土力學(xué)地基中的附加應(yīng)力計(jì)算PPT課件

1、概概 述述 附加應(yīng)力：由外荷（靜的或動(dòng)的）引起 的土中應(yīng)力。 只討論靜荷載引起的地基附加應(yīng)力 動(dòng)載由土動(dòng)力學(xué)研究第1頁/共28頁基本假定 地基土是各向同性、均質(zhì)、線性變形體 地基土在深度和水平方向都是無限的地表臨空地基：均質(zhì)各向同性線性變形半空間體應(yīng)用彈性力學(xué)關(guān)于彈性半空間的理論解答第2頁/共28頁問題類型 空間問題 矩形基礎(chǔ)、圓形基礎(chǔ) 平面問題 條形基礎(chǔ)第3頁/共28頁一、附加應(yīng)力的基本解答 豎向集中力作用下地基附加應(yīng)力豎向集中力作用下地基附加應(yīng)力彈性力學(xué)解答B(yǎng)oussinesq 解第4頁/共28頁豎向集中力作用下地基附加應(yīng)力豎向集中力作用下地基附加應(yīng)力22zrR第5頁/共28頁豎向集中力作

2、用下地基附加應(yīng)力豎向集中力作用下地基附加應(yīng)力22zrR豎向集中力作用豎向附加應(yīng)力系數(shù)第6頁/共28頁豎向集中力作用下地基附加應(yīng)力豎向集中力作用下地基附加應(yīng)力 在豎向集中力作用下，地基附加應(yīng)力越深越小，越遠(yuǎn)越小，Z=0為奇異點(diǎn)，無法計(jì)算附加應(yīng)力第7頁/共28頁等代荷載法基本解答的初步應(yīng)用等代荷載法基本解答的初步應(yīng)用 由于集中力作用下地基中的附加應(yīng)力z是荷載的一次函數(shù)，因此當(dāng)若干豎向集中力Fi作用于地表時(shí)，應(yīng)用疊加原理，地基中z深度任一點(diǎn)M的附加應(yīng)力z應(yīng)為各集中力單獨(dú)作用時(shí)在該點(diǎn)所引起的附加應(yīng)力總和。第8頁/共28頁等代荷載法基本解答的初步應(yīng)用等代荷載法基本解答的初步應(yīng)用 將基底面基底凈壓力的分布

3、劃分為若干小塊面積并將其上的分布荷載合成為小的集中力，即可應(yīng)用等代荷載法進(jìn)行計(jì)算。 這種方法適用于基底面不規(guī)則的情況，每塊面積劃分得越小，計(jì)算精度就越高。第9頁/共28頁二、空間問題條件下地基附加應(yīng)力 豎直均布?jí)毫ψ饔门e行基底角點(diǎn)下的附加應(yīng)豎直均布?jí)毫ψ饔门e行基底角點(diǎn)下的附加應(yīng)力力 根據(jù)等代荷載法原理，將基底面積劃分成無窮多塊，每塊面積趨向于無窮小，將z用積分表示第10頁/共28頁豎直均布?jí)毫ψ饔门e行基底角點(diǎn)下的附加應(yīng)豎直均布?jí)毫ψ饔门e行基底角點(diǎn)下的附加應(yīng)力力 將 代入并沿整個(gè)基底面積積分，即可得到豎直均布?jí)毫ψ饔镁匦位捉屈c(diǎn)O下z深度處所引起的附加應(yīng)力222zyxR第11頁/共28頁豎直均布

4、壓力作用舉行基底角點(diǎn)下的附加應(yīng)力豎直均布?jí)毫ψ饔门e行基底角點(diǎn)下的附加應(yīng)力 Ks是豎直均布?jí)毫匦位捉屈c(diǎn)下的附加應(yīng)力系數(shù)，它是m，n的函數(shù)，其中m=l/b，n=z/b。l是矩形的長邊，b是矩形的短邊，z是從基底起算的深度，pn是基底凈壓力。 Ks可直接查表第12頁/共28頁豎直均布?jí)毫ψ饔门e行基底角點(diǎn)下的附加應(yīng)力豎直均布?jí)毫ψ饔门e行基底角點(diǎn)下的附加應(yīng)力 角點(diǎn)法 對(duì)于實(shí)際基底面積范圍以內(nèi)或以外任意點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力，可按疊加原理求得。第13頁/共28頁豎直均布?jí)毫ψ饔门e行基底角點(diǎn)下的附加應(yīng)力豎直均布?jí)毫ψ饔门e行基底角點(diǎn)下的附加應(yīng)力第14頁/共28頁豎直均布?jí)毫ψ饔门e行基底角點(diǎn)下的附加應(yīng)力豎直均布

5、壓力作用舉行基底角點(diǎn)下的附加應(yīng)力第15頁/共28頁矩形面積基底受三角形分布荷載時(shí)角點(diǎn)下的矩形面積基底受三角形分布荷載時(shí)角點(diǎn)下的附加應(yīng)力附加應(yīng)力bRyxxpztz532dd3d222zyxR第16頁/共28頁矩形面積基底受三角形分布荷載時(shí)角點(diǎn)下的附加應(yīng)力矩形面積基底受三角形分布荷載時(shí)角點(diǎn)下的附加應(yīng)力第17頁/共28頁矩形面積基底受水平荷載角點(diǎn)下的豎向附加矩形面積基底受水平荷載角點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力應(yīng)力第18頁/共28頁圓形面積均布荷載作用中心的附加應(yīng)力圓形面積均布荷載作用中心的附加應(yīng)力第19頁/共28頁三、平面問題條件下的地基附 加應(yīng)力 理論上，當(dāng)條形基礎(chǔ)的長度l/b趨向于無窮大時(shí)，地基中的應(yīng)力狀態(tài)屬于平面問題 實(shí)際工程中，當(dāng)l/b10視為平面問題 有時(shí)當(dāng)l/b5時(shí)，按平面問題計(jì)算，也能保證足夠的精度。第20頁/共28頁豎直線荷載作用下的地基附加應(yīng)力 線荷載是作用于半無限空間表面寬度趨近于零沿?zé)o限長直線均布的荷載 著名的Flamant解第21頁/共28頁豎直線荷載作用下的地基附加應(yīng)力第22頁/共28頁豎直線荷載作用下的地基附加應(yīng)力由于線荷載沿y坐標(biāo)無限延伸，因此與y軸垂直，平行于xoz任何平面上的應(yīng)力狀態(tài)完全相同。這種情況屬于彈性力學(xué)平面問題。平面問題只有三個(gè)獨(dú)立的應(yīng)力分量第23頁/共28頁條形基底均布荷載作用下地基附加