土力学-知识单元三(土中应力计算).ppt

基底压力计算 抗弯刚度EI=∞ → M≠0 基础只能保持平面下沉不能弯曲 分布: 中间小, 两端无穷大 基础抗弯刚度EI=0 → M=0 基础变形能完全适应地基表面的变形 基础上下压力分布必须完全相同，若不同将会产生弯矩 条形基础，竖直均布荷载 基底压力的分布 弹性地基，完全柔性基础 弹性地基，绝对刚性基础 基底压力计算 — 荷载较小 — 荷载较大 — 荷载很大 基底压力的分布 弹塑性地基，有限刚度基础 砂性土地基 粘性土地基 接近弹性解 马鞍型 倒钟型 基底压力计算 简化计算方法： 假定基底压力按直线分布的材料力学方法 基底压力的简化计算 基底压力的分布形式十分复杂 圣维南原理：基底压力分布的影响仅限于一定深度范围，之外的地基附加应力只取决于荷载合力的大小、方向和位置 基底压力计算 B L P B P? B L P B L P o x y B P? B P? 基础形状与荷载条件的组合 矩形 条形 竖直中心 竖直偏心 倾斜偏心 P?:单位长度上的荷载 基底压力计算 矩形基础上的集中荷载 ex x y ey B L P 矩形面积偏心荷载 B L x y P 矩形面积中心荷载 单项偏心，偏心距e 基底压力计算 eB/6: 梯形 x y B L e P e=B/6: 三角形 e x y B L P eB/6: 出现拉应力区 e x y B L K P K=B/2-e 矩形面积单向偏心荷载 出现拉力时，应进行压力调整，原则：基底压力合力与总荷载相等 3K 基底压力计算 B e P P Pv Ph 倾斜偏心荷载 条形基础竖直偏心荷载 分解为竖直向和水平向荷载，水平荷载引起的基底水平应力视为均匀分布 其它荷载 基底压力计算 基底压力分布的影响因素 基底压力的分布形式 简化计算方法 荷载条件 基础条件 地基条件 弹性地基 弹塑性地基 假定基底压力按直线分布的材料力学方法 小 结 基底附加应力 知识点一 ——基底附加应力 一、基底附加压力 基底附加压力（net contact pressure, settlement calculation pressure）：作用于地基表面，由于建造建筑物而新增加的压力称为基底附加压力，即导致地基中产生附加应力的那部分基底压力 F F d 实际情况 基底附加压力在数值上等于基底压力扣除基底标高处原有土体的自重应力 当基坑平面尺寸和深度较大时，应考虑坑底的回弹和再压缩而增加沉降 基底压力 自重应力 基底附加压力 二、基底附加压力的计算 知识单元三 土中应力计算 知识点二 地基的附加应力 知识点二 附加应力 地基中的附加应力 附加应力是由于修建建筑物之后再地基内新增加的应力，它是使地基发生变形从而引起建筑物沉降的主要原因 集中荷载作用下的附加应力 矩形分布荷载作用下的附加应力 条形分布荷载作用下的附加应力 圆形分布荷载作用下的附加应力 影响应力分布的因素 基本解 叠加原理 集中荷载的附加应力 （P；x,y,z；R, α, β) 竖直集中力－布辛内斯克课题 ?y ?yz ?xy ?zx ?x ?z P y z M z R β x x o r α ? M? y ? 知识点二 附加应力 法国数学家布辛内斯克（J. Boussinesq）1885年推出了该问题的理论解，包括六个应力分量和三个方向位移的表达式 集中荷载的附加应力 竖直集中力－布辛内斯克课题 其中，竖向应力?z： 集中力作用下的 应力分布系数 1 知识点二 附加应力 P 集中荷载的附加应力 P作用线上 在某一水平面上 在r﹥0的竖直线上 ?z等值线-应力泡 0.1P 0.05P 0.02P 0.01P 应力泡 竖直集中力－布辛内斯克课题 σz与α无关，呈轴对称分布 知识点二 附加应力 集中荷载的附加应力 水平集中力－西罗提课题 ?y ?yz ?xy ?zx ?x ?z y z x o P M x y z r R β M? α 知识点二 附加应力 p M 矩形分布荷载的附加应力 矩形面积竖直均布荷载 角点下的垂直附加应力：B氏解的应用 m=L/B, n=z/B 矩形竖直向均布荷载角点下的应力分布系数Ks 知识点二 附加应力 矩形内： 矩形外： 荷载与应力间满足线性关系 叠加原理 角点计算公式 任意点的计算公式 矩形分布荷载的附加应力 矩形面积竖直均布荷载 任意点的垂直附加应力—角点法 B A C D a b A