岩土工程_教材教学课件.ppt

式中： 则： 式中平均应力或复合应力： 3.桩体中的应力集中及其影响因素 应力集中： 　　当桩土之间无相对滑移时： 　为简便起见，只考虑主要受力方向：　 则 或 即 应力集中越大，表明桩的作用越大，复合地基效果越好。 2) 影响因素：a 桩的刺入变形越大n越小；　b 桩的刚度越大n越大； 　　　　　　 c 垫层厚度越大n越小；　　　d 水泥掺合比越大n越大； 　　　　　　　e 荷载越大n越小；　　　　　f 置换率越大n越大； 　　　　　　　g 桩长越大n越大；　　　　　h 下卧层越硬n越大。　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 4.复合地基的扩散作用 　下卧土层越软，复合地基的扩散作用越大。 5.复合地基的刚度 当桩土之间无相对滑移时： 　　由 复合地基的模量： 2) 当桩土之间有相对滑移时： 　　由　　　　　　代入复合应力 得 复合地基的模量： 5.3 复合地基的设计分析 1.散体材料桩复合地基的承载力 破坏形式：在桩顶部，桩和土发生剪切破坏； 适用条件：土的不排水剪切强度　　 　　　　　　 布朗斯方法： 　　假定：a 剪切破坏面形成一个漏斗形的破坏锥体； 　　　　　b 桩侧面剪应力为零； 　　　　　c 不计桩及周围土的自重； 　　　　　d 破坏体由三个区组成。 当 桩顶应力 令 可求得 当 桩顶应力 式中 可取 4) 复合地基的承载力 极限承载力： 则 当　　达到极值时：　 　　　　　　 2.柔性桩复合地基的承载力 破坏形式：a 桩顶压碎破坏；　b 桩体刺入破坏； 桩的强度：a 压碎型：　　　　　　　 b刺入型： 　　计算后从a，b中取较小者采用。 3) 复合地基的承载力: 3.软弱下卧层的承载力 按假想实体基础进行验算： 4. 复合地基的沉降计算 复合地基的沉降包括三部分： 垫层沉降S1一般很小，可忽略不计； 复合地基的沉降S2可按复合地基的模量计算； 下卧层沉降S3按常规分层总和法计算。　　 　　　　　　 5.4 复合材料假定下的复合地基有限元分析 1.复合应变与复合应力的关系 复合应变向量： 假定桩土之间无滑移： 复合应力向量： 假定复合材料为均质材料，并服从 虎克定律：则 或 　　　　　　 2. C11、C12、C13 的确定 C11为x方向单位应力在x方向引起的应变： 　C12为x方向单位应力在y方向引起的应变： 　C13为x方向单位应力在z方向引起的应变： C11的确定： 　　对于一个单元体，由x方向力的平衡有： 得 由 代入上式有： 同理得： 由应力应变关系： 　　　　　　 得 2) C12的确定： 　　根据复合应变的定义： 而 其中 则 代入 代入 得 显然： 　　　　　　 3) C13的确定： 　　与C12 方法相同，可得： 3. C21、C22、C23 的确定 C21为y方向单位应力在x方向引起的应变： 　C22为y方向单位应力在y方向引起的应变： 　C23为y方向单位应力在z方向引起的应变： 1) C21的确定： 　　根据对称性，可得： 2) C22的确定： 　　根据复合应变的定义： 　　其中：　　　　　　　　式中： 　　　　　　 在桩土之间存在相互作用力：　　　　　　　或 该力在 x 方向产生的正应变为： 该力在 y 方向也要产生一个正应变，即： 同理： 将　　　　　　　　　　　　　代入　　　　　并代入　　 由： 其中： 得： 得： 　　　　　　 3) C23的确定： 　　根据复合应变的定义： 　　其中：　　　　　　　式中： 将　　　　　　　　　　　　　代入　　　　　并代入　　 得： 　　　　　　 C44、C55、C66是表示剪应力与 剪应变关系的系数： 得 4. C31、C32、C33 的确定 根据对称原理： 5. C44、C55、C66 的确定 1) C44的确定： 　　 　作用于与桩轴垂直的面上，满足：　　　　　　　　关系，以及剪应变协调关系：　　　　　，所以 C44 与 C11 的确定方法相同。 　　　　　　 2) C55 的确定： 　　根据复合剪应变的定义： 　　代入 C55 得： 3) C66 的确定： 　　根据对称性， 第六章 基坑工程 1. 基坑工程的特点 6.1 概述 基坑工程是临时工程； 基坑工程受周围环境的制约及对周围环境的影响大； 土体－支护结构体系是一个变体系； 支护结构以受侧向力为主； 基坑工程是典型的土体－结构相互作用问题； 基坑工程风险性很大。 　　　　　　 2. 基坑工程组成 基坑支护结构及类型：维护墙、支撑体系 土体加固； 土方工程； 降水或止水； 监测。 3. 基坑工程的破坏形式 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　整体滑动