土力学第三章选编.ppt

3 土中应力计算;3 土中应力计算;本章知识点:; 建筑物修建之后，土中应 力增量将引起土的变形，从而 使建筑物发生下沉、倾斜及水 平位移等。 ;解决几个问题:;土力学中应力符号的规定 ;3.1 土的自重应力;3.1 土的自重应力;天然地面;2、水平向自重应力;天然地面;成层土的自重应力计算;例题分析;57.0kPa;自重应力分布线的斜率是重度； 自重应力在等容重地基中随深度呈直线分布； 自重应力在成层地基中呈折线分布； 在土层分界面处和地下水位处发生转折。;尚须注意：;地下水下降 有效自重应力增大;习题：;3.2 基底压力;基底压力;抗弯刚度EI=∞ → M≠0；不出现挠曲变形。 分布: 中间小, 两端无穷大； 反证法: 假设基底压力与荷载分布相同，则地基变形与柔性 基础情况必然一致；;— 荷载较小 — 荷载较大;根据圣维南原理，在基础底面下一定深度所引起的地基附加应力与基底荷载分布形态无关，而只与其合力的大小和作用点位置有关。; 1、中心荷载 ;2、偏心荷载作用;讨论：;3、基底压力重分布; 一般情况下，建筑物建造前天然土层在自重作 用下的变形早已结束。因此，只有基底附加压力才 能引起地基的附加应力和变形。 基底附加压力是基础底面处地基土在初始应力 基础上增加的压力。该处的初始应力为基础底面处 土的自重应力σcd，现有压力为基底压力P，所以基 底附加压力P0等于基底压力P与自重应力σcd的差， 即：;习题：;基底压力：基础底面传递给地基表面的压力，也称基底接触压力。;3.3 地基附加应力;3.3.1 竖向集中力下的地基附加应力;;;力的叠加原理;集中力作用的叠加;3.3.2 分布荷载下地基附加应力; 工程上为了应用方便，常采用“无量纲化”处 理。即以l/b，z/b（z/r0）编制一些表格，应用时， 可直接根据l/b，z/b（z/r0）查表即可得出 ，再 以下式求得附加应力 ，即 其中 称为附加应力系数。;（1）矩形面积均布荷载作用时土中竖向附加应力计算;z;计算点在基底边缘;I;注意： 角点M位于所划分的每一个矩形的公共角点； 划分矩形的总面积应等于所有的受荷面积； 查表时，所有分块???形都是长边为l，短边为b。;【例题】有两相邻基础 A和B，其尺寸、相对位 置及基底附加压力分布 见右图，若考虑相邻荷 载的影响，试求A基础 底面中心点O下2m处的 竖向附加应力。;分析:O点的附加应力应该是两个基础共同产生的附加应 力之和，根据叠加原理可以分别进行计算。;习题：;dp布辛涅斯克解;（3）条形基础地基中的附加应力计算;;;;;;附加应力分布规律;附加应力分布规律;附加应力分布规律; 在集中力作用线上，当z＝0时，σz→∞，随着深 度增加，σz逐渐减小 在集中力作用线上的附加应力最大，向两侧逐渐 减小 距离地面越深，附加应力的分布范围越广 同一竖向线上的附加应力随深度而变化 竖向集中力作用引起的附加应力向深部向四周无 限传播，在传播过程中，应力强度不断降低（应 力扩散）;;(1)上层软弱，下层坚硬的成层地基;H; 当EohEov时，应力扩散 当EohEov时，应力集中;As很小，σs很大;应用1：毛细水作用下自重应力计算;应用2：地下水以下自重应力计算;Ⅱ渗流向下：土颗粒间的有效应力较静水时大;Ⅲ渗流向上：土颗粒间的有效应力较静水时小