土體中自重應(yīng)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(yīng)力計(jì)算§3.1概述§3.2地基中自重應(yīng)力的計(jì)算§3.4地基中附加應(yīng)力的計(jì)算§3.3基底壓力計(jì)算§3.5有效應(yīng)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(yīng)力計(jì)算強(qiáng)度問題變形問題地基中的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系土力學(xué)中應(yīng)力符號(hào)的規(guī)定應(yīng)力狀態(tài)自重應(yīng)力附加應(yīng)力基底壓力計(jì)算有效應(yīng)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(yīng)力，所謂的“附加”是指在原來自重應(yīng)力基礎(chǔ)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(chǎn)生的應(yīng)力?！?.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(zhì)變化不大時(shí)）②線彈性體（應(yīng)力較小時(shí)）①連續(xù)介質(zhì)（宏觀平均）與(x,y,z)無關(guān)與方向無關(guān)理論——彈性力學(xué)解求解“彈性”土體中的應(yīng)力§3土體中的應(yīng)力計(jì)算碎散體非線性彈塑性成層土各向異性土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)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(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)§3土體中的應(yīng)力計(jì)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(yīng)力計(jì)算§3.1概述材料力學(xué)+-+-土力學(xué)正應(yīng)力剪應(yīng)力拉為正壓為負(fù)順時(shí)針為正逆時(shí)針為負(fù)壓為正拉為負(fù)逆時(shí)針為正順時(shí)針為負(fù)土力學(xué)中應(yīng)力符號(hào)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(yīng)力的計(jì)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(cè)向變形，只能發(fā)生豎直向變形）；

任何豎直面都是對(duì)稱面（在任何豎直面和水平面上都不可能有剪應(yīng)力的存在）；§3土體中的應(yīng)力計(jì)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(chǎn)生的應(yīng)力。目的：確定土體的初始應(yīng)力狀態(tài)第7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1.計(jì)算公式均質(zhì)地基豎直向：§3.2地基中自重應(yīng)力的計(jì)算§3土體中的應(yīng)力計(jì)算水平向：--泊松比橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)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(jì)算公式§3.2地基中自重應(yīng)力的計(jì)算§3土體中的應(yīng)力計(jì)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(yīng)力分布線的斜率是重度；自重應(yīng)力在等重度地基中隨深度呈直線分布；自重應(yīng)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(zhuǎn)折。均質(zhì)地基成層地基§3.2地基中自重應(yīng)力的計(jì)算§3土體中的應(yīng)力計(jì)算第10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月§3.3基底壓力計(jì)算基底壓力：基礎(chǔ)底面?zhèn)鬟f給地基表面的壓力，也稱基底接觸壓力?！?土體中的應(yīng)力計(jì)算基底壓力附加應(yīng)力地基沉降變形地基反力上部結(jié)構(gòu)的自重及各種荷載都是通過基礎(chǔ)傳到地基中的。影響因素計(jì)算方法分布規(guī)律上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基建筑物設(shè)計(jì)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(chǔ)條件剛度形狀大小埋深大小方向分布土類密度土層結(jié)構(gòu)等§3.3基底壓力計(jì)算§3土體中的應(yīng)力計(jì)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(chǔ)§3.3基底壓力計(jì)算§3土體中的應(yīng)力計(jì)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(chǔ)尺寸較小荷載不是很大，采用簡化計(jì)算方法（假定基底壓力按直線分布的材料力學(xué)方法）§3.3基底壓力計(jì)算§3土體中的應(yīng)力計(jì)算三.實(shí)用簡化計(jì)算基底壓力的分布形式十分復(fù)雜，上部結(jié)構(gòu)-基礎(chǔ)-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(chǔ)頂面的荷載，kNG

k——基礎(chǔ)及臺(tái)階上填土總重，kNA

——基底面積，m2G

——基礎(chǔ)及臺(tái)階上填土平均重度，一般取20kN/m3——基礎(chǔ)平均埋深，m1、中心荷載時(shí)§3.3基底壓力計(jì)算§3土體中的應(yīng)力計(jì)算三.實(shí)用簡化計(jì)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(chǔ)形狀矩形條形§3.3基底壓力計(jì)算§3土體中的應(yīng)力計(jì)算三.實(shí)用簡化計(jì)算基礎(chǔ)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(yīng)力計(jì)算§3.3基底壓力計(jì)算三.實(shí)用簡化計(jì)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(yīng)力計(jì)算e<b/6:梯形e=b/6:三角形e>b/6:出現(xiàn)拉應(yīng)力區(qū)§3.3基底壓力計(jì)算三.實(shí)用簡化計(jì)算xybLeexybLexybLa3aPPP土不能承受拉應(yīng)力基底壓力合力與總荷載相等壓力調(diào)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(yīng)力計(jì)算§3.3基底壓力計(jì)算三.實(shí)用簡化計(jì)算條形基礎(chǔ)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(chǔ)頂面的荷載，kNG

k——基礎(chǔ)及臺(tái)階上填土總重，kNA

——基底面積，m2G

——基礎(chǔ)及臺(tái)階上填土平均重度，一般取20kN/m3——基礎(chǔ)平均埋深，m1、中心荷載時(shí)§3.3基底壓力計(jì)算回顧上節(jié)內(nèi)容bLP20第20頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月2、 偏心荷載時(shí)e<b/6:梯形e=b/6:三角形e>b/6:出現(xiàn)拉應(yīng)力區(qū)xybLeexybLexybLa3aPPP土不能承受拉應(yīng)力壓力調(diào)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(chǔ)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(chǔ)l=2m，b=1.6m其上作用荷載如圖所示，M/=82kN.m,p=350kN,Q=60kN，試計(jì)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