何岩土类别，对于不能获取原状土的地层他就有显著的优越性。
弹性模量：室内三轴压缩试验确定。
（3）材料中的应用压缩模量：沉降计算。
岩土工程勘察报告中土层的模量。
在地基变形验算中要用的是压缩模量Es。
土体取压缩模量。
变形模量：岩土工程勘察报告中岩石的模量。
变形模量、压缩模量及弹性模量关系
理清变形模量、压缩模量及弹性模量关系一理论上的区别与联系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) 。
从σ-ε曲线上可以较为直观测出弹性模量，显然变形模量小于弹性模量。
压缩模量和变形模量均等于应力/总应变，两者区别在于获取的测量方法不同。
二获取方法上的区别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。
三轴试验得到弹性模量取的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。
三数值上的转换关系大小关系弹性模量>压缩模量>变形模量比较明确的是压缩模量和变形模量之间的关系（通过广义虎克定义推导）。
Ed = Es(1-2v^2/(1-v)) Ed指变形模量 Es指压缩模量 v 为泊松比μ、β的理论换算值土的种类μβ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弹性模量一般比变形模量和压缩模量大十倍以上，两者之间并无理论推导公式。
E＝2.0～5.0Es 经验公式（不一定准确）四用途及用法E弹性模量和Eo变形模量一般是岩石力学或者岩体分析中用，弹性模量一般是通过岩样测试而得；变形模量一般在探硐或者建基面加反力测得，只有大型工程才做，特别是水利工程。
而压缩模量是土力学的中的参数，勘测报告中一般有提供。
数值模拟中，当需要体积模量和剪切模量时，须由杨氏模量转换而来，此时需要知晓杨氏模量。
当不需要体积模量和剪切模量参数时，依据土质软硬，软土可以直接取变形模量（考虑不存在明显的弹性阶段）。
杨氏模量可以在经验公式E＝2.0～5.0Es 通过试算法获得，如在flac中，编制fish程序，使E在2.0～5.0Es 之间变动至初始土体模块恰好不出现塑性区值（plot block state plastic）。
压缩模量与变形模量
压缩模量和变形模量的关系土的压缩模量Es，和变形模量E都是指土在法向应力作用下，应力与应变的比值，是计算地基变形的两个重要指标。
两者之间既有内在的联系，但又有所区别。
土的压缩模量是指土在侧限条件下，压缩时垂直压力增量与垂直应变增量的比值。
土的变形模量多根据载荷试验P-S曲线的初始直线段，按均质各向同性无限弹性界质的弹性理论公式计算。
土的压缩模量和变形模量同属压缩性指标，两者之间存在一定的数学关系，一般可用下式表示：E0 = [1-2u2/(1-u)]Es = βEs，即E0<Es经对比试验证明，上述纯理论的换算公式所得结果与实际试验资料存在较大差异，这可能是因为：①土体不是理想的弹性体；②室内试验时土样的天然结构或多或少被扰动破坏；③换算公式为纯理论公式等多种因素影响的结果。
武汉地区的参数经验关系（舒武堂，李国胜，蒋涛. 武汉地区淤泥质软土、粘性土的压缩模量与变形模量的相关关系，岩土工程界，Vol.7, No.7, 29-30）（1）淤泥质软土Es与E0的经验回归方程E0 = 1.378 + 0.917Es（2）一般粘性土Es与E0的经验回归方程E0 = 1.592 + 1.700Es（3）老粘性土Es与E0的经验回归方程E0 = 14.518 + 1.489Es结论：淤泥质软土的E0/Es的比例值最小，老粘性土的E0/Es的比例值最大，一般粘性土的E0/Es的比例值居中，亦即土的结构强度越小，压缩性越大则E0/Es的比例值越小；土的结构强度越大，压缩性越小，则E0/Es的比例值越大。
对同一土类而言，E0/Es的比例值又随Es值的增大而逐渐减小。
E0/Es在1-3之间，即实际中E0>Es！这就是理论与实践的矛盾，在使用中要注意到！首先应将沉降计算的过程分为两部分：1、布辛尼斯克解算附加应力其计算前提是将地基视为具有水平表面沿三个坐标方向无限延伸的均质弹性体就是半无限空间弹性体。
布氏根据弹性力学知识求出半空间体内任意点的应力和位移（共6个量）。
土的压缩模量变形模量和弹性模量
土的压缩模量变形模量和弹性模量Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.土的压缩模量、变形模量和弹性模量压缩模量、变形模量和弹性模量都是对土的变形能力的不同表达，各自适用于不同情况。
压缩模量Es也叫侧限压缩模量，是土在完全侧限条件（无侧向变形）下，竖向附加应力与相应竖向应变的比值。
其大小反映了土体在单向压缩条件下对压缩变形的抵抗能力。
变形模量Eo是在现场原位测得的，是无侧限条件下应力与应变的比值，相当于理想弹性体的弹性模量，但是由于土体不是理想弹性体，故称为变形模量。
可以比较准确地反映土在天然状态下的压缩性。
压缩模量和变形模量之间可以互相换算，两者间是倍数的关系，土越坚硬倍数越大，软土则两者比较接近。
弹性模量是正应力与弹性（即可恢复）正应变的比值。
在计算饱和粘性土地基上瞬时加荷所产生的瞬时沉降时，就要采用弹性模量。
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。
按规范的规定，在地基变形验算中要用的是压缩模量Es，但因Es是通过现场取原状土进行试验的，这对于粘性土来说很容易做到，但对于一些砂土和砾石土等粘聚力较小的土来说，取原状土是很困难的，很容易散掉，因此对砂土的砾石土通常都是通过现场载荷试验得到Eo，所以在地堪报告上，对于砂土的砾石土一般都仅给出Eo，即使给出Es，也是根据Eo换算来的，而不是试验直接得出的。
理论上Es和Eo有一定的关系，但根据该关系换算误差较大，所以二者关系一般都根据地区经验进行换算。
******************************************************************************* 土的变形模量：土的变形模量是通过现场载荷试验求得的压缩性指标，即在部分侧限条件下，其应力增量与相应的应变增量的比值。
土的压缩模量变形模量和弹性模量
土的压缩模量变形模量和弹性模量The latest revision on November 22, 2020土的压缩模量、变形模量和弹性模量压缩模量、变形模量和弹性模量都是对土的变形能力的不同表达，各自适用于不同情况。
压缩模量Es也叫侧限压缩模量，是土在完全侧限条件（无侧向变形）下，竖向附加应力与相应竖向应变的比值。
其大小反映了土体在单向压缩条件下对压缩变形的抵抗能力。
变形模量Eo是在现场原位测得的，是无侧限条件下应力与应变的比值，相当于理想弹性体的弹性模量，但是由于土体不是理想弹性体，故称为变形模量。
可以比较准确地反映土在天然状态下的压缩性。
压缩模量和变形模量之间可以互相换算，两者间是倍数的关系，土越坚硬倍数越大，软土则两者比较接近。
弹性模量是正应力与弹性（即可恢复）正应变的比值。
在计算饱和粘性土地基上瞬时加荷所产生的瞬时沉降时，就要采用弹性模量。
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。
按规范的规定，在地基变形验算中要用的是压缩模量Es，但因Es是通过现场取原状土进行试验的，这对于粘性土来说很容易做到，但对于一些砂土和砾石土等粘聚力较小的土来说，取原状土是很困难的，很容易散掉，因此对砂土的砾石土通常都是通过现场载荷试验得到Eo，所以在地堪报告上，对于砂土的砾石土一般都仅给出Eo，即使给出Es，也是根据Eo换算来的，而不是试验直接得出的。
理论上Es和Eo有一定的关系，但根据该关系换算误差较大，所以二者关系一般都根据地区经验进行换算。
********************************************************************* **********土的变形模量：土的变形模量是通过现场载荷试验求得的压缩性指标，即在部分侧限条件下，其应力增量与相应的应变增量的比值。
地基土压缩性的判定,土的变形模量与压缩模量的关系
地基土压缩性的判定，土的变形模量与压缩模量的关系默认分类2009-12-06 20:55:31 阅读484 评论1 字号：大中小订阅1. 压缩系数a 值与土所受的荷载大小有关。
工程中一般采用100 ～200 kPa 压力区间内对应的压缩系数a 1-2 来评价土的压缩性。
即a 1-2 <0.1/ MPa 属低压缩性土；0.1 /MPa ≤a 1-2 <0.5/ MPa 属中压缩性土；a 1-2 ≥0.5/ MPa 属高压缩性土。
压缩模量是另一种表示土的压缩模量的指标，Es越小，土的压缩性越高。
Es<4MPa 高压缩性土4MPa<Es<20MPa 中等压缩性土20MPa<Es 低压缩性土2. 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，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＝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μβ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 0.86～0.72粉质粘土0.25～0.35 0.83～0.62粘土0.25～0.40 0.83～0.47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βEs值的几倍，一般来说，土愈坚硬则倍数愈大，而软土的E0值与βEs值比较。
土的压缩模量和变形模量
压缩模量在完全侧限的条件下，土的竖向应力变化量与其相应的竖向应变变化量之比，称为土的压缩模量，用Es表示。
土体在侧限条件下，当土中应力变化不大时，压应力增量与压应变增量成正比，其比例系数Es，称为土的压缩模量，或称侧限压缩模量，以便与无侧限条件下简单拉伸或压缩的弹性模量（杨氏模量）E相区别。
土的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之一。
变形模量：土变形模量是土在无侧限条件下受压时,压应力增量与压应变增量之比，单位为兆帕。
是评价土压缩性和计算地基变形量的重要指标。
变形模量越大，土的压缩性越低。
变形模量常用于地基变形计算，可通过荷载试验计算求得压缩模量与变形模量土的压缩模量：在完全侧限条件下，土的竖向附加应力增量与相应的应变增量之比值，它可以通过室内压缩试验获得。
土的弹性模量：土的弹性模量根据测定方法不同，可分为“静弹模”和“动弹模”。
静弹模采用静三轴仪测定。
弹性模量为加卸载该曲线上应力与应变的比值。
动弹模，可用室内动三轴仪测得，当土样固结后，分级施加动应力，进行不排水的振动试验，一般保持动应力幅值不变，振动次数视工程实际条件而定可用双曲线方程来描述，也称切线弹模。
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。
由于两者在压缩时所受的侧限条件不同，对同一种土在相同压应力作用下两种模量的数值显然相差很大。
三种模量的试验方法不同，反映在应力条件、变形条件上也不同。
压缩模量是在室内有侧限条件下的一维变形问题，变形模量则是在现场的三维空间问题；另外土体变形包括了可恢复的(弹性)变形和不可恢复的(塑性)变形两部分。
压缩模量和变形模量是包括了残余变形在内的，与弹性模量有根本区别，而压缩模量与变形模量的区别又在于是否有侧限。
在工程应用上，我们应根据具体问题采用不同的模量。
公式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。
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，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。
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一、压缩模量与变形模量的区别
(一)、第一种
压缩模量:在完全侧限条件下,土的竖向附加应力增量与相应的应变增量之比值,它可以通过室内压缩试验获得。
变形模量:就是通过现场载荷试验求得的压缩性指标,即在部分侧限条件下,其应力增量与相应的应变增量的比值。
结论:从上述定义来瞧,由于压缩模量附带了完全侧限条件,与实际地基的部分侧限条件不一致,故沉降计算必须进行大误差修正(通常修正系数可达0、25～2、0);而变形模量就是现场原位测试指标(载荷试验计算指标),较好的模拟了实际地层侧限条件,故理论上由变形模量计算沉降更准确、基本不需修正,承载板的尺寸越接近基础尺寸,计算的精度越高,如果由实体基础沉降资料反算变形模量,来指导相邻场地沉降计算会有很高的准确性,故由变形模量计算沉降在理论上应该比由压缩模量计算更准确、更符合实际。
2、试验方法的差异:
压缩模量:由室内压缩(固结)试验测定,有试验成本低、可操作性强、便于分层大量取样试验的特点。
变形模量:由现场载荷试验来测定,有成本高、周期长、试验点数有限、特别就是深层载荷试验费用极高、深度有限、载荷板尺寸通常难以达到实体基础尺寸相当的宽度级别,因而变形模量的测定属于高成本的测试。
结论:从上述两试验测定方法的不同可见,压缩模量的测定通常更容易、成本低廉、易于试验,就是勘察报告必须完成的工作,故设计用压缩模量计算沉降依据与数据更充分,这或许就就是采用压缩模量计算沉降的公式与经验更多的原因;而变形模量的测定由于其高成本与高精度,更适合于大型、高荷载、大基础的重要工程,对于中小工程项目(一般基础荷载较小、基础尺寸较小),采用高成本的载荷试验确定变形模量再计算沉降反而不适用(老板愿意花钱另当别论)。
3、试验土类差异:
压缩模量:由于采用土样压缩(固结)试验测定,对于不能采取原状土的地层(如碎石土)与不能切环刀的岩土(如大部分岩石),显然我们难以获得压缩模量。
变形模量:由于我们基本可以在任何基坑底面岩土层进行载荷试验,故变形模量的测定几乎适合任何岩土类别,对于不能获取原状土的地层她就有显著的优越性。
结论:如果不计较成本因素,变形模量法与压缩模量法相比,可适用于任何岩土类别,而压缩模量法一般仅适用于可以获取原状土的地层。
4、试验条件差异:
压缩模量:在勘察阶段通过大量取样来获得,勘察报告在用压缩模量来计算沉降时通常有充分的数据支持。
变形模量:现场载荷试验通常难以在勘察阶段完成,载荷试验一般依据设计需要由设计人员提出在基坑开挖后在基底进行,且数量有限(当然对于重要工程与地层条件许可,也可在勘察阶段进行大量深层螺旋板载荷试验等来获取),目前用其她非载荷试验间接(经验)估算变形模量的方法仍显经验不足。
结论:上述差异决定了,大量工程(特殊工程除外)在勘察阶段,甚至在建筑基坑开挖前我们不得不采用压缩模量来计算沉降,当基坑开挖后,对于重要工程,并进行了一定数量载荷试验之后,我们才真正基本具备用实测变形模量来计算沉降的条件,故本人认为,在现阶段我们要真正意义上实现用实测变形模量来准确计算沉降,通常就是难以实现的理论期望。
总结:采用压缩模量还就是变形模量来计算沉降哪种更合适？主要受三方面的因素制约:
1)地层适用性
2)工程重要性
3)经济合理性
离开上述三方面制约因素,去谈大基础还就是小基础、弹性理论还就是塑性理论,并没有抓住问题的要害。
另外顺便说一下:
1)变形模量与弹性模量有本质区别;
2)不论就是压缩模量还就是变形模量计算沉降,我们均建立在弹性理论的基础上(均基于地基处于弹性变形阶段,地基总应力未超过其临塑压力);
3)大量工程实例证明,大基础反算的变形模量往往高出压缩模量数倍甚至上十倍,与我们的理论推断(变形模量应小于压缩模量)相左甚远,说明大基础除受地层压缩性制约外,地层的结构性发挥了显著作用,故大基础更适合用变形模量来计算沉降(用压缩模量计算沉降量普遍偏大)。
个人瞧法,仅供参考。
(一)、第二种
1、用压缩模量还就是变形模量要瞧您的基础形式及尺寸大小,无论就是压缩模量还就是变形模量都就是试验做出来的,没有一个能真实反应在基础下的变形问题。
如果就是采用较大的基础形式,如:筏板基础,由于其面积较大,周围的侧压几乎可以忽略不计,应该取压缩模量,而对于较小尺寸的基础,由于土体的侧向位移对整个地基影响较大,应该采用变形模量。
2、承载力的大小跟模量的大小没有一个固定的关系。
总体上模量大,承载力大。
3、变形模量与压缩模量关系:Ｅ０＝βＥS,β＜１,Eo、Es的关系跟您的取样有关系,由于取样后的卸荷、运输中的震动,都会造成压缩模量的减小。
而载荷试验由于不存在扰动从而比较好的反应了土的变形,因此会造成β>１的情况。
但由于荷载板的大小的跟基础的大小存在差异,所以还就是不能真实的反应基础下土体的变形特征。
总之,土的变形就是一个复杂的过程,不就是能通过简单的试验就能完全模拟的,我们所做的
就就是尽可能符合实际的模拟它的特性,这就需要一个工程师的经验与平时的积累,不要指望计算值＝实际值。
一家之言,欢迎讨论。
(三)、第三种
土的变形模量就是通过现场载荷试验求得的压缩性指标,即在部分侧限条件下,其应力增量与相应的应变增量的比值。
能较真实地反映天然土层的变形特性。
其缺点就是载荷试验设备笨重、历时长与花钱多,且深层土的载荷试验在技术上极为困难,故常常需要根据压缩模量的资料来估算土的变形模量。
土的压缩模量:在完全侧限条件下,土的竖向附加应力增量与相应的应变增量之比值,它可以通过室内压缩试验获得。
土的弹性模量:土的弹性模量根据测定方法不同,可分为“静弹模”与“动弹模”。
静弹模采用静三轴仪测定。
弹性模量为加卸载该曲线上应力与应变的比值。
动弹模,可用室内动三轴仪测得,当土样固结后,分级施加动应力,进行不排水的振动试验,一般保持动应力幅值不变,振动次数视工程实际条件而定可用双曲线方程来描述,也称切线弹模。
土的变形模量与压缩模量,就是判断土的压缩性与计算地基压缩变形量的重要指标。
由于两者在压缩时所受的侧限条件不同,对同一种土在相同压应力作用下两种模量的数值显然相差很大。
三种模量的试验方法不同,反映在应力条件、变形条件上也不同。
压缩模量就是在室内有侧限条件下的一维变形问题,变形模量则就是在现场的三维空间问题;另外土体变形包括了可恢复的(弹性)变形与不可恢复的(塑性)变形两部分。
压缩模量与变形模量就是包括了残余变形在内的,与弹性模量有根本区别,而压缩模量与变形模量的区别又在于就是否有侧限。
在工程应用上,我们应根据具体问题采用不同的模量。
为了建立变形模量与压缩模量的关系,在地基设计中,常需测量土的侧压力系数ξ与侧膨胀系数μ。
侧压力系数ξ:就是指侧向压力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):就是指在侧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与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与压缩模量Es之间的关系。
令β＝ 1-2μ^2/(1-μ)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:一方面就是土不就是真正的弹性体,并具有结构性;另一方面就就是土的结构影响;三就是两种试验的要求不同。
土的种类μ β
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、72
粉质粘土 0、25～0、35 0、83～0、62
粘土 0、25～0、40 0、83～0、47
注:E0与Es之间的关系就是理论关系,实际上,由于各种因素的影响,E0值可能就是βEs值的几倍。