第八章地基承载力课件.ppt

第八章地基承载力 本章重点 地基破坏模式 地基承载力Bearing Capacity of Foundation Soil 地基承载力特征值 2、如何满足地基设计的条件？ 承载力？ 变形？ 3、确定承载力的三种方法 载荷试验 理论公式计算 经验方法（规范表格法） 建筑物地基设计的基本要求 1）稳定要求：荷载小于承载力（抗力） p? pu /Fs =f 2）变形要求：变形小于设计允许值 S ?[S] （1）沉降量 （2）沉降差 （3）倾斜 （4）局部倾斜 第二节 地基破坏的形式 一、竖直荷载下地基破坏的形式 ☆整体破坏 密实砂土，坚硬粘土，浅埋 ☆局部剪切破坏 土质较软 ☆冲剪破坏 软粘土，深埋 ☆液化 饱和松砂 二、竖直和水平荷载下地基破坏形式 ★表面滑动 水平力大 ★深层滑动 竖直荷载大 允许地基中有一定的塑性区，作为设计承载力--地基中塑性区的发展 地基土中某一点应力状态：?? ，?? 极限平衡应力状态（塑性区） 塑性区的最大深度Zmax 对应Zmax=0—临塑荷载； 对应Zmax=B/4，B/3—临界荷载。 Pcr p1/4, p1/3=N?B ?/2+Nq ? d+Ncc （对于三个荷载，三个系数不同。） 各种临界荷载的承载力系数 Nq Nc N? Pcr 1+? /?ctg? -? /2+?) (1-Nq )ctg? 0 p1/4 1+? /?ctg? -? /2+?) (1-Nq )ctg? (Nq-1)/2 p1/3 1+? /?ctg? -? /2+?) (1-Nq )ctg ? 2(Nq-1)/3 第四节 地基极限承载力 1、极限平衡理论求地基极限承载力 2、其他求极限承载力的方法 地基极限承载力 1 极限状态结构或结构的一部分超过某一特定状态 而不能满足设计规定的某一功能要求时 这一特定状态称为结构对于该功能的极限状态 2 承载能力极限状态 一般是结构的内力超过其承载能力 3 正常使用极限状态 一般是以结构的变形、裂缝和振动参数超过设计允许的限值为依据 根据承载能力极限状态确定地基的承载力 一、地基承载力－理论公式法 （一）极限平衡理论 1.平衡方程： 2.极限平衡条件 3.假设与边界条件 （二）普朗特-瑞斯纳承载力公式 1.条形基础地基的滑裂面形状 2.极限承载力pu 平面问题的平衡方程 1.普朗特(Prandtl)的基本假设 1）基础底面是绝对光滑的（?????，保证竖直荷载是主应力 2）无重介质的假设：即在式（1）中?=0 I区 Ⅱ区：过度区 2.极限承载力pu 二、其它半经验承载力公式 （一）太沙基公式 （二）汉森公式 （三）其它承载力公式 （一）太沙基公式 1.基本条件 2.假设的滑裂面形状 3.极限承载力公式 1.基本条件 （1）考虑地基土的自重，基底土的重量??0 （2）基底可以是粗糙的 （3）忽略基底以上部分土本身的阻力,简化为上部均布荷载q= ?D 2.假设的滑裂面形状 太沙基公式中的承载力因数 N?、Nq、Nc 查图8-10，以?为变量 比普朗特-瑞斯纳承载力公式偏大，因为考虑了基底摩擦和土体自重 极限承载力的三部分 第五节 地基的容许承载力和地基承载力特征值 容许承载力f f ? pu / Fs s ? [s] 极限承载力和容许承载力的区别 极限承载力pu 地基达到完全剪切破坏时的荷载 容许承载力f 同时满足强度和变形要求的荷载 承载力的特征值fak 比例界限pcr 当pu2 pcr时，取极限承载力一半 渐变型曲线 s/b = 0.01—0.015低压缩性土 s/b = 0.02高压缩性土 深度宽度修正的特征值 确定地基承载力特征值的方法 1. 现场试验法：载荷试验、标准贯入试验、静力触探等。要进行修正。 2. 规范公式计算法，不做宽度深度修正 3. 根据经验确定承载力特征值，做宽度深度修正 现场试验 载荷板试验－深浅均可 旁压仪 －较深地基 十字板 －饱和软粘土 现场载荷试验 平板载荷试验要点 0.5? 0.5m, 0.71 ? 0.71m, 1.0?1.0m 不少于3点 8-10级 每级稳定的标准 承载力的特征值 地基破坏的判定 (1)明显侧向挤出或发生裂纹 (2)荷载增量很小,沉降急剧增加, (3)某级荷载增量下,24小时内沉降不能稳定 (4)s/b0.06的荷载