4章__地基中的应力

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1、第四章地基中的应力概述2.1地基中自重应力2.2基底压力2.3地基中的附加应力地基变形的原因是由于地基土体具有可压缩性的内在因素和地基受到附加压力的作用的外在因素。为了计算地基沉降以及对地基进行强度与稳定性分析,必须知道地基中的中应力分布。地基中应力包括土的自重应力和附加应力。土的自重应力是在未建造基础前,由土体本身的有效重力作用产生的应力,附加应力是由于建筑物荷载在土中引起的应力（新增应力）。特点：一般自重应力不产生地基变形（新填土除外）；而附加应力是产生地基变形的主要原因。概述填选的出题点！1、竖向自重应力：2、水平（侧）向自重应力一、均质土中自重应力K

2、0—土的侧压力系数K0=μ/（1-μ），μ—土的泊松比。第一节土中自重应力单位：kPa;kN/m3;m必须指出：只有通过土粒接触点传递的粒间应力，才能使土粒彼此挤紧，从而引起土的变形，而粒间应力又是影响土体强度的一个重要因素，所以粒间应力又称为有效应力。因此，土中自重应力可定义为土自身有效重力在土体中引起的应力。土中竖向和侧向的自重应力一般均指有效自重应力。为简便起见，常把σCZ称为自重应力二、成层地基土自重应力1、自重应力σCZ：注意：分层界面和ri的取值。2、自重应力分布曲线的变化规律：1.土的自重应力分布曲线是一条折线，拐点在土层交界处和地下水位处。2.

3、同一层土的自重应力按直线变化。3.自重应力随深度的增加而增大。γi――第i层土的重度，kN/m3，注意：地下水位以上采用天然重度，地下水位以下的土层采用浮重度在地下水位以下，若埋藏有不透水层（如基岩层、连续分布的硬粘性土层），不透水层中不存在水的浮力，层面及层面以下的自重应力按上覆土层的水土总重计算；填判选的出题点！三.地下水位升降对自重应力的影响：图(a)为地下水位下降的情况，自重应力增大，从而引起地面大面积沉降的严重后果。图(b)为地下水位长期上升的情况，自重应力减小，水位上升会导致土的强度指标变小，而引起地基承载力减小，湿陷性土的陷塌现象等，必须引起注意

4、。判选的出题点！【例题】某建筑场地地面高程44.0m,35.0m高程深处为不透水层；地下水位埋深3m；从地表到不透水层顶面有三层土，第1层为粘土，其r1=17kN/m3、r2=19kN/m3；第2层为粉质粘土，其重度r3=18.5kN/m3；第4层为细砂，重度为r4=20.0kN/m3。试计算35m高程之上三层土底面及地下水位处土的自重应力.【解】：地下水位处第1层底面第2层底面第3层底面不透水层顶面其中的水压力为60kPa,虚线表示水压力分布变化第二节基底压力-外荷载及建筑物全部荷载(F+G)作用于基础底面、传给地基的单位面积的压力，单位kPa一、基底压力的

5、分布1、柔性基础：没有抵抗弯曲变形的能力，基础随地基一起变形，基底压力分布与上部荷载分布情况相同。均布荷载下其基底沉降是中部大，边缘小。2、刚性基础：具有非常大的抗弯刚度，基础不挠曲，基底压力分布不均匀，在一般中心荷载下，基底压力呈马鞍形分布，随荷载增大，基底压力会呈抛物线形、钟形分布。架桥作用：把底面积较大的刚性基础能够跨越基底中部，将所承担的荷载相对集中地传至基底边缘的现象。F基底压力影响因素：基础的刚度、荷载大小、基础埋深、地基土的种类反力反力F由于多为刚性基础、基础有一定埋深。设计荷载大小受限制、基础底面较大；使中心荷载下基底压力趋于均匀，故可按直线分

6、布简化计算，偏心荷载下，也可按直线分布简化计算；均满足工程设计要求注：一般来说，无论无粘性土或粘性土地基，只要基础埋深和基底面积足够大，而荷载不太大时，基底反力图均呈“马鞍形”。3、工业与民用建筑中，当基础底面尺寸较大时，一般可近似按直线分布图形计算。即按材料力学公式进行简化计算。只有基础刚度很大，地基相对较弱时才比较符合实际。FFF判选的出题点！1、中心荷载作用下的基底压力：但在地下水位以下部分应扣去浮力。二、基底压力p的简化计算公式：注意d的取值：从设计地面算起或从室内外平均设计地面算起单位：kNm2kPaG条形基础A=bA=bL判选的出题点！1、当e=l

7、/6时，呈三角形分布；2、当el/6时，Pmin<0，基底反力重新分布：式中a=0.5L-e,为偏心荷载作用点至Pmax作用线的距离式中M，W：2、单向偏心受压基础基底压力k一墙下条形基础底宽1m，埋深1m，承重墙传来的中心竖向荷载为150kN/m，则基底压力为(     )。A.150.0kPa                     B.160.0kPaC.170.0kPaD.180.0kPa三、基底附加压力Po1、基底附加压力：由建筑物建造后的基底压力中扣除基底标高处原有的自重应力后，新增加的那部分基底压力。基底附加压力的

8、计算2、计算公式：r0——基础底面标高