土力学与地基基础学习31123.pptx

3 土体应力计算概述n n应力计算的目的：变形、稳定n n地基与基础的区别n n持力层与下卧层n n土体应力的分类 起因：自重应力、附加应力 应力传递方式：有效应力和孔隙应力概述n n有效应力：由土骨架传递或承担的应力n n孔隙应力：由土中孔隙水承担的应力 静孔隙应力与超孔隙应力n n自重应力：由土体自身重量所产生的应力n n附加应力：由外荷载引起的土中应力地基中的自重应力土体的自重应力可由该点单位面积上土柱的有效重量计算地基中自重应力计算注意事项n n根据液性指数IL判断水下粘性土是否受到水的浮力作用：IL0，不受浮力作用n n地下水位以下的不透水层中不存在水的浮力，该地下水位以下的不透水层中不存在水的浮力，该层面及层面以下的自重应力按上覆土层的水土总层面及层面以下的自重应力按上覆土层的水土总重计算重计算n n地下水位以下的透水层和不透水层接触面处，应地下水位以下的透水层和不透水层接触面处，应分别计算出该层面在分别计算出该层面在2 2种土层中的自重应力：透水种土层中的自重应力：透水层底部按受浮力作用计算，不透水层顶部按上覆层底部按受浮力作用计算，不透水层顶部按上覆土层的水土总重计算土层的水土总重计算地基中的自重应力水平向自重应力：K0静止侧压力系数，它是在无侧向变形条件下有效小主应力与有效大主应力之比。其值由试验确定，与土层应力历史及土的类型有关。地基中的自重应力自重作用下土的变形问题n n天然土层一般不引起建筑物基础的沉降n n近期沉积或堆积的土层应考虑自重作用下土的变形问题n n地下水位下降会引起自重应力的变化（增大），从而影响土的变形（地表下沉）n n地下水位上升使原地下水位和变动后地下水位之间的那部分土的压缩性增大而产生附加沉降量基底压力与基底附加应力n n基底压力：上部结构荷载和基础自重通过基础传递，在基础底面处施加于地基上的单位面积压力。n n基底反力：反向施加于基础底面上的压力n n基底附加应力：基底压力扣除因基础埋深所开挖土的自重应力之后在基底处施加于地基上的单位面积压力。（基底净压力）一、柔性基础与刚性基础n n柔性基础：绝对柔性，没有任何刚度。实际工程中，对于柔性较大（刚性较小）能适应地基变形的基础。土坝、油罐n n刚性基础：刚度为无穷大。建筑物的墩式基础、箱型基础，水利水电工程中的水闸基础、混凝土坝等。n n弹性基础：基础刚度介于柔性基础和刚性基础之间。柔性基础n n基础底面压力的分布和大小完全与其上部的荷载分基础底面压力的分布和大小完全与其上部的荷载分布与大小相同。布与大小相同。刚性基础n n刚性基础下面的基底压力分布随上部荷载的大小、刚性基础下面的基底压力分布随上部荷载的大小、基础的埋深和土的性质而异。基础的埋深和土的性质而异。二、刚性基础下基底压力分布n n中心荷载下的基底压力n n偏心荷载下的基底压力n n倾斜偏心荷载下的基底压力n n基底附加应力 基底净压力中心荷载下的基底压力对于荷载沿长度方向均布的条形基础，应视为平面问题，沿长度方向截取一单位长度，计算平均基底压力。偏心荷载下的基底压力偏心荷载下的基底压力偏心荷载下的基底压力n n荷载沿长度方向均布条形基础荷载沿长度方向均布条形基础n n避免出现避免出现PminPmin小于小于0 0的情况的情况偏心荷载下的基底压力n n双向偏心荷载作用的双向偏心荷载作用的矩形基底的基础矩形基底的基础n n按材料力学双向偏心按材料力学双向偏心受压公式受压公式倾斜偏心荷载作用下的基底压力n n将倾斜偏心荷载的合力分解成竖向分量和水平分量。将倾斜偏心荷载的合力分解成竖向分量和水平分量。n n竖向分量引起的基底压力按竖直偏心荷载的计算公式计算竖向分量引起的基底压力按竖直偏心荷载的计算公式计算n n水平分量引起的基底压力按下式计算水平分量引起的基底压力按下式计算矩形基础:条形基础:基底附加应力基底净压力n n基底净压力的概念基底净压力的概念n n基底净压力的计算基底净压力的计算