地基承载力课件.pptxVIP

地基承载力;极限承载力：地基即将失稳时，土体单位面积上所能承受的最大成为极限承载力，一般记为。

容许承载力：考虑一定安全储备后的地基承载力，一般记为。之所以在确定地基容许承载力时计入一定的安全储备，是因为工程设计中必须确保地基有足够的稳定性，必须限制建筑物基础的基底压力（，单位）。;一、地基破坏的性状;这三种地基破坏形式的曲线以及破坏形式图如下：;整体剪切破坏;当荷载较小时，基础下形成一个三角形压密区I，随同基础压入土中，这时曲线成直线关系。随着荷载增加，压密区I向两侧挤压，土中形成塑性区，塑性区先在基础边缘产生，随后逐步扩大形成上图中II、III塑性区。这是沉降增长率较前一阶段增大，曲线（见图4－1中a曲线）呈曲线状。当荷载达到最大值后，土中形成连续滑动面，并延伸至地面，土从基础两侧挤出并隆起，基础沉降急剧增加，整个地基失稳破坏，。这时曲线出现明显转折点，此时相应的荷载称为极限荷载。整体剪切破坏常发生在浅埋基础下的密砂或硬粘土等坚实地基中。;局部剪切破坏

随着荷载的增加，基础下也产生压密区I及塑性区II，但塑性区仅仅发展到地基某一范围内，土中滑动面并不延伸至地面，基础两侧土体微微隆起，不出现明显裂缝。其曲线（图4－1中b）也有一个转折点，但转折点后，其沉降速率增加不如上面所说整体剪切破坏情况时那么大。转折点之后，曲线基本还呈线性关系。局部剪切破坏经常发生于中等密实砂中。;刺入剪切破坏

随着荷载的增加，基础下土层发生压缩变形，基础随着下沉；当荷载继续增加，基础周围附件土体发生竖向剪切破坏，时基础刺入土中。基础两边的土体没有移动。其曲线（图4－1中曲线c）上随着荷载的增加没有明显的转折点，没有明显的比例界限和极限荷载。;地基破坏的三个阶段

格尔谢万诺夫根据荷载板试验，提出地基破坏的过程经历3各阶段：

;1、压密阶段（或称直线变形阶段）

2、剪切阶段

3、破坏阶段

;二、确定地基容许承载力的方法

;第二节临界荷载的确定;地基表面在条形均布荷载作用下荷载??用下，计算土中任意点M由p引起的最大与最小主应力和时，可按第四章中有关均布条形荷载作用下的附加应力公式计算：

若条形基础的埋置深度为D时，计算基底下深度z处M点的主应力时，可将作用在基底水平面上的荷载（包括作用在基底的均布荷载p，已及基础两侧埋置深度范围内土的自重压力），分解为上图c所示的两部分，即无限均布荷载已经基底范围内的均布荷载。;这时，假定土的侧压力系数，即土的自重产生的压应力将如同静水压力一样，在各个方向是相等的，均为。这样，当基础有埋置深度时，土中任意一点的主应力为：

若M点位于塑性区的边界上，它就处于极限平衡状态。根据第六章土体强度理论中的公式知道，土中某点处于极限平衡状态时，其主应力间满足下述条件：

;整理后得到：

上式就是土中塑性区边界线的表达式。;例题：

有一条形基础，如图4－7所示，基础宽度，埋置深度，作用在基础底面的均布荷载。已知土的内摩擦角，粘聚力，容重。求此时地基中的塑性区范围。

解：地基土中塑性区边界线表达式如公式（9－4），即

将不同的值代入上式，求得其相应的z值。根据计算结果，绘制出土中塑性区范围如图4－7所示。;图4－7条形基础下塑性区计算;三、临塑荷载及临界荷载计算

条形均布荷载作用下，计算地基中塑性区开展最大深度时，可以将公式（9－4）对求导，并令导数为零可得：

由此可得：

或;将公式（9－7）中的值代入公式（9－4）中，即得到地基中塑性区开展最大深度的表达式：

由公式（9－8）也可以得到如下相应的基底均布荷载p的表达式：

上式是计算临塑荷载及临界荷载的基本公式。

如果令，代入式（9－9），此时基底压力p即为临塑荷载，计算公式为：

式中：

;

若地基中允许塑性区开展的深度（B为基础宽度），代入式（9－9）可得相应临塑荷载计算公式为：

式中

、、称为承载力系数，它只与土的内摩擦角有关，可从书上表9－2查用。

;第三节极限承载力计算;Prandtl解得到的滑动面性状如下图所示;2、雷斯诺（H.reissner，1924）对普朗特尔公式的补充

Prandtl公式假设基础置于地基表面，而实际中基础均有一定的埋深。如果埋深较浅，可以忽略基础底面以上土的抗剪强度，将这部分的土作为分布在基础两侧的均