土力學(xué)與地基基礎(chǔ)-第三章土中應(yīng)力分布及計(jì)算_第1頁
土力學(xué)與地基基礎(chǔ)-第三章土中應(yīng)力分布及計(jì)算_第2頁
土力學(xué)與地基基礎(chǔ)-第三章土中應(yīng)力分布及計(jì)算_第3頁
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文檔簡介

1、3 土中應(yīng)力分布及計(jì)算土中應(yīng)力分布及計(jì)算( Distribution and calculation of stress in soil )3 土中應(yīng)力分布及計(jì)算土中應(yīng)力分布及計(jì)算( Distribution and calculation of stress in soil )3.1 概 述3.2 土的自重應(yīng)力計(jì)算3.3 基礎(chǔ)底面壓力分布和計(jì)算3.4 集中力作用下土中應(yīng)力計(jì)算3.5 分布荷載作用時(shí)的土中應(yīng)力計(jì)算2022-2-25概述3本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)1、掌握土中自重應(yīng)力計(jì)算2、掌握基底壓力和基底附加壓力分布與計(jì)算3、掌握矩形面積均布荷載、矩形面積三角形分布荷載以 及條形荷載等條件下的土中豎向

2、附加應(yīng)力計(jì)算方法2022-2-25概述43.1 3.1 概述概述1. 土中應(yīng)力的分類 按照應(yīng)力產(chǎn)生的原因,土中應(yīng)力分為自重應(yīng)力自重應(yīng)力和附加應(yīng)力附加應(yīng)力。自重應(yīng)力是土體受到重力作用而產(chǎn)生的應(yīng)力;附加應(yīng)力是由于外載荷(建筑荷載、車輛荷載、土中水的滲流力、地震力等)的作用,在土中產(chǎn)生的應(yīng)力增量。按照應(yīng)力分擔(dān)角度來分,則土中應(yīng)力還可分為有效應(yīng)力有效應(yīng)力和孔隙水壓力孔隙水壓力。2. 土中應(yīng)力計(jì)算的意義一句話,計(jì)算土中應(yīng)力是對建筑物等地基基礎(chǔ)進(jìn)行沉降計(jì)算,強(qiáng)度與穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)。2022-2-25概述53.1 3.1 概述概述. 土中一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài) 3.1 方向的定義 3.2 二向應(yīng)力狀態(tài)斜截面上的應(yīng)力

3、與主應(yīng)力cos2sin222xyxyxysin 2cos22xyxy1221322xyxyxy02ta n 2x yxy斜截面上的應(yīng)力對于右圖所示單元體,任意斜截面的法線與x軸成 角度的正應(yīng)力和剪應(yīng)力可用下式表示:當(dāng)某截面上的剪應(yīng)力等于零時(shí),該斜截面就稱為主平面,該斜截面上的正應(yīng)力成為主應(yīng)力,主應(yīng)力的計(jì)算式如下:3.1 3.1 概述概述. 土中應(yīng)力的計(jì)算模型 土是三相體,但在實(shí)際應(yīng)用中,人們將天然土體簡化為線性彈性體,即假設(shè)地基土是均勻、連續(xù)、各向同性的半無限彈性體。 在工程中需注意: 1. 土的分散性影響 2. 土的非理想彈性體影響 3. 土的非均質(zhì)性和各向異性影響2022-2-25土中自重

4、應(yīng)力的計(jì)算73.2 3.2 土中自重應(yīng)力的計(jì)算土中自重應(yīng)力的計(jì)算本節(jié)重點(diǎn)1. 均質(zhì)土自重應(yīng)力計(jì)算;2. 成層土自重應(yīng)力計(jì)算;3. 有地下水時(shí)土自重應(yīng)力計(jì)算;4. 存在隔水層時(shí)水土自重應(yīng)力計(jì)算;5. 土中水平自重應(yīng)力。2022-2-25土中自重應(yīng)力的計(jì)算83.2 3.2 土中自重應(yīng)力的計(jì)算土中自重應(yīng)力的計(jì)算1. 均質(zhì)土的自重應(yīng)力 在深度z處平面上,土體因自身重力產(chǎn)生的豎向應(yīng)力 (稱豎向自重應(yīng)力)等于單位面積上土柱體的重力W,如上圖所示。在深度z處土的自重應(yīng)力為: 式中, 為土的重度,KN/m3; F 土柱體的截面積,m2。 從上式可知,自重應(yīng)力隨深度z線性增加,呈三角形分布圖形。czczWzFz

5、FFcz2022-2-25土中自重應(yīng)力的計(jì)算93.2 3.2 土中自重應(yīng)力的計(jì)算土中自重應(yīng)力的計(jì)算2. 成層土的壓力計(jì)算 地基土通常為成層土。當(dāng)?shù)鼗鶠槌蓪油馏w時(shí),設(shè)各土層的厚度為hi,重度為 ,則在深度z處土的自重應(yīng)力計(jì)算公式為: 式中, n從地面到深度z處的土層數(shù); hi第i層土的厚度,m。成層土的自重應(yīng)力沿深度呈折線分布,轉(zhuǎn)折點(diǎn)位于 值發(fā)生變化的土層界面上。i1nczi iih1niizhi2022-2-25土中自重應(yīng)力的計(jì)算103.2 3.2 土中自重應(yīng)力的計(jì)算土中自重應(yīng)力的計(jì)算3. 有地下水時(shí)土自重應(yīng)力計(jì)算 當(dāng)計(jì)算地下水位以下土的自重應(yīng)力時(shí),應(yīng)根據(jù)土的性質(zhì)確定是否需要考慮水的浮力作用。

6、 通常認(rèn)為水下的砂性土是應(yīng)該考慮浮力作用的。粘性土則視其物理狀態(tài)而定,一般認(rèn)為: 1,若水下的粘性土其液性指數(shù)IL1,則土處于流動(dòng)狀態(tài),土顆粒之間存在著大量自由水,可認(rèn)為土體受到水浮力作用; 2,若IL0,則土處于固體狀態(tài),土中自由水受到土顆粒間結(jié)合水膜的阻礙不能傳遞靜水壓力,故認(rèn)為土體不受水的浮力作用; 3,若0IL1,土處于塑性狀態(tài),土顆粒是否受到水的浮力作用就較難肯定,在工程實(shí)踐中一般均按土體受到水浮力作用來考慮。若地下水位以下的土受到水的浮力作用,則水下部分土的重度按有效重度 計(jì)算,其計(jì)算方法同成層土體情況。2022-2-25土中自重應(yīng)力的計(jì)算114. 存在隔水層時(shí)水土自重應(yīng)力計(jì)算 當(dāng)

7、地基中存在隔水層時(shí),隔水層面以上土的自重應(yīng)考慮其上的靜水壓力作用。3.2 3.2 土中自重應(yīng)力的計(jì)算土中自重應(yīng)力的計(jì)算1ncziiwwihh 式中, 第i層土的天然重度,對地下水位以下的土取有效重度 ;hw 地下水到隔水層的距離(m)。 在地下水位以下,如埋藏有不透水層,由于不透水層中不存在水的浮力,所以層面及層面以下的自重應(yīng)力應(yīng)按上覆土層的水土總重計(jì)(飽和重度)。ii2022-2-25土中自重應(yīng)力的計(jì)算123.2 3.2 土中自重應(yīng)力的計(jì)算土中自重應(yīng)力的計(jì)算5. 土中水平自重應(yīng)力式中K。側(cè)壓力系數(shù)(靜止土壓力系數(shù))6.成層土中自重應(yīng)力計(jì)算過程參見下面動(dòng)畫動(dòng)畫。Question何謂土中應(yīng)力,計(jì)

8、算它有何意義?怎樣簡化土中應(yīng)力的計(jì)算模型?在工程應(yīng)用中應(yīng)該注意哪些問題?0cxcyczK2022-2-25基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算133.3 3.3 基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算建筑物荷載通過基礎(chǔ)傳遞給地基的壓力稱基底壓力(地基反力)。也就是作用于基礎(chǔ)底面土層單位面積的壓力,單位為kPa。本節(jié)內(nèi)容1,基礎(chǔ)底面地基反力分布2,地基反力的簡化計(jì)算方法3,基底附加壓力的計(jì)算2022-2-25基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算143.3 3.3 基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算1. 基礎(chǔ)底面地基反力分布 基底地基反力的分布規(guī)律主要取決于基礎(chǔ)的剛度和地基的變形條件?;A(chǔ)剛度的影

9、響 A 柔性基礎(chǔ) 當(dāng)基礎(chǔ)為完全柔性時(shí),基底壓力的分布與作用在基礎(chǔ)上的荷載分布完全一致,如圖所示。實(shí)際工程中并沒有完全柔性的基礎(chǔ),常把土壩(堤)及用鋼板做成的儲(chǔ)油罐底板等視為柔性基礎(chǔ)。 2022-2-25基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算153.3 3.3 基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算B 剛性基礎(chǔ) 當(dāng)基礎(chǔ)具有剛性或?yàn)榻^對剛性時(shí),如箱形基礎(chǔ)或高爐基礎(chǔ),在外荷載作用下,基礎(chǔ)底面保待平面,即基礎(chǔ)各點(diǎn)的沉降幾乎是相同的。 絕對剛性基礎(chǔ)的分市情況與基礎(chǔ)的剛度、地基土的性質(zhì)、荷載的作用情況、相鄰建筑的位置以及基礎(chǔ)的大小、形狀、埋置深度等因素有關(guān)。 剛性基礎(chǔ)在中心載荷作用下,地基反力呈馬鞍形,隨著外

10、力的增大,其形狀相應(yīng)改變。如下圖2022-2-25基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算163.3 3.3 基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算2022-2-25基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算173.3 3.3 基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算2. 地基反力的簡化計(jì)算方法 根據(jù)彈性理論的圣維南原理及土中實(shí)測結(jié)果,當(dāng)作用在基礎(chǔ)上的總載荷為定值時(shí),地基反力分布的形狀對土中應(yīng)力分布的影響,只在一定深度范圍內(nèi),當(dāng)基底的深度超過基礎(chǔ)寬度的1.5-2.0倍時(shí),它的影響已不顯著。因此,在實(shí)用上采用材料力學(xué)方法,即將地基反力分布認(rèn)為是線性分布的簡化計(jì)算方法。2022-2-25基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算1

11、82.1 豎直中心荷載作用下 當(dāng)豎直荷載作用于基礎(chǔ)中軸線時(shí),基底壓力呈均勻分布(右圖),其值按下式計(jì)算:3.3 3.3 基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算PFGpAA式中:p-基底壓力(kPa); P作用于基礎(chǔ)底面的豎直荷載(kN) F上部結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)值(kN) G基礎(chǔ)自重設(shè)計(jì)值和基礎(chǔ)臺階上回填土重力之和(kN), -基礎(chǔ)材料和回填土平均重度,一般取20kN/m3 A基底面積(m2);A=BL,B和L分別為矩形基礎(chǔ)的寬度和長度(m); D基礎(chǔ)埋置深度(m)。;GA D2022-2-25基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算193.3 3.3 基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算2.

12、2 單向偏心荷載作用下 2.2.1 載荷單向偏心時(shí),基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)通常將基底長邊方向取與偏心方向一致,而地基邊緣反力可按材料力學(xué)短柱偏心受壓公式計(jì)算。 式中:e-豎直荷載的偏心矩(m);其余意義同上。 按上式計(jì)算,基底壓力分布有下列三種情況:(1)當(dāng)el/6 時(shí),pmin為負(fù)值,表示基礎(chǔ)底面與地基之間一部分出現(xiàn)拉應(yīng)力。但實(shí)際上,在地基土與基礎(chǔ)之間不可能存在拉力,因此基礎(chǔ)底面下的壓力將重新分布(下圖c)。maxmin61FGMFGepl bWl bl2022-2-25基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算203.3 3.3 基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算2022-2-25基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算

13、212.2.2 載荷雙向偏心時(shí),算法同上式中,ex、ey分別為荷載對y軸和x軸的偏心距。)1 (maxminlebelbGFpxy3.3 3.3 基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算Question:當(dāng)基底壓力為負(fù)值時(shí),請推導(dǎo)重分布以后基底壓力的應(yīng)力計(jì)算公式?2022-2-25基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算223. 基底附加壓力的計(jì)算 基礎(chǔ)通常是埋置在天然地面下一定深度的,這個(gè)深度就是基礎(chǔ)埋置深度。由于天然土層在自重作用下的變形已經(jīng)完成,故只有超出基底處原有自重應(yīng)力的那部分應(yīng)力才使地基產(chǎn)生附加變形。 因此,基底附加壓力p0是上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)傳到基底的地基反力與基底處原先存在于土中的自重應(yīng)力

14、之差(新增加的應(yīng)力)(如圖) 3.3 3.3 基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算2022-2-25基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算23基底附加壓力可按照下式計(jì)算Question如何計(jì)算基底壓力和基底附加壓力?兩者概念有何不同?dpppdc03.3 3.3 基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算基礎(chǔ)底面壓力的分布和計(jì)算BACK式中:p0-基底附加壓力(kN/m3); p 作用于基礎(chǔ)底面的豎直荷載(kN/m3) 基底處自重應(yīng)力(kN/m2) 基底標(biāo)高以上天然土層按層厚度的加權(quán)重度;基礎(chǔ)底面在水位以下,地下水位以下的土層用有效重度計(jì)算(kN/m2) d 基礎(chǔ)埋置深度,簡稱基礎(chǔ)埋深(m)cd3.4 3.4 集

15、中力作用下土中應(yīng)力計(jì)算集中力作用下土中應(yīng)力計(jì)算 地基附加應(yīng)力地基附加應(yīng)力是指外荷載作用下地基中增加的應(yīng)力。地基中的附加應(yīng)力是地基發(fā)生變形,引起建筑物沉降的主要原因。 在計(jì)算地基中的附加應(yīng)力時(shí),把地基看成是均質(zhì)的彈性半空間,應(yīng)用彈性力學(xué)理論求解。3.4 3.4 集中力作用下土中應(yīng)力計(jì)算集中力作用下土中應(yīng)力計(jì)算3.4.1 集中力作用在地表時(shí)的應(yīng)力計(jì)算 這里討論在均勻、各項(xiàng)同性的半無限彈性體表面作用一豎向集中力P時(shí),求解任意點(diǎn)M的應(yīng)力(見右圖)。3.4 集中力作用下土中應(yīng)力計(jì)算3532ZQzR2222533231 2(2)23()()xQzxRRzzxRzRRRzRRz這個(gè)問題,布西奈斯克已在彈性理

16、論中(J.V.Boussinesq, 1885)解得。當(dāng)采用直角坐標(biāo)時(shí):正應(yīng)力:2222533231 2(2)23()()yQzyRRzzyRzRRRzRRz剪應(yīng)力53231 2(2)23()xyyxQ xyzxyRzRRRz2532ZXXZQ xzR 2532yzzyQ yzR 3.4 集中力作用下土中應(yīng)力計(jì)算X、Y、Z軸方向的位移分別為:3(1)(1 2 )2()QxzxuERR Rz3(1)(1 2 )2()QyzyvERR Rz23(1)12(1)2QzwERR式中x、y、zM點(diǎn)的坐標(biāo)222RxyzE、v彈性模量及泊松比2022-2-25垂直集中力作用下土中的附加應(yīng)力28上述應(yīng)力及位移

17、分量中,應(yīng)用最多的是豎向正應(yīng)力及豎向位移:1)1 (22)1 (23cos23325352RRzEpRpzzpz3.4 集中力作用下土中應(yīng)力計(jì)算式中:p作用在坐標(biāo)原點(diǎn)O點(diǎn)的豎向集中荷載; zM點(diǎn)的深度; rM點(diǎn)與集中荷載作用線之間的距離, RM點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離, -土的泊松比; E土的變形模量222;Rxyz22;rxy2022-2-25垂直集中力作用下土中的附加應(yīng)力29常將z方向正應(yīng)力寫成如下形式式中:-集中荷載作用下的地基豎向附加應(yīng)力系數(shù),有是(r/z)的函數(shù),可制成表一供查用。3.4 集中力作用下土中應(yīng)力計(jì)算3552223121()zpzpRzrz522321()rz3.4 集中力作用

18、下土中應(yīng)力計(jì)算3.4.2. 集中力在土體內(nèi)的應(yīng)力計(jì)算 集中力作用在土體內(nèi)深度c處,土體內(nèi)任一點(diǎn)M處應(yīng)力和位移解由明德林求得:3223355712122(1 2 )()(1 2 )()3()3(3 4 ) ()3 ()(5)30 ()8 (1)zQz cz cz cz z cc z cz ccz z cRRRRR 223635112222272222222(1 2 )()3()(1 2 )3() 4 ()3(3 4 )() 6 ()(1 2 )28 (1)30()4(1)(1 2 )(1)()()yQz cy z cz czcy z cc zczcRRRRcy z zcyyRR RzcR Rzc

19、R 223635112222272222222(1 2 )()3()(1 2 )3() 4 ()3(3 4 )() 6 ()(1 2 )28 (1)30()4(1)(1 2 )(1)()()yQz cx z cz czcx z cc zczcRRRRcx z zcxxRR RzcR RzcR 3.4 集中力作用下土中應(yīng)力計(jì)算2233557121221 21 23()3(34 ) ()3 (3)30()8 (1)yzQyzcz zcczccz zcRRRRR22335571212212123()3(34 ) ()3 (3)30()8 (1)xzQxzcz zcczccz zcRRRRR55271

20、2222223()3(34 )()4(1)(1 2 )1130()8 (1)()xyQxyzczccz zcRRRRzcRzcRR式中 ; ;c為集中力作用點(diǎn)的深度;v為土的泊松比。2221()Rxyzc2222()Rxyzc豎向位移解:222233512122(1)348(1)(34 )()(34 )()26()8(1)Qzczcczcz zcERRRRR式中M為土的模量。2022-2-25分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力323.5 分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力3.5.1 任意分布荷載作用下土中附加應(yīng)力計(jì)算 對實(shí)際工程中普遍存在的分布荷載作用時(shí)的土中應(yīng)力計(jì)算,可用如下方法處理:a. 當(dāng)基礎(chǔ)底面的

21、形狀或基底下的荷載分布不規(guī)則時(shí),可以把分布荷載分割為許多集中力,然后用布西奈斯克公式和疊加原理疊加原理計(jì)算土中應(yīng)力;b. 當(dāng)基礎(chǔ)底面的形狀及分布荷載都是有規(guī)律時(shí),則可以通過積分求解積分求解得相應(yīng)的土中應(yīng)力。351132nniizziiiizp ARFFzFzzyxddyxpzRdpzd2/5222353)()(),(23233.5 分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力3.5.2 圓形均布荷載作用下土中附加應(yīng)力計(jì)算在右圖中,圓形面積上作用均布荷載p,計(jì)算土中任一點(diǎn)M(r,z)的豎向正應(yīng)力,采用極坐標(biāo)時(shí)有:32500225232(2cos)RZpzd drrz 可解得:zcp式中 為應(yīng)力系數(shù),是 及 的函

22、數(shù),可查3-4表得到; R為圓面積半徑; r為應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)M到Z軸的水平距離。crRzR3.5 分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力3.5.3 矩形面積承受豎直均布荷載作用時(shí)的附加應(yīng)力 (一)矩形面積中心點(diǎn)O下土中豎向應(yīng)力計(jì)算右圖表示在地基表面作用一分布于矩形面積上的均布荷載p,計(jì)算矩形面積中點(diǎn)下深度z處M點(diǎn)的豎向應(yīng)力值:322222522222222222032()22(18)14(14)(4)214lblbzzd dpzpmnnmnarctgnmmnmmnmp 圖圖3-19 3-19 矩形面積均布荷載作用下矩形面積均布荷載作用下中點(diǎn)及角點(diǎn)豎向應(yīng)力中點(diǎn)及角點(diǎn)豎向應(yīng)力 計(jì)算計(jì)算z3.5 分布載荷作用下土

23、中的附加應(yīng)力220222222222(18)14(14)(4)214mnnmnarctgnmmnmmnm式中,應(yīng)力系數(shù)0是 和 的函數(shù),可查表3-6得。lnbzmb2022-2-25分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力36 地基表面有一矩形面積,寬度為B,長度為L,其上作用著豎直均布荷載,荷載強(qiáng)度為p,求地基內(nèi)各點(diǎn)的附加應(yīng)力z。這類問題的求解方法是:先求出矩形面積角點(diǎn)下的附加應(yīng)力,再利用角點(diǎn)法求出任意點(diǎn)下的附加應(yīng)力。(二)角點(diǎn)下的附加應(yīng)力 角點(diǎn)下的附加應(yīng)力是指右圖中O、A、C、D四個(gè)角點(diǎn)下任意深度z處的附加應(yīng)力。通過應(yīng)力疊加原理,可計(jì)算出均布荷載作用在角點(diǎn)O以下深度z處M點(diǎn)所引起的豎直向附加應(yīng)力,有3

24、.5 分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力2022-2-25分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力37 式中:c為矩形豎直向均布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力分布系數(shù),它是n=L/B和m=z/B的函數(shù),可從表2中查得。(三)任意點(diǎn)的附加應(yīng)力-角點(diǎn)法 利用矩形面積角點(diǎn)下的附加應(yīng)力計(jì)算公式(上式)和應(yīng)力疊加原理,推求地基中任意點(diǎn)的附加應(yīng)力的方法稱為角點(diǎn)法。角點(diǎn)法的應(yīng)用分四種情況 322250032()lbzcApzdxdydpxyz 3.5 分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力3.5 分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力(1)A點(diǎn)在矩形面積內(nèi)(演示)()()()()zziz aeAhz ebfAz hAgdz Afcg(2)A點(diǎn)在矩形面積邊界上

25、()()zz Adaez Aebc3.5 分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力(3)A點(diǎn)在矩形面積范圍外某邊長的一側(cè)()()()()zz Agaez Aebhz Agdfz Afch(4)A點(diǎn)在矩形面積范圍外某邊長的一側(cè)(演示)()()()()zz aeAhz beAgz dfAhz cfAg3.5 分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力3.5.4 矩形面積上作用三角形分布載荷三角形分布載荷時(shí),土中應(yīng)力計(jì)算。 如右圖所示,在地基表面作用矩形面積三角形分布荷載,計(jì)算荷載為零的角點(diǎn)下深度z處M點(diǎn)的豎向應(yīng)力值:3500222222222232()12(1)1lbztxdxdyzbpxyzm nmnmmnmp 2222

26、2212(1) 1tmnmnmmnm式中:應(yīng)力系數(shù) 可由表3-9查得。3.5 分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力3.5.4 均布線荷載均布線荷載作用時(shí)土中應(yīng)力計(jì)算在地基土表面作用無限分布的均布線荷載p,如右圖所示,計(jì)算土中任一點(diǎn)M的應(yīng)力可用布西奈斯克公式積分求得:335222222222222222322()2()2()zxxzdyz ppxzxyzx zpxzxz pxz3.5 分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力若用極坐標(biāo)表示,上述結(jié)果可表示為:30002co ssinsin 2sinsin 2zxxzpRpRpR2022-2-25分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力433.5.5 均布條形荷載均布條形荷載下地

27、基中的附加應(yīng)力 條形分布荷載下土中應(yīng)力計(jì)算屬于平面應(yīng)變問題,對路堤、堤壩以及長寬比lb10的條形基礎(chǔ)均可視作平面應(yīng)變問題進(jìn)行處理。3.5 分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力2022-2-25分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力44如右圖所示,在土體表面作用分布寬度為B的均布條形荷載q時(shí),土中任一點(diǎn)的豎向應(yīng)力z可用下式求解式中應(yīng)力系數(shù)s是n=x/B及m=z/B的函數(shù),可由表查得。注意:此時(shí)坐標(biāo)軸x的原點(diǎn)是在均布荷載的中點(diǎn)處。3.5 分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力3/2/2u22 2/2/221()bbzzbbpzddpxz2022-2-25分布載荷作用下土中的附加應(yīng)力453.5.6影響土中應(yīng)力分布的因素 (一)非線性材料的影響土體是非線性材料,非線性對于土體的豎直附加應(yīng)力z計(jì)算值有一

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