地基附加应力计算的Excel电子表格法.pdf

地基附加应力计算的Excel电子表格法 韩晓雷 (西安建筑科技大学土木工程学院 西安 710055) 【摘要l基于弹性理论的地基应力计算原理，给出了地基附加应力计算的Excel电 子表榕法，结合地基附加应力的计算算例，给出了该方法的计算步骤。Excel电子表格法可 提高地基应力计算效率，精简《地基基础设计规范》，并为地基变形计算的Excel电子表格法 奠定基础。 【美键词】 附加应力 应力计算 Excel电子表格法 Ⅱ常用的地基附加应力计算公式 地基附加应力计算是地基设计的重要内容。计算时，假定地基是各向同性、均质的线弹性 半空间体，用弹性半空间理论求解。求解地基附加应力时，把基地压力看成是柔性荷载，不考 虑基础刚度对基底压力分布和地基附加应力分布造成的影响。 地基附加应力计算的核心是布辛奈斯克解。计算时，根据基础底面的形状(矩形、条形、圆 形等)和基底附加压力的分布规律(均布、三角形等)等多种不同情况来进行积分。 根据竖向集中力P作用下地基任意点处的附加应力的布辛奈斯克解和弹性理论的应力 叠加原理以及矩形荷载的角点法，可以将地基附加应力计算公式写为一个通式： m一∑K．·P． (1) 或者 m2方蓦K·．A (2) 式(1)为分布力作用下的附加应力计算通式，式(2)为集中力系或等代荷载法的附加应力 计算通式。 其中常用的地基附加应力系数计算公式如下： (1)单个集中力作用下的地基竖向附加应力系数 K一丽323一磊3·F而b下 ‘3) p旦 l土力学教青与教学l一第一届全国土力学教学研讨会I论文第 ■—■■——————————————广———————————————————一 (2)矩形面积均布荷载作用下，矩形荷载面角点下的地基附加应力系数 一‘ ㈨，…” j(z。+。z)+z。)、佰了可干7 、厅厂干丁汀矿于乏可J 若令m—Eb、n—z／b或者?Tt—b／l、n=z／t则进一步可得： (4b)¨¨ Kc一去I—。』掣型±士笔垒)_：：一+。rcsi。；：—兰—： K一磊f丽干万百万可矛丽怕””“兀矛雨币辛纛} (3)矩形面积三角形分布荷载，荷载集度为零的基础角点下的地基附加应力系数 K，3箦i丽杀一再而寿霸i 伯) 需要特别强调的是，三角形分布荷载一般是沿长边方向而不是短边方向或可长边可短边 方向分布。因为在进行基础设计时，一般是将基础的长边方向对着单向偏心的方向，就像一个 钢筋混凝土粱其高度一定大于其宽度一样。条形荷载的单向偏心方向则一定对应着短边方 向，因为长边方向抗弯能力极大，不需考虑弯矩的作用。许多现行土力学著作在论述矩形面积 承受三角形分布荷载作用时，都将短边b对应着荷载的三角形变化方向，甚至连《建筑地基基 础设计规范》(GB 50007--2002)也沿用了这一设定””2””n1。虽然在计算上这样的设定不 会带来任何问题，但在概念上却值得商榷。 (4)矩形面积三角形分布荷载，荷载集度不为零的基础角点下的地基附加应力系数 K口一K。 K。1 (6) (5)均布圆形荷载中心点下的附加应力系数 K，一『卜 ! ：]