精品第二章_地基中应力与变形计算.pptVIP

* * 应力减小 b p0 b p0 应力增大 应力减小 应力减小 应力增大 应力增大 sz分布图 sz分布图 (b) (a) z 非均质地基对地基附加应力的影响 （a）发生应力集中； （b）发生应力扩散； 2.4 地基附加应力 第二章 地基中应力与变形计算 * * 一、地基变形计算的弹性力学公式 根据布氏解，可得地基表面的沉降为： s—竖向集中力P作用下地基表面任意点的沉降； r—地基表面任意点到竖向力作用点的距离； E0—地基土的变形模量； m—地基土的泊松比。 对于任意力作用下的地基变形引起的表面沉降，可采用类似于地基附加应力求解的办法，通过叠加法求得。 第二章 地基中应力与变形计算 2.5 地基的变形计算 * * 侧限条件:地基土压缩过程中不出现或不允许出现侧向变形的力学约束条件。 二、土的压缩性 （一）土的压缩变形构成和侧限条件 压缩变形构成 土中的颗粒被压缩 土中的水被压缩 土中水和气体的排出或封闭气泡的压缩导致的土体孔隙被压缩 忽略不计 自重作用下的变形，压缩试验 第二章 地基中应力与变形计算 2.5 地基的变形计算 * * （二）土的压缩试验和压缩曲线 荷载 透 水 石 透 水 石 土 样 环刀 刚性护环 加压活塞 底座 H0 Vs Vv1=e0·Vs H0/(1+e0) H Vs Vv1=e0·Vs H/(1+e) s p 根据图示关系可得： 第二章 地基中应力与变形计算 2.5 地基的变形计算 * * （二）土的压缩试验和压缩曲线 第二章 地基中应力与变形计算 2.5 地基的变形计算 e0 e1 e2 p1 p2 p(对数) e e1 e2 p1 p2 e p （三）土的压缩指标 压缩系数： 压缩指数： 压缩模量： 变形模量： * * 2.5 地基的变形计算 a1-2—p1=100kPa，p2=200kPa相对应的压缩系数 a1-2＜0.1MPa-1，低压缩性土； 0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1，中压缩性土； a1-2≥0.5MPa-1，高压缩性土。 （三）土的压缩指标 Cc＜0.033， 低压缩性土； 0.033≤Cc＜0.166， 中压缩性土； Cc≥0.166， 高压缩性土 Es≤4MPa，高压缩性土； 4 MPa＜Es≤15MPa，中压缩性土； Es＞15 MPa，低压缩性土 第二章 地基中应力与变形计算 * * （四）土层侧限压缩变形量计算 s—土的压缩变形量；H—土层的厚度。 （五）考虑应力历史的土层侧限压缩变形量计算 先期固结压力：土体在其成土历史过程中所经受过的最大有效应力。 超固结比：土体的先期固结压力与其现有作用压力的比值（一般用OCR表示）。 OCR等于1.0的土称为正常固结土，大于1.0的称为超固结土，小于1.0的成为欠固结土。 2.5 地基的变形计算 第二章 地基中应力与变形计算 * * e-logp曲线 p(对数坐标) e B 卡萨格兰德作图法 pc rmin A 1 3 2 2.5 地基的变形计算 第二章 地基中应力与变形计算 （1）从e-logp曲线上找出曲率半径最小的一点A，过A点作水平线A1和切线A2。 （2）作角1A2的平分线A3，与e-logp曲线中直线段的延长线相交于B点。 （3）B点所对应的有效应力就是先期固结压力。 * * p(对数坐标) e p(对数坐标) e 原始压缩曲线 （斜率Cc） pc=p1 扰动影响 室内压缩曲线 a b c d e0 原始压缩曲线 (斜率Cc） pcp1 扰动影响 室内压缩曲线 a b c d e0 b1 原始再压缩曲线 （斜率Ce） p1 原始回弹曲线 原始压缩曲线 p(对数坐标) e pc e0 p1 p1+Δp p2=p1＋Δp p2=p1＋Δp Δp≤(pc-p1): Δp(pc-p1): 正常固结 超 固 结 欠 固 结 2.5 地基的变形计算 第二章 地基中应力与变形计算 * * 2.5 地基的变形计算 第二章 地基中应力与变形计算 二、土的压缩性 （一）地基最终变形计算的分层总和法 Δp和Es都是变量，只有H很小时才可近似认为它们是常量，因此要把地基分成若干薄层计算其压缩量 分层总和法基本假设： （1）假定地基的变形发生在有限的深度范围内； （2）地基中的变形是由竖向附加应力引起的； （3）基底附加压力是作用于地表的局部柔性荷载； （4）任一土层的压缩是侧限的。 计算深度：取sz＝0.2sc处，如仍有高压缩性土，取sz＝0.1sc处。 分层厚度：取0.4b或1-2m。 * * Δpi p1i sci 下限 p0 sc(i-1) szi sz(i-1) sc线 sz线 sc sz=0.2或0.1sc D zi-1 zi Hi 地基沉降计算