土体中自重应力基底压力.pptVIP

* 第一页，共二十七页，2022年，8月28日 §3 土体中的应力计算 §3.1 概述 §3.2 地基中自重应力的计算 §3.4 地基中附加应力的计算 §3.3 基底压力计算 §3.5 有效应力原理 * 第二页，共二十七页，2022年，8月28日 §3 土体中的应力计算 强度问题 变形问题 地基中的应力状态 应力应变关系 土力学中应力符号的规定 应力状态 自重应力 附加应力 基底压力计算 有效应力原理 建筑物修建以后，建筑物重量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。 建筑物修建以前，地基中由土体本身的有效重量所产生的应力。 §3.1 概述 * 第三页，共二十七页，2022年，8月28日 ③均匀一致各向同性体 （土层性质变化不大时） ②线弹性体 （应力较小时） ①连续介质 （宏观平均） 与(x, y, z)无关 与方向无关 理论 ——弹性力学解?求解“弹性”土体中的应力 §3 土体中的应力计算 碎散体 非线性 弹塑性 成层土 各向异性 土的应力-应变关系的假定 §3.1 概述 * 第四页，共二十七页，2022年，8月28日 y z x ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ o 土中一点的应力状态 §3 土体中的应力计算 = 地基：半无限空间 §3.1 概述 * 第五页，共二十七页，2022年，8月28日 §3 土体中的应力计算 §3.1 概述 材料力学 + - + - 土力学 正应力 剪应力 拉为正 压为负 顺时针为正 逆时针为负 压为正 拉为负 逆时针为正 顺时针为负 土力学中应力符号的规定 * 第六页，共二十七页，2022年，8月28日 §3.2 地基中自重应力的计算 假定：天然地面是水平的； 地基土是均匀、连续、各向异性的半无限空间弹性体（土体不可能发生侧向变形，只能发生竖直向变形）； 任何竖直面都是对称面（在任何竖直面和水平面上都不可能有剪应力的存在）； §3 土体中的应力计算 定义：在修建建筑物以前，地基中由土体本身的有效重量而产生的应力。 目的：确定土体的初始应力状态 第七页，共二十七页，2022年，8月28日 1.计算公式 均质地基 竖直向： §3.2 地基中自重应力的计算 §3 土体中的应力计算 水平向： --泊松比 横向应变与纵向应变之比值称为泊松比 第八页，共二十七页，2022年，8月28日 成层地基 1.计算公式 §3.2 地基中自重应力的计算 §3 土体中的应力计算 ： 水平向： 重度： ①地下水位以上土层用天然重度γ； ②地下水位以下用浮重度γ’ γ2 γ3 γ1 竖 直 向 * 第九页，共二十七页，2022年，8月28日 2. 分布规律 自重应力分布线的斜率是重度； 自重应力在等重度地基中随深度呈直线分布； 自重应力在成层地基中呈折线分布； 在土层分界面处和地下水位处发生转折。 均质地基 成层地基 §3.2 地基中自重应力的计算 §3 土体中的应力计算 第十页，共二十七页，2022年，8月28日 §3.3基底压力计算 基底压力：基础底面传递给地基表面的压力，也称基底接触压力。 §3 土体中的应力计算 基底压力 附加应力 地基沉降变形 地基反力 上部结构的自重及各种荷载都是通过基础传到地基中的。 影响因素 计算方法 分布规律 上部结构 基础 地基 建筑物设计 * 第十一页，共二十七页，2022年，8月28日 一. 影响因素 基底压力 基础条件 刚度 形状 大小 埋深 大小 方向 分布 土类 密度 土层结构等 §3.3 基底压力计算 §3 土体中的应力计算 荷载条件 地基条件 * 第十二页，共二十七页，2022年，8月28日 弹塑性地基，有限刚度基础 §3.3 基底压力计算 §3 土体中的应力计算 二.基底压力分布 — 荷载较小 — 荷载较大 砂性土地基 粘性土地基 — 接近弹性解 — 马鞍型 — 抛物线型 — 倒钟型 * 第十三页，共二十七页，2022年，8月28日 基础尺寸较小荷载不是很大，采用简化计算方法（假定基底压力按直线分布的材料力学方法） §3.3基底压力计算 §3 土体中的应力计算 三. 实用简化计算 基底压力的分布形式十分复杂，上部结构-基础-地基共同作用的原理还不成熟 * 第十四页，共二十七页，2022年，8月28日 G FK d FK ——作用在基础顶面的荷载，kN G k——基础及台阶上填土总重，kN A ——基底面积，m2 ?G ——基础及台阶上填土平均重 度，一般取 20 kN/m3 ——基础平均埋深，m 1、中心荷载时 §3.3 基底压力计算 §3 土体中的应力计算 三. 实用简化计算 b L P * 第十五页，共二十七页，2022年，8月28日 b L P b P 荷载