巖體力學(xué)在巖基工程中的應(yīng).ppt

第九章 巖體力學(xué)在巖基工程中的應(yīng)用,第一節(jié) 巖基中的應(yīng)力分布,圖9-1 集中力作用下的巖基,1.半無限體垂直邊界上作用一集中力的彈性理論解 (布辛涅斯克，1886),（91）,式中 P垂直于邊界巖OZ軸作用的力 z從半無限體界面算起的深度 x所研究點到OZ軸的距離 r所研究點到原點O的距離 在深度z處被角所確定的點的水平徑向應(yīng)力 在深度z處被角所確定的點的水平垂直應(yīng)力 在垂直平面和水平面上的剪應(yīng)力 最大主應(yīng)力（在矢徑方向） 中間主應(yīng)力（在水平平面上） 最小主應(yīng)力（在通過矢徑的垂直面上）,2.線荷載作用下巖基內(nèi)的應(yīng)力,3. 半無限體的表 面承受著面荷載 巖體內(nèi)一點的應(yīng)力 可用圓形均布荷載 作用下的基巖中產(chǎn) 生的應(yīng)力為例來討論。 在圓形均布荷載P作 用下，巖基表面以下M 點深度z處的垂直壓力 （圖93）可用,布辛涅斯克的解經(jīng)過積分求得。這時，作 用在微面積上的集中力為 則按（9-1）得,（93）,式中 a圓形荷載面的半徑,4.紐馬克圖 當(dāng) 時， ；當(dāng) 時， 。 由此可見，在均布壓力p得表面荷載作用下， 附加應(yīng)力 是承載面積寬度與所求應(yīng)力處 深度之比得函數(shù)。 紐馬克（Newmark）根據(jù)半無限應(yīng)力分布公 式作出了一個曲線圖解（圖94），以求不 同深度時的附加應(yīng)力，此圖解是根據(jù)下式繪 制的。,(1).Newmark曲線制作原理,由(9-3)得：,這意味著，當(dāng)荷載分布面積的半徑a為1.92z和1.38z時，垂直深度z處的附加應(yīng)力 為,取z=1(單位)，當(dāng)在a=1.92和a=1.38(單位)為半徑的圓環(huán)內(nèi)分布的荷載p時，則在z=1(單位)的圓心處垂直附加應(yīng)力為,將該圓環(huán)按等圓心角分為20份，則每弧塊內(nèi)的分布力p 在z=1處引起的附加應(yīng)力為,同理可以作出Newmark圖的其它圓弧塊，見圖9-4。由此圖可求出在深度z處的附加應(yīng)力：,0.005P.N (9-5),式中：N為實際承載面積所覆蓋的弧塊數(shù)目。,(2).應(yīng)用,例：某建筑物地面上的均布荷載為1500Mpa，求圖9-4中A點垂深15米處的附加應(yīng)力。 解：1.取z=15米，并令圖9-4中的“比例尺”ab=15 m ,以此縮比繪出基礎(chǔ)平面于透明紙上； 2.將透明基礎(chǔ)平面圖覆蓋在Newmark圖上，并將所需求壓力點A對準(zhǔn)O點； 3.計算基礎(chǔ)平面 覆蓋Newmark圖弧塊的塊數(shù)N，本題N=31.5。 4.由式(9