3._地基中的应力.ppt

几种不同分布荷载计算Ⅱ z M x z b 水平分布荷载情况 ph x y Khz条形基底竖向附加应力系数, 为m ,n的函数，其中m x/b，n z/b，可查表得到 总结：对于条形基础地基附加应力计算同样可以采用角点法，利用叠加原理，进行计算，计算中应注意不同分布情况的附加应力系数所对应的附加应力系数表格不同，查表计算时应该注意 【例题分析】 【例】某条形地基，如下图所示。基础上作用荷载F 400kN/m，M1 20kN?m，试求基础中点下的附加应力，并绘制附加应力分布图 2m F M ?0 ＝18.5kN/m3 0.1m 1.5m 分析步骤I： 1.基底压力计算 F 400kN/m ?0 ＝18.5kN/m3 M1 20kN ?m 0.1m 2m 1.5m 基础及上覆土重G ? GAd 荷载偏心距e M1+0.1F / F+G 条形基础取单位长度计算 319.7kPa 140.3kPa 分析步骤Ⅱ: 2.基底附加压力计算 1.5m 292.0kPa 112.6kPa 0.1m F 400kN/m M1 20kN ?m 2m ?0 ＝18.5kN/m3 基底标高以上天然土层的加权平均重度 基础埋置深度 1.5m 分析步骤Ⅲ: 3.基底中点下附加压力计算 2m F 400kN/m M1 20kN ?m 0.1m 1.5m ?0 ＝18.5kN/m3 179.4kPa 112.6kPa 292.0kPa 112.6kPa 分析步骤Ⅳ: 2m F 400kN/m M1 20kN ?m 0.1m 1.5m ?0 ＝18.5kN/m3 202.2kPa 193.7kPa 165.7kPa 111.2kPa 80.9kPa 62.3kPa 地基附加应力分布曲线 1m 1m 2m 2m 2m 问题： 为何要算土的应力？能解决什么工程问题？ 地基应有足够的强度 地基不能产生过大的变形 2. 地基土中的应力包括哪些？ 自重应力 附加应力 土的抗剪强度 土的压缩性 第三章 地基中的应力 §3.1 地基中的自重应力 §3.2 基底压力 §3.3 地基土的附加应力 主要内容 §3.1 地基中的自重应力 自重应力：由于土体本身自重引起的应力 确定土体初始应力状态 土体在自重作用下，在漫长的地质历史时期，已经压缩稳定，因此，土的自重应力不再引起土的变形。但对于新沉积土层或近期人工充填土应考虑自重应力引起的变形。 一、竖向自重应力 天然地面 1 1 z z σcz σcz ? z 土体中任意深度处的竖向自重应力等于单位面积上土柱的有效重量 二、成层土的自重应力计算 说明： 1.地下水位以上土层采用天然重度，地下水位以下土层采用浮重度 2.非均质土中自重应力沿深度呈折线分布 天然地面 h1 h2 h3 ??3 ?2 ?1 水位面 ?1 h1 ?1 h1 + ? 2h2 ?1 h1 + ? 2h2 + ??3h3 三、水平向自重应力 天然地面 z 静止侧压力系数 四、例题分析 【例】一地基由多层土组成，地质剖面如下图所示，试计算并绘制自重应力σcz沿深度的分布图 57.0kPa 80.1kPa 103.1kPa 150.1kPa 194.1kPa §3.2 基底压力 基底压力：建筑物上部结构荷载和基础自重通过基础传递给地基，作用于基础底面传至地基的单位面积压力 F 影响基底压力的因素:基础的形状、大小、刚度，埋置深度，基础上作用荷载的性质（中心、偏心、倾斜等）及大小、地基土性质 一、中心荷载作用下的基底压力 若是条形基础，F,G取单位长度基底面积计算 G ? GAd 取室内外平均埋深计算 二、偏心荷载作用下的基底压力 F+G e e l b pmax pmin 作用于基础底面形心上的力矩 M F+G ?e 基础底面的抵抗矩；矩形截面W bl2/6 讨论： 当e l/6时，pmax，pmin 0，基底压力呈梯形分布 当e l/6时，pmax 0，pmin 0，基底压力呈三角形分布 当e l/6时，pmax 0，pmin 0，基底出现拉应力，基底压力重分布 pmax pmin e l/6 pmax pmin 0 e l/6 e l/6 pmax pmin 0 pmax pmin 0 基底压力重分布 基底压力重分布 偏心荷载作用在基底压力分布图形的形心上 基底附加压力：作用于地基表面，由于建造建筑物而新增加的压力称为基底附加压力，即导致地基中产生附加应力的那部分基底压力 三、基底附加压力 F F d 实际情况 基底附加压力在数值上等于基底压力扣除基底标高处原有土体的自重应力 d p p 0 0 g - 基底压力呈梯形分布时，基底附加压力 基底附加压力 自重应