土力学--地基承载力课件.pptVIP

* §9.4 地基极限承载力 地基极限承载力pu的求解方法有两大类：P239 ①按极限平衡理论求解 ②按假定滑动面求解 pu的理论公式很多，大都是按地基整体剪切破坏 模式推导出来的（P238） 各种pu的理论公式推导时，假定条件不同、考虑的 影响因素不同， 计算结果不一样，所以选用pu理 论公式计算时，应注意适用条件 （P249） 地基极限承载力pu 是指地基剪切破坏发展到即将 失稳时所能承受的极限荷载（P238） 一、普朗德尔和赖斯纳极限承载力pu理论公式 P239 普朗德尔假定：均布荷载下条形基础底面光滑、地基 土无重量 γ=0、基础置于表面d=0、地基整体剪切 破坏 导出： pu=cNc （kPa）（P240） 赖斯纳→在普朗德尔理论解的基础上，考虑了基础埋 深d的影响，即把基底以上两侧土视作超载 q=γmd 导出： pu=cNc + qNq （kPa） 上述式中：Nc、Nq —承载力系数，均为φ的函数， 可查P246表9-1 由于赖斯纳仍没考虑基底下土重量，也没考虑埋深范围内土的抗剪强度等的影响，其结果与实际工程仍有较大差距（P240） 二、太沙基极限承载力pu理论公式（P240） 推导pu时的考虑和假定：（P240） ① 地基土有重量，即γ≠0 ②基底粗糙→基底与土之间有很大摩擦力 ③d≠0、不考虑基底以上土的抗剪强度，把它仅看作 在基底面上的超载 q=γmd ④假定在条形基础均布荷载下地基发生整体剪切破坏 ⑤假定地基滑动面形状如P241图 9-9a 注意：太沙基未考虑荷载偏心与倾斜等的影响（补 充） Ⅰ区→为弹性区（核），此区土体不发生剪切位 移，随基础一起向下移动 Ⅱ区→过渡区，其滑动面假定由对数螺旋线和直线 组成，此区土体处于塑性极限平衡状态 Ⅲ区→朗肯被动土压力区，其滑动面为斜平面，与 水平面夹角均为 ， ，此区土体处于塑 性极限平衡状态 Ⅰ Ψ介于φ与450+φ/2 基底完全粗糙 基底完全光滑 P241图9-9（a） 取弹性核（Ⅰ区）为脱离体，并取竖直方向力的平衡，可得到极限承载力pu理论公式 对于条形基础，地基整体剪切破坏时：P242 （kPa） pu随φ、c 、 、γ、b的增大而增大 太沙基地基极限承载力pu理论公式： （9-13） —埋深范围内土层的加权平均重度 式中：q—基础两侧超载， γ—地基持力层土的重度，水位以下用γ/ c、φ—基底以下持力层土的粘聚力、内摩擦角（补充） b—基础宽度；d—基础埋深 P236 对于方形、圆形和矩形基础，地基整体剪切破坏时， 太沙基给出了相应的半经验公式：P243 对圆形基础（半径为b），地基整体剪切破坏时： 对方形基础（宽度为b） ，地基整体剪切破坏时： 对宽度b、长度l 的矩形基础： 可按b/l 值在条形基础（b/l =0）和方形基础（b/l =1） 的pu之间用插值法求得（P243） （9-20） （9-18） 对于地基发生局部剪切破坏的情况（P242～243） 太沙基建议对土的抗剪强度指标c、φ进行折减 即取： 对条形基础，局部剪切破坏：P243 对方形基础（边长为b），局部剪切破坏： 对圆形基础（半径为b），局部剪切破坏： P242 P243公式（9-19）中有错 ， （9-21） （9-19） （9-17） 补充 上述式中：P242～243 整体剪切破坏时，承载力系数Nc、Nq 、Nγ可按φ从P242图9-10中实线直接查得（或查P249表9-9） 局部剪切破坏时，承载力系数Nc、Nq 、Nγ 可按φ＊从P242图9-10中实线查得或N/c、N/q 、N/γ可按φ从图9-10中虚线查得 注意：φ=0 时，Nγ=0， 则pu大小与 基宽b的大小 无关 地基容许承载力 太沙基理论的安全系数一般取K=2～3 （P243） （补充） 例题9-2 （P243）资料同P238例题9-1 K的大小与结构的类型、荷载的性质、地基土类 型、土的抗剪强度指标的可靠性、建筑物的重要 性、预期寿命、破坏后果有关（P243） 解：条形基础b=3m，d=1m，c=15kPa，φ=120 均质地基 ， 地基整体剪切破坏时，由φ=120查P242图9-10实线 得： 地基局部剪切破坏时， 本题近似取 地基局部剪切破坏时 由φ＊ =80查P242图9-10实线得