4土中应力.ppt

第4章 本章主要内容 §4.1 概述 §4.2 土中自重应力 §4.3 基底压力(接触应力) §4.4 地基附加应力 §4.1 概述 地 基 中 的 应 力 §4.2 土中自重应力 4.2.1 均质土中自重应力（σcz、σcx） 1.定义：自重应力—由土体自重在土中产生的力。 它是单位土体截面积上的平均应力。 2.计算: 基本假定:地面水平,地基是均质的各向同性的半无限的直线变形体。 4.2.2 成层土中自重应力 关于重度的选取: 一般用天然重度γ 地下水位以下用浮重度γ′ 毛细带内用饱和重度γsat 不透水底板内用饱和重度γsat 地面沉降使基岩标上升，周围水泥地面开裂 —常州市清凉小学校办纸厂仓库 地面沉降使房屋地面开裂 ——常州武进县横林红联永利表玻璃厂 地面沉降使房屋墙体开裂 ——常州武进县横林红联永利表玻璃厂 地面沉降使房屋墙面开裂 ——常州武进县横林红联永利表玻璃厂 地面沉降使围墙、地坪开裂 ——常州武进县红联小学 地面沉降使石阶多处开裂 ——常州武进县红联小学 吴门桥距今800多年，地面沉降使昔日桥下的纤道沉入水下50公分。 ——苏州 沧浪亭河通往外城河，地面沉降使河面变宽，丰水期河水溢上路面，使路面被迫加高。图中沧浪亭桥，原净空1.67米，现不足1米，下沉0.90米， 地面沉降使汛期河水外溢，全镇四周筑堤围堰形成“大包围”，每年有半年时间靠排水站开泵排水，才能保证镇上不被淹。 ——苏州东吴市盛泽镇 §4.3 基底压力(接触应力) 基底压力：是建筑总荷载(包括基础自重)作用在基础与地基接触面上的压力。 它既是基础作用地基的基底压力,也是地基反作用于基础的基底反力。 基底压力的分布相当复杂 基底 压力 的分 布取 决于 受铅直均布荷载的基础，基底压力分布图形 4.3.2 基底压力的简化计算 中心荷载下的基底压力 偏心荷载下的基底压力 1. 中心荷载下的基底压力 2. 偏心荷载下的基底压力 双向偏心荷载作用的矩形基底的基础 按材料力学双向偏心受压公式 将倾斜偏心荷载的合力分解成竖向分量和水平分量。 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 水平分量引起的基底压力按下式计算 基底附加压（应）力是建筑物对基底下地基产生的应力增量，是引起地基压缩变形的应力，是计算地基中附加应力的依据。 参考:1、教材P94 2、公路桥涵地基与基础设计规范 （ JTJ 024—85） 附加应力扩散示意图 应力积聚(应力集中) 问题类型 所求点不在角点下时附加应力的计算 将所求点划在荷载面的公共角点上，先求各矩形荷载下的σz，最后叠加之。 一般有以下三种情况： （1）矩形荷载面边缘上一点的σz （2）矩形荷载面边缘内一点的σz （3）矩形荷载面边缘外一点的σz 2. 矩形面积三角形分布荷载角点下的附加应力 2. 矩形面积三角形分布荷载角点下的附加应力 对于矩形面积三角形分布荷载不在角点下的附加应力计算： （1）仍然要使用 “角点法”。 （2）对基础中心点下的附加应力，可分为相等的四块，按均布荷载情况一次算出。 （3）对梯形荷载情况，按同样方法解决。 3 圆形面积均布荷载中点下的附加应力 理论上，当条形基础的长度l/b趋向于无穷大时，地基中的应力状态属于平面问题 实际工程中，当l/b≥10视为平面问题 有时当l/b≥5时，按平面问题计算，也能保证足够的精度。 2.均布条形荷载作用下的地基附加应力 2.均布条形荷载作用下的地基附加应力 2.均布条形荷载作用下的地基附加应力 αsz、αsx、αsxz分别为均布条形荷载下相应的三个附加应力系数。 αsz αsx αsxz 均布条形荷载作用下的地基中的大小主应力 均布条形荷载作用下的地基中的大小主应力 由（4-28）式看出，均布条形荷载作用下的地基中的大小主应力是通过基础两边缘的一系列圆。 一般σ1≠σz，只有在基础的中轴线上才相等。 均布条形荷载作用下的地基中附加应力分布规律