文档介绍：地基的应力和沉降
地基的应力和沉降
第1节概述
第2节土中自重应力
第3节基底压力
第4节地基附加应力
第5节地基沉降的弹性力学公式
第6节土的压缩性
第7节地基的最终沉降量
第8节应力历史对地基沉降的影响
第9节地基最终沉降计算问题综述
第10节饱和土的有效应力和渗透固结
第11节地基沉降发展三分量
第1节概述
自重应力:地基中源于土体自身重量的应力。
基底压力:建筑物的荷载通过基础传递给地基,在基础底面与地基之间产生的接触应力。
附加应力:建筑物的荷载在土体中产生的在原有应力基础上的应力的增量。
附加应力造成了地基土的
变形(处于欠固结状态的土,
自重应力也是变形产生的因素之一) ,从而导致了地基中各点的竖向和侧向位移。
本章主要讨论地基中的应力和竖向位移(沉降)。
要保证建筑物的安全和正常使用必须控制其沉降量和不均匀沉降差值(差异沉降量)不超过一定范围,对软粘土地基上的建筑物尤为重要。沉降分析是土力学的基本课题之一。
沉降量的大小主要取决于
土体产生变形的原因和土体本
身的性状两个方面。
土体产生变形的原因主要是土体中应力状态的改变(如地面荷载引起地基中应力场的改变,在地基中产生附加应力)。
土体本身的性状主要指土的压缩性(或应力~应变关系),是指土体在附加应力作用下产生的效应。
土体的应力~应变关系十分
复杂,常呈弹、粘、塑性,并且
呈非线性、各向异性,还受应力历史的影响。
地基土中附加应力的正确计算和地基土体性状的正确描述是提高沉降计算精度的两个关键问题。
经典的沉降计算方法对上述两个问题是这样处理的:在荷载作用下地基中附加应力场是根据半无限空间各向同性、均质、线弹
性体理论计算的,土体压缩性是根据一维压缩试验测定的,并采用分层总和法来计算沉降。显然,沉降计算模型与地基沉降的真实性状存在不少差距。
第2节土中自重应力
在荷载作用之前,地基中存在初始应力场。初始应力场常与土体自重、地基土地质历史以及地下水位有关。在工程应用上,计算初始应力场时常假设天然地基为水平、均质、各向同性的半无限空间,土层界面为水平面。于是在任意竖直面和水平面上均无剪应力存在。
地基中的初始应力,即地基
中任一点的自重应力,只需用
竖向应力和水平向应力表示。天然地面下任意深度z处水平面上的竖向自重应力为
cz= z
竖直面上的水平向自重应力为
cx=K0 cz = K0  z
K0 为静止侧压力系数。