土力学课件（清华大学）-0绪论(工管)

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1、陈希哲编著清华大学出版社王伟制作土力学与地基基础00.1土力学与地基基础的研究对象——什么是土力学与地基基础？土力学与地基基础0绪论0绪论0.1.1土和土力学（1）定义——是岩石风化的产物，是母岩风化后经搬运、沉积等地质作用形成的岩石碎屑和单独矿物颗粒组成的集合体。（2）特性●三相系、性质复杂多变●散粒体——视为连续体分析●强度较低、压缩性较大、可渗透性●非线性弹性、弹塑性1（3）作用●地基●环境●材料（5）土力学——以各门力学与工程实践相结合为基础，以土为研究对象，研究土的物理特性及其受力后应力、变形、强度、稳定和渗透等特性及其随时间变化规律的学科，它是力学的一个分支。（4）简单分

2、类●粘性土和无粘性土●细粒土和粗粒土土力学与地基基础0绪论20.1.2地基和基础（a）水闸（b）柱子上部结构基础地基土力学与地基基础0绪论（1）建筑物组成：上部结构、基础和地基，是一整体3土力学与地基基础0绪论阿联酋迪拜全球最高的“哈利法塔－迪拜大厦”，162层，高818m。4土力学与地基基础0绪论918米长的马格德堡水桥位于德国柏林附近的马格德堡，历时6年，花费5亿欧元建成。确切说它是一座跨越易北河的渠道桥，是连接东德和西德的重要项目。5土力学与地基基础0绪论贵州北盘江大桥号称亚洲第一高桥，主跨388米，我国首座采用双向预应力砼加劲板梁设计的特大型桥梁。6土力学与地基基础0绪论7土

3、力学与地基基础0绪论（2）基础（foundation）d(Df)b(B)地基地面基础底面基础N——连接上部结构和地基的部分，其承受上部结构的自重以及作用于建筑物上的各种荷载，并将其扩散传递给基础底面下的土层。●深基础和浅基础●刚性基础和柔性基础8土力学与地基基础0绪论（3）地基（subgrade,foundationsoil）——由于建筑物的修建而引起应力状态发生改变的地（土）层。●地基的持力层：基础底面下直接承受荷载，对地基起主要作用的土层，或基础直接搁置其上的土层。●地基的下卧层：持力层下受荷载影响较小的土层。●天然地基和人工地基地基地面基础底面基础N地基持力层地基下卧层影响深度

4、附加应力大小附加应力分布9土力学与地基基础0绪论（4）地基基础设计原则●地基的强度条件●地基的变形条件●综合考虑地基、基础与上部结构三者的相互关系●综合考虑安全、经济、合理、可行性10土力学与地基基础0绪论0.2土力学与地基基础的重要性——为什么学习土力学与地基基础？0.2.1土力学与地基基础的重要性●隐蔽工程●造价高、工期长●地基与基础的复杂性●失事后果严重●应用广泛，高层建筑和大型工程的要求地基：变形、强度、渗流和地震等地基：变形、强度、渗流和地震等基础：断裂、滑移等11土力学与地基基础0绪论Ref：《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》0.2.2国内外工程事故示例0.

5、2.2.1变形●倾斜●局部倾斜●沉降差●沉降量地基变形特征：12土力学与地基基础0绪论（1）倾斜比萨斜塔8层55m直径16m偏离中心5.27m倾斜5.5度修建时间:1173～1370●高耸结构●地基持力层为粉砂、下面为粉土和粘性土；粘土由南向北变薄13土力学与地基基础0绪论苏州虎丘塔14土力学与地基基础0绪论苏州虎丘塔●高耸结构●地基覆盖层相差悬殊●落成于宋代961年●高47.5m，7层●塔顶偏离中心线2.31m,塔身现不少裂缝15土力学与地基基础0绪论虎丘塔地基为人工地基，覆盖层厚度西南为2.8m，东北为5.8m，厚度相差3.0m，这是虎丘塔发生倾斜的根本原因。此外，南方多暴雨

6、，雨水渗入地基块石填土层，冲走块石之间的细粒土，形成很多空洞，这是虎丘塔发生倾斜的重要原因。16土力学与地基基础0绪论（2）建筑地基严重下沉墨西哥市艺术宫(1904)17土力学与地基基础0绪论地基土为超高压缩性淤泥,天然孔隙比7～12，天然含水率150％～600％，为世界罕见的软弱土，层厚25m。下沉达4m，旁边的道路下沉2m。18土力学与地基基础0绪论上海展览中心馆●地基土为高压缩性淤泥质软土●1954－1979平均沉降160cm，前6个月沉降60cm19土力学与地基基础0绪论●大型建筑物●变形时间长●地基土为高压缩性土，如淤泥质土、火山灰等沉降量大的特点：●地基可压缩土层厚20土

7、力学与地基基础0绪论墨西哥城（3）沉降差、局部倾斜21土力学与地基基础0绪论22土力学与地基基础0绪论（1）地基承载力0.2.2.2强度加拿大特朗斯康谷仓失事原因：未进行调查研究，而是根据相邻结构物基槽开挖试验结果估算，导致地基超载发生强度破坏而滑动。23土力学与地基基础0绪论美国纽约某水泥仓库失事原因：粘土地基、超载24土力学与地基基础0绪论（2）边坡失稳香港宝城大厦25土力学与地基基础0绪论1级平台3级平台2级平台三峡泄滩滑坡26土力学与地基基础0绪论