文档介绍：第三章土体中的应力计算
第一节概述
一、应力—应变关系假设
目前在计算地基中的应力时,
常假设土体为连续体、线弹性及均
质各向同性体。
实际上土是各向异性的、弹塑性体
二、地基中的几种应力状态
1、三维(空间)应力状态
线弹性体
图3-1 土的应力—应变关系
1、三维(空间)应力状态
2、二维(空间)应力状态
3、侧限应力状态
二、土力学中应力符号规定
压为正,拉为负,剪应力以
逆时针为正。
z
z
x
y
图3-5 侧限应力状态
地面
第二节土体的自重应力计算
一、地基自重应力
,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
式中:z——岩体单元的深度(m)
——上覆土体的容重(kN/m3)
K0——侧压力系数
若为成层土,则有
地下水位以下应采用浮容重
sx
地面
H1
H2
sz
sy
地下水位
若岩体视为各向同性的弹性体,x =y = 0, sx = sy 由广义虎克定律
x=1/E[x -( y + z )]=0
y=1/E[y - ( x + z )]=0 由此得:
x = y = /(1- ) z = /(1- )H (3-5)
所以,侧压力系数K0= /(1- )
K0和与土的种类、密度有关,可由试验确定,或查表4-2
二、土坝的自重应力
第三节基底压力
(1)基底接触压力的产生
建筑物荷重基础地基上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大小
荷载大小
基础埋深
地基土的性质
一、基底压力的分布规律
(一)基础的刚度的影响
弹性地基上的完全柔性基础(EI=0)
土坝(堤)、路基、油罐等薄板基础、机场跑道。
可认为土坝底部的接触压力分布与土坝的外形轮廓相同, 其大小等于各点以上的土柱重量。(图3-35)
柔性基础: 基底压力的分布形式与作用在它上面
的荷载分布形式相一致。
基底压力的分布规律
弹性地基上的绝对刚性基础(EI=)
弹性解: 基础两端应力为无穷大
实际情况: 马鞍形
(图3-36)
刚性基础: 基底压力的分布形式与作用在它上面的荷载分布形式不相一致。
弹塑性地基上的有限刚性的基础(0<EI<)
实际情况: 马鞍形
(二)、荷载及土性的影响
目前,在地基计算中,允许采用简化方法,即假定基底压力按直线分布的材料力学方法。
二、基底压力的简化计算
(一)、中心荷载作用
矩形
式中 P—作用于基础底面的竖直荷载
G —基础及其上回填土的重量
G=GdBL , G为砼基础及其上回填土
的平均容重G=20kN/m3
B、L —矩形基底的宽度和长度;
条基:在长度方向取1米
P —为沿长度方向1米内的相应荷载值kN/m
(二)、偏心荷载作用
1、单向偏心
基底压力计算公式
(c)e>B/6, 应力重新分布
1/2×L ×pmax × 3K=P
pmax=2P/( 3KL)
式中,K=B/2-e