第9章巖體力學(xué)在巖基工程中的應(yīng)用ppt課件

1、第九章第九章 巖膂力學(xué)在巖基工程中的運用巖膂力學(xué)在巖基工程中的運用 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.半無限體垂直邊境上作用一集中力的彈性實際解 (布辛涅斯克，1886)cossincos1)(21 (2cos2332cos2332cos23)(1)21 (32)cos1)(21 (cossin322232525352525242xPzPrxzPzPxrzPzPzrrrzxPxPrxzzx91式中 P垂直于邊境巖OZ軸作用的力z從半無限體界面算起的深度x所研討點到OZ軸的間隔r所研討點到原點O的間隔 在深度z處被角所確定的點的程度徑向應(yīng)力 在深度z處被角所確定的點的程度垂

2、直應(yīng)力 在垂直平面和程度面上的剪應(yīng)力 最大主應(yīng)力在矢徑方向 中間主應(yīng)力在程度平面上 最小主應(yīng)力在經(jīng)過矢徑的垂直面上 zxxyrt2.2.線荷載作用下巖基內(nèi)的應(yīng)力線荷載作用下巖基內(nèi)的應(yīng)力0cos2cossin2cos2cossin223422trxzzxzPzPzPzP 3. 半無限體的表面接受著面荷載巖體內(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，巖基外表以下M點深度z處的垂直壓力 圖93可用 z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 那么按9-1得 drprddpdrrdzpdAzpzdpdz525225cos23cos232

3、cos3 2002/32352)(111)cos1(cos23azzappdrdrzp93zaarctan式中 a圓形荷載面的半徑4.4.紐馬克圖紐馬克圖 當(dāng)當(dāng) 時，時， ；當(dāng)；當(dāng) 時，時， 。由此可見，在均布壓力由此可見，在均布壓力p p得外表荷載作用下，得外表荷載作用下，附加應(yīng)力附加應(yīng)力 是承載面積寬度與所求應(yīng)力處是承載面積寬度與所求應(yīng)力處深度之比得函數(shù)。深度之比得函數(shù)。 紐馬克紐馬克NewmarkNewmark根據(jù)半無限應(yīng)力分布根據(jù)半無限應(yīng)力分布公公式作出了一個曲線圖解圖式作出了一個曲線圖解圖9 94 4，以求不，以求不同深度時的附加應(yīng)力，此圖解是根據(jù)下式繪同深度時的附加應(yīng)力，此圖解是根

4、據(jù)下式繪制的。制的。 1/pzza/9 . 0/pz92. 1/zaz(1).Newmark曲線制造原理曲線制造原理 由(9-3)得：8.0/38.1/9.0/92.1/pzapzazz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zpp8.09.0和 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，那么在z=1(單位)的圓心處垂直附加應(yīng)力為pppz1.08.09.0將該圓環(huán)按等圓心角分為20份，那么每弧塊內(nèi)的分布力p 在z=1處引起的附加應(yīng)力為pp005.0201 .0z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：式中：N為實踐承載面積所覆蓋的弧塊數(shù)目。(2).運用運用例：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 ,以此縮比繪出根底平面于透明紙上； 2.將透明根底平面圖覆蓋在Newmark圖上，并將所需求壓力點A對準(zhǔn)O點； 3.計算根底平面 覆蓋Newmark圖弧塊的塊數(shù)N，此題N=31.5。 4.由式(9