河北工业大学土木工程学院土力学课件第二章 土中应力.pptVIP

土中的应力计算 二、土层中有地下水 1、不透水层(在地下水位以下) 由于不透水层中不存在水的浮力，则层面以下土中的应力应按上覆土的水土总重计算。 结论： 不透水层界面处有应力突变。 若为完全透水砂土层，计算自重应力时应考虑浮力的影响。 若为不透水层，不考虑浮力的影响，且hw深的河水等于加在河床面上的满布压力。 说明： 1、中心荷载 2. 矩形单向偏心荷载作用 四、基底附加压力 定义：结构物修建以后，结构物自重等外荷载在地基中引起的应力， 所谓的“附加”是指在原来自重应力基础上增加的压力。 作业： 第70页 习题1 下次上课带计算器 竖直均布线荷载 八、竖直三角形分布条形荷载 竖向附加应力计算公式汇总 课堂练习 1、方形基础，b?b=4 ?4m，P0=100KPa，求基础中点下附加应力等于30kPa的土层深度z=？ 2、 矩形基础l ?b=40 ?2m ，P0=100KPa， z=4m，求矩形基础中点及短边中点下的附加应力。 §2.5 有效应力原理 粒间应力（interparticle stress） ——由土骨架颗粒间接触点传递的应力。 有效应力（effective stress） ——对土体的变形和强度变化有效的粒间应力。 孔隙水压力（pore water pressure） ——由孔隙水传递的应力，它不能直接引起土体的变形和强度变化，又称为中性应力。它不随时间而变化。 超静孔隙水压力（excess pore water pressure） ——由外荷载引起的超出静水位以上的那部分孔隙水压力。 基底压力 基底附加压力 地基中各点的附加应力 上部荷载F 基础自重G γ0——基础底面标高以上天然土层的加权平均重度 建造结构物后基底总压力 §2 土中的应力计算 §2.1 概述 §2.2 自重应力计算 §2.4 附加应力计算（本章重点） §2.3 基底压力计算 §2.5 有效应力原理（土力学的重点） §2.4 地基中附加应力的计算 §2 土中的应力计算 竖直 集中力 矩形面积竖直均布荷载 矩形面积竖直三角形荷载 水平 集中力 矩形面积水平均布荷载 竖直线布荷载 条形面积竖直均布荷载 圆形面积竖直均布荷载 特殊面积、特殊荷载 §2 土中的应力计算 竖直 集中力 矩形内积分 矩形面积竖直均布荷载 矩形面积竖直三角形荷载 水平集中力 矩形内积分 矩形面积水平均布荷载 线积分 竖直线布荷载 宽度积分 条形面积竖直均布荷载 圆内积分 圆形面积竖直均布荷载 L/B≥10 计算原理 特殊荷载：将荷载和面积进行分解，利用已知解和叠加原理求解 §2.4 地基中附加应力的计算 §2.4 地基中附加应力的计算 一. 竖直集中力作用下的附加应力计算－布辛内斯克课题 §2 土中的应力计算 y z x o P M x y z r R β M’ （P；x,y,z；R, α, β) α §2.4 地基中附加应力的计算 一. 竖直集中力作用下的附加应力计算－布辛内斯克课题 §2 土中的应力计算 查表2－1 集中力作用下的 应力分布系数 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 r/z 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 K §2.4 地基中附加应力的计算 竖直集中力作用下的附加应力计算 －布辛内斯克课题 §2 土中的应力计算 y z x o P M x y z r R β M’ α 特点 1.σz与角α无关， 应力呈轴对称分布 特点 2.P作用线上，r=0, K=3/(2π）,z=0, σz→∞；z→∞，σz=0 3.在某一水平面上z=const，r=0, K最大，r↑，K减小，σz减小 4.在某一圆柱面上r=const，z=0, σz=0，z↑，σz先增加后减小 5.σz 等值线－应力泡 §2.4 地基中附加应力的计算 一. 竖直集中力作用下的附加应力计算－布辛内斯克课题 §2 土中的应力计算 应力 球根 球根 P P 0.1P 0.05P 0.02P 0.01P 应力扩散现象 §2.4 地基中附加应力的计算 二. 水平集中力作用下的附加应力计算－西罗提课题 §2 土中的应力计算 Ph y z x o M x y z r R β M’ α §2.4 地基中附加应力的计算 三. 矩形面积竖直均布荷载作用下的附加应力计算 §2 土中的应力计算 1. 角点下的垂直附加应力 ——B氏解的应用 矩形竖直向均布荷载角点下的应力分布系数Kc 查表2-5 p M n=L/B, m=z/B 2. 任意点的垂直附加应力—角点法 a.矩形面积内 b.矩形面积外 §2.4 地基中附加应力的计算 §2 土中的应力计算 两种情况： 荷载与应力间