优·第三章土中应力.pptVIP

第一节 概 述 第二节 土中自重应力 第三节 基地压力 第四节 基地附加应力 重点及难点： 重点：土中自重应力、基底压力和地基附加应力的计算。 难点： 土中一点的应力状态； 弹性力学平衡方程及边界条件； 均匀满布荷载及自重应力作用下的应力计算； 垂直集中荷载、线状荷载、带状荷载、局部面积荷载 作用下的应力计算；基底接触压力； 刚性基础基底压力的简化计算方法。 一、竖向自重应力 二、成层土的自重应力计算 三、地下水升降时 1、中心荷载作用下的基底压力 2、偏心荷载作用下的基底压力 讨论： 基底压力重分布 三、基底附加压力 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 附加应力：新增外加荷载在地基土体中引起的应力 一、竖向集中荷载作用下的地基附加应力 1885年法国学者 布辛奈斯克解 附加应力分布规律 距离地面越深，附加应力的分布范围越广 在集中力作用线上的附加应力最大，向两侧逐渐减小 同一竖向线上的附加应力随深度而变化 在集中力作用线上，当z＝0时，σz→∞，随着深度增加，σz逐渐减小 竖向集中力作用引起的附加应力向深部向四周无限传播，在传播过程中，应力强度不断降低（应力扩散） 叠加原理 由几个外力共同作用时所引起的某一参数（内力、应力或位移），等于每个外力单独作用时所引起的该参数值的代数和 角点法计算地基附加应力Ⅰ 角点法计算地基附加应力Ⅱ 角点法计算地基附加应力Ⅲ 六.线荷载和条形荷载作用时地基中的附加应力计算 六.线荷载和条形荷载作用时地基中的附加应力计算 * 第三章 土中应力 主要内容 第三章 土中应力 第一节 概述 一、应力基本概念和种类 第三章 土中应力 总 合 应 力 成土年代久远，压缩 完成，不产生变形 成土年代不久，压缩未 完成，易产生变形 自重应力 土体受到自身重力 作用存在的应力 指土体受到外部载荷以及地下水渗流、 地震等作用下附加产生的应力增量。 附加应力 总 应 力 有效应力 土粒所传递的粒间应力，是控制土的体积（变形）和强度两者变化的应力。 指土中水和空气所 传递的应力 空隙应力 空隙水压力 空隙气压力 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 第二节土中自重应力 均质土中自重应力分布 K0: 侧压力系数 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 第二节土中自重应力 天然地面 z 第二节土中自重应力 原地下水位 变动后 地下水位 原地下水位 变动后 地下水位 虚线为原来自重应力分布 实线为变化后自重应力分布 软土 发生沉降 承载力下降 湿陷性土塌陷 基底压力：基础底面传递给地基表面的压力，也称基底接触压力。 基底压力 附加应力 地基沉降变形 基底反力 基础结构的外荷载 上部结构的自重及各种荷载都是通过基础传到地基中的。 影响因素 计算方法 分布规律 上部结构 基础 地基 建筑物设计 暂不考虑上部结构的影响，使问题得以简化； 用荷载代替上部结构。 第三节 基地压力 一、概念 二、影响因素 基底压力 基础条件 刚度 形状 大小 埋深 大小 方向 分布 土类 密度 土层结构等 荷载条件 地基条件 第三节 基地压力 刚性基础 三、基底压力分布 — 无超载 — 有超载（深埋） 砂性土地基 粘性土地基 — 无超载 — 有超载 根据圣维南原理，在基础地面一定深度处所引起的地基附加应力与基地荷载分布形态无关而只与其合力的大小及其作用点位置有关。 三. 实用简化计算 基底压力的分布形式十分复杂 简化计算方法： 假定基底压力按直线分布的材料力学方法 基础尺寸较小 荷载不是很大 桥梁墩，条形墙 四、基地压力简化计算 四、基地压力简化计算 F—作用在基础上的竖向力，kN； G—基础及其上回填土总重力， G=γGAd, 一般γG取20kN/m2 d—基础深埋（m） A—基底面积（m2）， 矩形地基A=基底长L×基底宽b 当L＞10d时，A=b，条形基础 G=? GAd 若是