第9章final__地基中的应力计算(42)

《第9章final__地基中的应力计算(42)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第9章土体中的应力土的自重应力基底压力地基中的附加应力内容提要2概述土中应力：自重建筑物荷载温度土中水渗流地震等。土中应力可分为：自重应力附加应力本章只讨论：自重应力；静荷载；39.1地基中自重应力计算假定土体为均质的半无限弹性体取高度z，截面积A=1的土柱由平衡条件得czA=FW=zA于是cz=z土体中自重应力可见，自重应力随深度呈线性增加。4土体成层、有地下水存在（1）土体成层成层土的自重应力分布各土层厚度及重度分别为hi和i，则第n层土底面上:cz=1h1+2h2+…+nhn5（2）有地下水存在首先确定是否考虑浮力考虑浮力影响时，用浮重度代替重度

2、。砂性土应考虑浮力完整的岩层、密室粘土层不受浮力作用问题：地下水的升降对土体自重应力有何影响？6例题按照如图给出的资料，计算并绘制出地基中的自重应力沿深度的分布曲线，其中：7例题第一层土为细砂1=19kN/m3,s=25.9kN/m3,w=18%;第二层土为粘土,2=16.8kN/m3,s=26.8kN/m3,w=50%,wL=48%,wP=50%,并有地下水位存在。计算土中自重应力。8第二层为粘土层，其液性指数[解]第一层土为细砂，地下水位以下考虑浮力作用受水的浮力作用，浮重度为9a点：z=0，cz=z=0；b点：z=2m，cz=192=38kPa；c点

3、：z=5m，cz=192+103=68kPa；d点：z=9m，cz=192+103+7.14=96.4kPa分布如图:10a点：z=0，cz=z=0；b点：z=2m，cz=192=38kPa；c点：z=5m，cz=192+103=68kPa；c’点：z=5m，cz=68+103=98kPad点：z=9m，cz=98+16.84=165.2kPa98kPa165.2kPa10%不透水层11基底压力的分布规律(a)理想柔性基础(b)堤坝下基底压力柔性基础（1）情况1基础抗弯刚度EI=0，相当于绝对柔性基础基底压力分布与作用荷载分布相同。9.2

4、基底压力12（2）情况2刚度很大(即EI=),可视为刚性基础(大块混凝土实体结构)。(a)马鞍形分布(b)抛物线分布(c)钟形分布刚性基础荷载小，呈中央小而边缘大的情形。随作用荷载增大，呈抛物线分布。作用荷载继续增大，发展为钟形分布。大多数情况处于上述两种极端情况之间。13基底压力的简化计算基底压力分布十分复杂；但是，分布形状的影响只局限在一定深度范围内；（圣维南原理）实用上，假定基底压力分布为线性分布；149.2.1中心荷载作用荷载作用在基础形心处时:159.2.2偏心荷载作用按偏心受压公式计算：式中：F+G、M中心竖直荷载及弯矩e荷载偏心距W基础底面抵抗矩16基

5、底压力分布可能情况：a、当e0，梯形分布；b、当e=b/6时，pmin=0，三角形分布；c、当e>b/6时，pmin<0，边缘反力为负值，基底压力重新分布。(a)(b)(c)图偏心荷载时几种情况17假定重新分布后基底最大压应力为pmax，则：方法：由力的平衡和力矩平衡pmin<0情形在工程上一般不允许出现，此时需进行设计调整。18概念：作用在基础底面的压力与该处原来的自重应力之差。9.2.3基底附加压力的计算当基础在地面以下时：p0=pcz=p0d当基础在地面以上时：p0=pp0—基底附加压力设计值P—基底压力设计值0—基底上土的加权平均重度

6、d—从天然地面算起的基底埋深19基坑开挖209.3地基中的附加应力9.3.1竖向集中荷载作用Boussinesq课题：半无限弹性体表面作用竖向集中荷载P，计算任一点M的应力。213个法向应力分量：22对工程应用意义最大的是竖向法向应力，称为应力分布系数，是r/z的函数，可由表9-1查得。令附加应力系数23表1z=3m处水平面上竖应力计算例题土体表面作用一集中力F=200kN，计算地面深度z=3m处水平面上的竖向法向应力z分布，以及距F作用点r=1m处竖直面上的竖向法向应力z分布。r(m)012345r/z00.330.6711.331.67K0.4780.3690.18

7、90.0840.0380.017z(kPa)10.68.24.21.90.80.4[解]列表计算见表1和2。24表2r=1m处竖直面上竖应力z的计算z(m)0123456r/z10.50.330.250.200.17K00.0840.2730.3690.4100.4330.444z(kPa)016.813.78.25.13.52.5土中应力分布图25规律分析：（1）集中力作用线上，r=0Z=0时，z→∞，Z→∞时，z=0。（2）某竖直线上，r=常数Z=0时，z=0，随着Z增加，z先增后减。（3）某水