地基破坏型式、承载力、土坡稳定分析.pptVIP

地基破坏型式及地基承载力;第一节　地基的破坏型式;1.整体剪切破坏 整体剪切破坏的特征是，当基础上的荷载较小时，基底压力p与沉降s基本上呈直线关系，属于线性变形阶段。当荷载增加到某一数值时，在基础边缘处的土开始发生剪切破坏，随着荷载的增加，剪切破坏区逐渐扩大，这时压力与沉降之间呈曲线关系，属弹塑性变形阶段。 　　 如果基础上的荷载继续增加，剪切破坏区不断扩大，最终在地基中形成一连续的滑动面，基础急剧下沉或向侧面倾倒，同时基础周围的地面隆起，此时属塑性破坏阶段，地基发生整体剪切破坏。 ;;整体剪切破坏;2.局部剪切破坏 局部剪切破坏是介于整体 剪切破坏和冲剪破坏之间的一种破坏型式。剪切破坏也从基础边缘开始，但滑动面不发展到地面，而是限制在地基内部某一区域，基础四周地面也有隆起现象，但不会有明显的倾斜和倒塌。压力和沉降关系曲线从一开始就呈现非线性关系。;s;局部剪切破坏; 3.冲剪破坏 冲剪破坏先是由于基础下软弱土的压缩变形使基础连续下沉，如荷载继续增加到某一数值时，基础可能向下“切入”到土中，基础侧面附近的土体因垂直剪切而破坏。冲剪破坏时，地基中没有出现明显的连续滑动面，基础四周的地面不隆起，基础没有很大的倾斜，压力与沉降的关系曲线与局部剪切破坏的情况类似，不出现明显的转折现象。;p;第二节　地基承载力;地基容许承载力:工程上，为了保证建筑物的安全可靠，在基础设计时，必须把基底压力限制在某一范围之内，以pa表示，可由地基极限承载力pu除以安全系数K确定，即pa 是具有一定安全储备的地基承载力。安全系数K与上部结构的类 型、荷载性质、地基土类以及建筑物的预期寿命和破坏结果等因素有关,尚无统一标准,一般取2～3,但不得小于2。;一、临塑荷载 定义:地基土中将要而尚未出现塑性变形区时的基底压力。 计算公式： 塑性区变形的边界方程 ;二、临界荷载 　　大量工程实践表明，用Pcr作为地基承载力设计值是比较保守和不经济的。即使地基中出现一定范围的塑性区，也不致危及建筑物的安全和正常使用。即工程中允许塑性区发展到一定范围，一般中心受压基础可取Ｚmax=b/4，偏心受压基础可取Ｚmax=b/3，与此相应的地基承载力用P1/3、P1/4表示，称为临界荷载， ;　上述临塑荷载与临界荷载计算公式均由条形基础均布荷载推导得来。;三、地基的极限承载力 极限承载力的理论推导目前只能针对整体剪切破坏模式进行。确定极限承载力的计算公式可归纳为两大类：一类是假定滑动面法，先假定在极限荷载作用时土中滑动面的形状，然后根据滑动土体的静力平衡条件求解。另一类是理论解，根据塑性平衡理论导出在已知边界条件下，滑动面的数学方程式来求解。;普郎德尔—赖斯纳公式 普郎德尔极限承载力基本假设： （1）地基土均匀、各向同性，且?=0 （2）基础底面完全光滑 （3）基底平面为地基表面, 滑裂面只延伸到这一假定的地基表面;称为承载力因数，是仅与　有关的无量纲数，　为土的粘聚力。;Ⅰ朗肯主动区 Ⅲ朗肯被动区 Ⅱ 过渡区;　也是仅与　有关的承载力因数。;土坡稳定分析;;;; 土坡的滑动是指土坡在一定范围内整体地沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳定性。 土坡的失稳往往存在外在和内在两方面的因素。; 简单土坡：土坡的顶面和底面都是水平的，并伸至无穷远，土坡由均质土组成。;简单土??的稳定性分析： 1.无粘性土坡稳定性分析 假设有一坡角为?的均质无粘性土坡，坡体和地基都是同一种土，无粘性土的内摩擦角为?，不考虑渗流的影响。 由于无粘性土颗粒之间没有粘聚力，只有摩擦力，只要坡面不滑动，土坡就能保持稳定。设在斜坡上的土颗粒M，其自重为W。;?;滑动力为; 2.粘性土的土坡稳定分析 粘性土坡由于剪切破坏而产生的滑动面多数为曲面，一般在破坏前，坡顶先产生张力裂缝，继而沿某一曲面产生整体滑动。滑动体在纵向也有一定范围，并且也是曲面。为了简化，稳定分析中常假设滑动面为圆弧面，并按平面问题进行分析。粘性土坡的稳定性分析常采用条分法来进行分析。; 大量计算结果表明，最危险滑弧两端距坡肩和坡脚各为0.1nH处，且最危险滑弧中心在ab线的垂直平分线上。