土质土力学建筑土木工程科技专业资料.ppt

叠加原理 由几个外力共同作用时所引起的某一参数（内力、应力或位移），等于每个外力单独作用时所引起的该参数值的代数和 Pa z Pb a b 两个集中力作用下σz的叠加 二、矩形基础地基中的附加应力计算 dp布辛涅斯克解 积分 矩形基础角点下的竖向附加应力系数 角点法计算地基附加应力Ⅰ z M o IV II III I o I II III IV p 角点法计算地基附加应力Ⅱ II I o o 计算点在基底边缘 角点法计算地基附加应力Ⅲ 计算点在基底角点外 I o o III II IV 垂直三角形分布荷载 dp布辛涅斯克解 积分 矩形基础角点下的竖向附加应力系数，均为m,n的函数 水平均布荷载 矩形基础角点下的竖向附加应力系数，均为m,n的函数 三、条形基础地基中的附加应力计算 基础底面长宽比l / b→∞ 条形基础 基础底面长宽比l / b≥10 理想情况 实际情况 pdy布辛涅斯克解 线积分 几种不同条形分布荷载计算Ⅰ p x z M x z b/2 b/2 条形均布荷载情况 pt x z M x z b 条形三角形荷载情况 αu,αs 条形基底竖向附加应力系数, 均为m ,n的函数，其中m=x/b，n=z/b，可查表得到 第六章 土的压缩性与地基沉降计算 土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性 压缩量的组成 固体颗粒的压缩 土中水的压缩 孔隙中水和气被挤出 占总压缩量的1/400不到，忽略不计 压缩量主要组成部分 说明：土的压缩被认为主要是由于孔隙中水和气被挤出，土颗粒相互靠拢，致使孔隙体积减小而引起的。 无粘性土 粘性土 透水性好，水易于排出 压缩稳定很快完成 透水性差，水不易排出 压缩稳定需要很长一段时间 压缩性 刚性护环 加压活塞 透水石 环刀 底座 透水石 土样 荷载 注意：土样在竖直压力作用下，由于环刀和刚性护环的限制，只产生竖向压缩，不产生侧向变形 1.压缩仪示意图（固结试验） 压缩性 2.e-p曲线 研究土在不同压力作用下，孔隙比变化规律 Vv＝e0 Vs＝1 H0/(1+e0) H0 Vv＝e Vs＝1 H1/(1+e) p H1 s 土粒高度在受压前后不变 整理 其中 根据不同压力p作用下，达到稳定的孔隙比e，绘制e-p曲线，为压缩曲线 p 压缩性 e0 e p p e e-p 曲 线 二、压缩性指标 压缩性不同的土，曲线形状不同，曲线愈陡，说明在相同压力增量作用下，土的孔隙比减少得愈显著，土的压缩性愈高 根据压缩曲线可以得到三个压缩性指标 1.压缩系数a 2.压缩模量Es 3.变形模量E0 压缩性 1.压缩系数a 土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比值 p1 p2 e1 e2 M1 M2 e0 e p e-p曲线 △p △e 《规范》用p1＝100kPa、 p2＝200kPa对应的压缩系数a1-2评价土的压缩性 压缩性 2.压缩模量Es 土在侧限条件下竖向压应力与竖向总应变的比值 3.变形模量E0 土在无侧限条件下竖向压应力与竖向总应变的比值 变形模量与压缩模量之间关系 其中 土的泊松比，一般0～0.5之间 地基沉降量计算 1、基本假定和基本原理 理论上不够完备，缺乏统一理论； 单向压缩分层总和法是一个半径验性方法。 二、地基最终沉降量分层总和法 （a）假设基底压力为线性分布 （b）附加应力用弹性理论计算 （c）只发生单向沉降：侧限应力状态 （d）只计算固结沉降，不计瞬时沉降和次固结沉降 （e）将地基分成若干层，认为整个地基的最终沉降量为各层沉降量之和： 地基沉降量计算 d 地面 基底 2、计算步骤 二、地基最终沉降量分层总和法 (a)计算原地基中自重应力分布 (b)基底附加压力p0 p p0 ?d ? p0 = p - ?d (c)确定地基中附加应力?z分布 自重应力 附加应力 (d)确定计算深度zn ① 一般土层：σz=0.2 σsz； ② 软粘土层：σz=0.1 σsz； ③ 一般房屋基础：Zn=B(2.5-0.4lnB)； ④ 基岩或不可压缩土层。 沉降计算深度 σsz从地面算起； σz从基底算起； σz是由基底附加应力 p-γd 引起的 地基沉降量计算 2、计算步骤 二、地基最终沉降量分层总和法 (a)计算原地基中自重应力分布 (b)基底附加压力p0 (c)确定地基中附加应力?z分布 (d)确定计算深度zn d 地面 基底 p p0 ?d ? 自重应力 附加应力 沉降计算深度 (e)地基分层Hi ①不同土层界面； ②地下水位线； ③每层厚度不宜0.4B或4m； ④?z 变化明显的土层，适当取小。 (g) 各层沉降量叠加?Si (f)计算每层沉降量Si ?szi ?zi Hi 地基沉降量计算 e e1i e2i ?szi p2i ?zi 3、计算公式