土力学课件第二章 土体应力计算.ppt

文档介绍：第二章土体应力计算
2-1 概述
支承建筑物荷载的土层称为地基。
与建筑物基础底面直接接触的土层称为持力层。
将持力层下面的土层称为下卧层。
土体的应力按引起的原因分为自重应力和附加应力;
按土体中土骨架和土中孔隙(水、气)的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应(压)力。
有效应力——由土骨架传递(或承担)的应力。
孔隙应力——由土中孔隙流体水和气体传递(或承担)的应力。
第二章土体应力计算
对于饱和土体由于孔隙应力是通过土中孔隙水来传递的,因而它不会使土体产生变形,土体的强度也不会改变。
孔隙应力分为:静孔隙应力和超静孔隙应力。
自重应力——由土体自身重量所产生的应力。
附加应力——由外荷(静的或动的)引起的土中应力。
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2-2 地基中的自重应力
地下水位以下,用有效重量;不同土层的重量可以叠加
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2-2 地基中的自重应力
K0——静止侧压力系数,它是土体在无侧向变形条件下有效小主应力σ’3与有效大主应力σ’1之比。
与土层的应力历史及土的类型有关;
正常固结粘土:K0 =1-sinf’对一般地基K0 =
无侧向变形条件下,侧向应力:
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2-3 基底压力与基底附加应力
基底压力:指上部结构荷载和基础自重通过基础传递,在基础底面处施加于地基上的单位面积压力。
地基反向施加于基础底面上的压力称为基底反力。
基底附加应力是指基底压力扣除因基础埋深所开挖的自重应力之后在基底处施加于地基上的单位面积压力。基底净压力
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2-3 基底压力与基底附加应力
一、柔性基础与刚性基础
基底压力的分布和大小与荷载的性质(中心或偏心、倾斜等)大小等有关,也与基础的刚度有关。
柔性基础:刚度较小,基底压力与其上的荷载大小及分布相同;
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2-3 基底压力与基底附加应力
刚性基础:刚度较大,基底压力分布随上部荷载的大小、基础的埋深及土的性质而异。
当基础尺寸不太大,荷载也较小时,可假定基底压力为直线分布。
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二、刚性基础下基底压力分布
(一)中心荷载下的基底压力
中心荷载作用下的基础,上部结构荷载P与基础自重G的合力Fv通过基底形心,基底压力为均匀分布。平均基底压力为
矩形基础
条形基础
集中力
线荷载
分布荷载
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(二)偏心荷载下的基底压力
对于单向偏心荷载作用下的矩形面积基底的刚性基础如图(a)、(b)所示。
两端边缘最大压力pmax与最小压力pmin可按下式计算:
矩形基底面的抗弯截面系数
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(二)偏心荷载下的基底压力
根据上式,当
e<L/6时,基底压力成梯形分布;
e=L/6时,基底压力为三角形分布;
e>L/6时,基底压力pmin<0
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