第八章-地基承载力.ppt

软土地基承载力容许值 若试验有困难时可用以下两个方法计算： 通过材料力学的学习，我们知道：所谓强度：是指材料或结构承受外力而不发生破坏的能力。特别是金属材料的强度。 反过来说，当荷载过大时，材料或结构将发生破坏。杆件的破坏？ 2. 土是一种天然材料，自然也有强度和破坏的问题。那么，土是以颗粒为骨架的固、液、气三相体，其特点是什么？为什么要研究土的强度呢？ 3. 两个实例：Transcona Grain Elevator 。承载力的问题：房屋建筑之地基，桥梁之地基，如何设计来满足承载力的要求。 和 La Conchita (California) 滑坡：天然土坡和人工土坡。 4. 说明当剪应力的大小达到其抗剪强度时将发生剪切破坏。强调 5. 另一个重要应用是土压力计算：路基边坡和基坑开挖。 两点结论：1. 剪切破坏。2. 很重要的内容。 6. 如何判断？ 7. 在材料力学中已学习过几种强度（破坏）准则，即发生破坏时应力应力所满足的条件，它们主要是针对金属材料的。 8. 土是以颗粒为骨架的固、液、气三相体，其破坏准则又如何呢？ 9. 此即将要介绍的Mohr—Coulomb强度理论。 地下水位在基底与地面之间 第3节 浅基础地基极限承载力 极限承载力fu 容许承载力fa=fu/Fs 浅基础 d≤b 深基础 db 一、普朗特尔极限承载力公式 α= β β 各力对a1点的力矩： （1）0a1面上力的力矩 （2）0d面上力的力矩 （3）eg面上力的力矩 （4）a1g面上力的力矩 （5）be面上力的力矩 1）基本假定 ① 考虑地基土的自重，基底土的重量??0 ； ② 基础底部粗糙； ③ 不考虑基础埋深范围内土的抗剪强度，其作用以均布 超载q =γ0d代替； ④ 破坏滑动面由5个区构成：即1个Ⅰ区（弹性平衡区）、 2个Ⅱ区（过渡区）和2个Ⅲ区（被动朗金区）。  滑动面形状见下图。 以太沙基公式为代表的理论解 1. 太沙基公式 2）假设的滑裂面形状 被动区 过渡区 弹性核 根据假定② 基底粗糙，Ⅰ区为一与水平面成?角的等腰三角形的弹性核， ?角取决于基底的粗糙程度，完全粗糙时? =?； Ⅱ区称为过渡区,滑动面由对数螺旋线和直线组成； Ⅲ区称为朗金被动区，破裂面与水平面成45?- ?／2夹角。 地基的极限承载力 3）求解思路： 取脱离体并根据静力平衡 条件建立方程求解。 Ep=Epγ+Epc+Epq ? W p u b 考虑弹性核的平衡 （1） 当基底绝对粗糙时， 夹角为?； （2） 考虑竖向平衡时的 荷载： 极限荷载： p u 弹性核自重：W 粘聚力：C 被动土压力Ep Epγ：土体自重 Epc：滑裂面上粘聚力 Epq ：侧向荷载 地基的极限承载力 C C 4）极限承载力公式： 地基的极限承载力 当地基为局部剪切破坏时，太沙基建议采用降低土的强度指标对承载力进行修正： Nγ、Nq、Nc 称为承载力系数，是内摩擦角? 的函数，可查表 Nγ′、Nq ′ 、Nc ′可根据降低后的内摩擦角? ′查表 对于空间问题的地基极限承载力计算，太沙基建议采用下列半经验公式： （1）方形基础（宽度为b） （2）圆形基础（半径为b） 地基的极限承载力 （整体剪切破坏） （局部剪切破坏） （整体剪切破坏） （局部剪切破坏） 地基的极限承载力 梅耶霍夫考虑了基础埋深范围内土体的抗剪强度影响，提出了与太沙基解形式相近的地基极限承载力计算公式： 式中：σ0称为等效自由面上的 法向应力，按下列公式 计算： 梅耶霍夫公式 2. 魏锡克与汉森公式 地基的极限承载力 魏锡克和汉森各自在普氏和太沙基解的基础上，考虑荷载和基础的不同情况，提出了形式相同的地基极限承载力计算公式： 式中：Ni 为承载力系数，根据? 值分别查表 5）几点讨论： （1）极限承载力pu的组成 地基的极限承载力 ? BN? /2 cNc ?0d qNq pu 地基的极限承载力 极限承载力的三部分 滑动土体自重产生的抗力 滑裂面上的粘聚力产生的抗力 基础旁侧荷载?0d产生的抗力 地基的极限承载力 ① ? 影响滑裂面形状的大小、承载力因数的大小、滑动土体  的体积、q的分布范围以及滑裂面的大小等。 pu （2）极限承载力pu的影响因素 地基的极限承载力 增加宽度b，滑动体体积增加 (提供的抗力), q的分布面积 增加，因此地基承载力