[工学]土力学1-第三章.ppt

抗弯刚度EI=∞ → M≠0 基础只能保持平面下沉不能弯曲 分布: 中间小, 两端无穷大 基础抗弯刚度EI=0 → M=0 基础变形能完全适应地基表面的变形 基础上下压力分布必须完全相同，若不同将会产生弯矩 条形基础，竖直均布荷载 二、基底压力的分布 弹性地基，完全柔性基础 弹性地基，绝对刚性基础 — 荷载较小 — 荷载较大 — 荷载很大 弹塑性地基，有限刚度基础 砂性土地基 粘性土地基 接近弹性解 马鞍型 倒钟型 第三章：土和地基中的应力及分布 §3.1 土中应力状态及应力平衡方程 §3.2 饱和土有效应力和孔隙水压力 §3.3 非饱和土有效应力和孔隙水压力（自学） §3.4 孔隙压力系数（自学） §3.5 在简单受力条件下地基中的应力分布 §3.6 地基的接触应力 §3.7 刚性基础基底压力简化算法 §3.8 弹性半无限体内的应力分布 简化计算方法： 假定基底压力按直线分布的材料力学方法 基底压力的分布形式十分复杂 圣维南原理：基底压力分布的影响仅限于一定深度范围，之外的地基附加应力只取决于荷载合力的大小、方向和位置 §3.7 刚性基础基底压力简化算法 B L P B P? B L P B L P o x y B P? B P? ★ 基础形状与荷载条件的组合 矩形 条形 竖直中心 竖直偏心 倾斜偏心 P?:单位长度上的荷载 ★ 矩形基础上的集中荷载 ex x y ey B L P 矩形面积偏心荷载 B L x y P 矩形面积中心荷载 单项偏心，偏心距e eB/6: 梯形 x y B L e P e=B/6: 三角形 e x y B L P eB/6: 出现拉应力区 e x y B L K P K=B/2-e 出现拉力时，应进行压力调整，原则：基底压力合力与总荷载相等 3K B e P P Pv Ph 倾斜偏心荷载 条形基础竖直偏心荷载 分解为竖直向和水平向荷载，水平荷载引起的基底水平应力视为均匀分布 ★ 其它荷载 第三章：土和地基中的应力及分布 §3.1 土中应力状态及应力平衡方程 §3.2 饱和土有效应力和孔隙水压力 §3.3 非饱和土有效应力和孔隙水压力（自学） §3.4 孔隙压力系数（自学） §3.5 在简单受力条件下地基中的应力分布 §3.6 地基的接触应力 §3.7 刚性基础基底压力简化算法 §3.8 弹性半无限体内的应力分布 §3.8 弹性半无限体内的应力分布 附加应力是由于修建建筑物之后在地基内新增加的应力，由外荷载引起的应力，它是使地基发生变形从而引起建筑物沉降的主要原因 集中荷载作用下的附加应力 矩形分布荷载作用下的附加应力 条形分布荷载作用下的附加应力 圆形分布荷载作用下的附加应力 影响应力分布的因素 基本解 叠加原理 一、集中荷载的附加应力 （P；x,y,z；R, α, β) 竖直集中力－布辛纳斯克课题 ?y ?yz ?xy ?zx ?x ?z P y z M z R β x x o r α ? M? y ? 法国数学家布辛纳斯克（J. Boussinesq）1885年推出了该问题的理论解，包括六个应力分量和三个方向位移的表达式 竖直集中力－布辛纳斯克课题 其中，竖向应力?z： 集中力作用下的 应力分布系数 ? 查表3－1 P P作用线上 在某一水平面上 在r﹥0的竖直线上 ?z等值线-应力泡 0.1P 0.05P 0.02P 0.01P 应力泡 竖直集中力－布辛纳斯克课题 σz与α无关，呈轴对称分布 仁者乐山 智者乐水 第三章：土和地基中的应力及分布 §3.1 土中应力状态及应力平衡方程 §3.2 饱和土有效应力和孔隙水压力 §3.3 非饱和土有效应力和孔隙水压力（自学） §3.4 孔隙压力系数（自学） §3.5 在简单受力条件下地基中的应力分布 §3.6 地基的接触应力 §3.7 刚性基础基底压力简化算法 §3.8 弹性半无限体内的应力分布 一、土力学中应力符号的规定 材料力学 + - 正应力 剪应力 拉为正 压为负 顺时针为正 逆时针为负 + - 土力学 压为正 拉为负 逆时针为正 顺时针为负 §3.1 土中应力状态及应力平衡方程 三维应力状态（一般应力状态） 二、地基中的应力状态 ?y ?yz ?xy ?zx ?x ?z y x o z 三维应力状态（三轴应力状态） 试样 水压力?c 轴向力F 应变条件 应力条件 独立变量 二维应力状态（平面应变状态） ?y ?yz ?xy ?zx ?x ?z y x o z ?zx ?z ?xz ?x 垂直于y轴断面的几何形状与应力