《土力学与地基基础(第3版)》教案5.docVIP

《土力学与地基基础(第3版)》教案5.doc

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编码:SCJY-RC-JW-35B-200405 编号: 保存部门 保存期限 年 四 川 建 筑 职 业 技 术 学 院 授 课 教 案 班级名称 日期/地点 周次/星期 上课节次 课时章节或 授课题目 土的压缩性及地基变形计算 课程思政主题 强化工程设计、施工的科学性、严谨性及职业道德的重要性。 教 学 目 标 知 识 目 标 1.掌握土的压缩及压缩指标的概念及计算方法; 2.掌握地基沉降量的计算方法。 能 力 目 标 1.能进行室内压缩试验的操作,并计算压缩指标评价土的压缩性; 2.会用分层总和法和规范法计算土的沉降。 素 质 目 标 1. 能结合课程中的试验在操作中树立严谨的工作作风 教 学 设 计 教 学 设 计 复 习 要 点 或 题 目 教学方法 1.画图表示竖向集中力作用下附加应力的分布规律 提问,5min 授 课 提 纲 及 重 难 点 分 析 教学方法及 课程思政设计 教学时间 3.1土的压缩性 土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性 土体积缩小的原因: ⑴土颗粒本身的压缩 ⑵土孔隙中不同形态的水和气体的压缩 ⑶孔隙中部分水和气体被挤出,土颗粒相互移动靠拢使孔隙体积缩小(主要原因) 3.2室内压缩试验和压缩曲线 压缩试验是为了测定土的压缩性,根据试验结果绘制出孔隙比与压力的关系曲线(压缩曲线),由曲线确定土的压缩系数和压缩模量,为设计提供可靠参数。 根据试验记录数据换算得到每级压力稳定后的孔隙比e,进而绘制压缩曲线。 3.3压缩指标 1.压缩系数 2.压缩模量 3.4沉降量计算 1.分层总和法 基本假设 (1) 地基的附加应力按弹性理论计算; (2) 只有竖向附加应力引起地基压缩变形,且竖向附加应力作用下,地基土不产生侧向变形。 计算步骤 (1)成层土的层面及地下水面是分层界面,分层厚度一般1~2m, 不宜大于0.4b(b基底宽度); (2)自重应力从天然地面起算,地下水位以下一般应取有效重度; (3)计算各分层界面处基底中心下竖向附加应力 (4)一般取σ z /σ c =0.2深度以上层厚为压缩层厚度;若在该深度以下为高压缩性土,则应取σ z /σ c =0.1。 (5)计算各分层压缩量 或 (6)计算基础沉降量 2规范法 (1)思路特点:采用侧限条件下的压缩性指标,运用平均附加应力系数计算,规定了计算深度标准,提出了经验修正系数。 (2)平均附加应力系数: (3)计算公式 (4)地基沉降计算深度zn 由该深度处向上取规定的计算深度?z所得的计算沉降量?sn不大于zn范围内的总的计算沉降量的2.5%。 (5)地基沉降计算的经验修正 1.教学方法设计: 给学生播放日本关西机场视频,分析沉降问题,引入课程内容。 授课过程中主要采用讲授、讨论等方式进行,实现教学目标。 2.课程思政设计: 通过分析关西机场沉降问题及其相关工程事故案例,分析事故发生的原因,强化工程设计、施工的科学性、严谨性及职业道德的重要性。 75min 小结 教学方法 教学时间 1.土具有可压缩性是产生沉降的内因,评价其压缩性的方法是侧限压缩试验,指标是各种压缩系数。 2.在已知土中附加应力的大小及土的压缩性,可按一定的假设采用分层总和法或规范法计算地基土的最终沉降量。 3.采用规范法计算最终沉降量时,不同的规范在制作平均附加应力系数表格时有差别,注意区分。 总结 10min 作业布置(预习、思考题、练习题、看参考资料等) 小组讨论总结土体的压缩模量与变形模量的区别 梳理分层总和法和规范法计算最终沉降的步骤。 教 学 反 思 1.评价土的压缩性的指标有若干个,其中应用较多的是压缩系数与压缩模量,它们都是通过室内压缩试验获取的,试验的条件为完全侧限,这点是学生容易忽视的部分,需要重点强调。同时压缩模量、变形模量的区别在此。 2.关于地基最终沉降量的计算有分层总和法和规范法两种,其本质都是分层总和法。学生在理解平均附加应力系数上可能存在一定的困难,可引导学生思考分层总和法计算的弊端,为解决问题而引入规范法中的平均附加应力系数,加深对此参数的理解。

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