土體中自重應力基底壓力

1第1頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月§3土體中的應力計算§3.1概述§3.2地基中自重應力的計算§3.4地基中附加應力的計算§3.3基底壓力計算§3.5有效應力原理2第2頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月§3土體中的應力計算強度問題變形問題地基中的應力狀態(tài)應力應變關系土力學中應力符號的規(guī)定應力狀態(tài)自重應力附加應力基底壓力計算有效應力原理建筑物修建以后，建筑物重量等外荷載在地基中引起的應力，所謂的“附加”是指在原來自重應力基礎上增加的壓力。建筑物修建以前，地基中由土體本身的有效重量所產生的應力。§3.1概述3第3頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月③均勻一致各向同性體（土層性質變化不大時）②線彈性體（應力較小時）①連續(xù)介質（宏觀平均）與(x,y,z)無關與方向無關理論——彈性力學解求解“彈性”土體中的應力§3土體中的應力計算碎散體非線性彈塑性成層土各向異性土的應力-應變關系的假定

§3.1概述4第4頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月yzx∞∞∞∞∞o土中一點的應力狀態(tài)§3土體中的應力計算=地基：半無限空間§3.1概述5第5頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月§3土體中的應力計算§3.1概述材料力學+-+-土力學正應力剪應力拉為正壓為負順時針為正逆時針為負壓為正拉為負逆時針為正順時針為負土力學中應力符號的規(guī)定6第6頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月§3.2地基中自重應力的計算假定：天然地面是水平的；

地基土是均勻、連續(xù)、各向異性的半無限空間彈性體（土體不可能發(fā)生側向變形，只能發(fā)生豎直向變形）；

任何豎直面都是對稱面（在任何豎直面和水平面上都不可能有剪應力的存在）；§3土體中的應力計算定義：在修建建筑物以前，地基中由土體本身的有效重量而產生的應力。目的：確定土體的初始應力狀態(tài)第7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1.計算公式均質地基豎直向：§3.2地基中自重應力的計算§3土體中的應力計算水平向：--泊松比橫向應變與縱向應變之比值稱為泊松比第8頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月成層地基1.計算公式§3.2地基中自重應力的計算§3土體中的應力計算：水平向：重度：①地下水位以上土層用天然重度γ；②地下水位以下用浮重度γ’γ2γ3γ1豎直向9第9頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月2.分布規(guī)律自重應力分布線的斜率是重度；自重應力在等重度地基中隨深度呈直線分布；自重應力在成層地基中呈折線分布；在土層分界面處和地下水位處發(fā)生轉折。均質地基成層地基§3.2地基中自重應力的計算§3土體中的應力計算第10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月§3.3基底壓力計算基底壓力：基礎底面?zhèn)鬟f給地基表面的壓力，也稱基底接觸壓力。§3土體中的應力計算基底壓力附加應力地基沉降變形地基反力上部結構的自重及各種荷載都是通過基礎傳到地基中的。影響因素計算方法分布規(guī)律上部結構基礎地基建筑物設計11第11頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月一.影響因素基底壓力基礎條件剛度形狀大小埋深大小方向分布土類密度土層結構等§3.3基底壓力計算§3土體中的應力計算荷載條件地基條件12第12頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月彈塑性地基，有限剛度基礎§3.3基底壓力計算§3土體中的應力計算二.基底壓力分布—荷載較小—

荷載較大砂性土地基粘性土地基—接近彈性解—馬鞍型—拋物線型—倒鐘型13第13頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月基礎尺寸較小荷載不是很大，采用簡化計算方法（假定基底壓力按直線分布的材料力學方法）§3.3基底壓力計算§3土體中的應力計算三.實用簡化計算基底壓力的分布形式十分復雜，上部結構-基礎-地基共同作用的原理還不成熟14第14頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月GFKdFK

——作用在基礎頂面的荷載，kNG

k——基礎及臺階上填土總重，kNA

——基底面積，m2G

——基礎及臺階上填土平均重度，一般取20kN/m3——基礎平均埋深，m1、中心荷載時§3.3基底壓力計算§3土體中的應力計算三.實用簡化計算bLP15第15頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月bLPbP荷載條件豎直中心基礎形狀矩形條形§3.3基底壓力計算§3土體中的應力計算三.實用簡化計算基礎形狀與荷載條件的組合取單位長度面積bLxyP16第16頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月§3土體中的應力計算§3.3基底壓力計算三.實用簡化計算矩形面積偏心荷載exxybLPBLPoxy17第17頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月§3土體中的應力計算e<b/6:梯形e=b/6:三角形e>b/6:出現拉應力區(qū)§3.3基底壓力計算三.實用簡化計算xybLeexybLexybLa3aPPP土不能承受拉應力基底壓力合力與總荷載相等壓力調整a=b/2-e矩形面積單向偏心荷載18第18頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月beP§3土體中的應力計算§3.3基底壓力計算三.實用簡化計算條形基礎豎直偏心荷載19第19頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月GFKdFK

——作用在基礎頂面的荷載，kNG

k——基礎及臺階上填土總重，kNA

——基底面積，m2G

——基礎及臺階上填土平均重度，一般取20kN/m3——基礎平均埋深，m1、中心荷載時§3.3基底壓力計算回顧上節(jié)內容bLP20第20頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月2、 偏心荷載時e<b/6:梯形e=b/6:三角形e>b/6:出現拉應力區(qū)xybLeexybLexybLa3aPPP土不能承受拉應力壓力調整a=b/2-e矩形面積單向偏心荷載基底壓力合力與總荷載相等21第21頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月beP條形基礎豎直偏心荷載22第22頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月作業(yè)：某基礎l=2m，b=1.6m其上作用荷載如圖所示，M/=82kN.m,p=350kN,Q=60kN，試計算基底壓力（繪出分布圖）、基底附加壓力。23第23頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月24