土力学与基础工程2土中应力与地基沉降.ppt

(3)土的压缩模量(4)土的回弹再压缩曲线及回弹再压缩模量2.4.3土的压缩性原位测试原位测试方法适用于：地基土为粉、细砂、软土，取原状土样困难。国家一级工程、规模大或建筑物对沉降有严格要求的工程。原位测试方法包括：载荷试验、静力触探试验、旁压试验等载荷试验示意图反压重物反力梁千斤顶基准梁荷载板百分表载荷试验结果分析图－地基土的变形模量土的弹性模量定义:土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变比值。如果在动荷载（如车辆荷载、风荷载、地震荷载）作用时，都是可恢复的弹性变形。变形模量、压缩模量的关系σx=σy=K0σz变形模量压缩模量无侧限条件完全侧限条件换算关系1.地基的最终沉降量：是指地基在建筑物等其它荷载作用下，地基变形稳定后的基础底面的沉降量。沉降与时间的关系最终沉降量2.5地基最终沉降量计算2.地基沉降的原因：外因：主要是建筑物荷载在地基中产生的附加应力。（宏观分析）内因：土的三相组成。（微观分析）AAgz0pNetstressincreaseA)地基沉降的外因:通常认为地基土层在自重作用下压缩已稳定，主要是建筑物荷载在地基中产生的附加应力。B)内因:土由三相组成，具有碎散性，在附加应力作用下土层的孔隙发生压缩变形，引起地基沉降。?h3.计算目的：预知该工程建成后将产生的最终沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜，判断地基变形是否超出允许的范围，以便在建筑物设计时，为采取相应的工程措施提供科学依据，保证建筑物的安全。S[S]满足设计要求S[S]不满足设计要求（墨西哥城）地基的沉降及不均匀沉降计算方法：分层总和法（道路工程）《规范》法（建筑工程）弹性力学公式有限单元法1.基本假设地基是均质、各向同性的半无限线性变形体，可按弹性理论计算土中应力。在压力作用下，地基土不产生侧向变形，可采用侧限条件下的压缩性指标。为了弥补假定所引起误差，取基底中心点下的附加应力进行计算，以基底中点的沉降代表基础的平均沉降2.单一压缩土层的沉降计算在一定均匀厚度土层上施加连续均布荷载，竖向应力增加，孔隙比相应减小，土层产生压缩变形，没有侧向变形。2.5.4分层总和法3.定义：先将地基土分为若干土层，各土层厚度分别为h1,h2,h3,……,hn。计算每层土的压缩量s1,s2,s3,….,sn。然后累计起来，即为总的地基沉降量s。2.计算原理

p1p2p3p4e4e3e2e1epP1=自重应力P2=自重应力+附加应力2、土中应力与地基沉降2.1地基自重应力2.2基底压力及其简化计算2.3地基附加应力计算2.4土的压缩性2.5地基最终沉降量计算2.6沉积土层的应力历史2.7地基沉降与时间的关系 2.1土的自重应力2.1.1地基自重应力 假设岩体为均匀连续介质，并为半无限空间体，在距地表深度z处，土体的自重应力为?sz=?z?sx=?sy=K0?sz ?sx地面H1H2?sz?sy地下水位地下水位以下应采用浮容重2.1.2成层土中自重应力?若地基是由多层土所组成，设各层的厚度为h1、h2、…hi、…hn，则地基中第n层底面处的竖向土自重应力：2.2基底压力及其简化计算2.2.1基本概念（1）基底接触压力的产生建筑物荷重?基础?地基?在地基与基础的接触面上产生的压力（地基作用于基础底面的反力）（2）接触压力的大小影响因素 地基土和基础的刚度 荷载 基础埋深 地基土性质2.2.2基底压力分布形式（1）柔性基础，基底压力大小、分布状况与上部荷载的大小、分布状况相同。(柔性基础基底压力分布)例如：油罐土坝荷载反力变形地面荷载反力变形地面(刚性基础基底压力分布)例如：箱形基础混凝土坝（2）刚性基础则不同马鞍形、抛物线形、钟形2.2.3基底压力的简化计算1.中心荷载下的基底压力2．偏心荷载下的基底压力三角形形心点三角形形心点eL/6,应力重新分布2.2.4基