第4章 土体中的应力计算

《第4章 土体中的应力计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、强度问题第4章：土体中的应力计算应力状态及应力应变关系变形问题建筑物修建以前，地自重应力基中由土体本身重量•土体中的应力计算本章提要所产生的应力•土体中的孔隙水压力计算•有效应力原理附加应力建筑物重量等外荷载在地基中引起的应力•土体应力计算-弹性理论基底压力计算增量学习要点•有效应力原理—土水两相相互作用有效应力原理土体中的应力计算4.1概述第4章：土体中的应力计算§4.1概述-应力状态及应力应变关系§4.2土体中的自重应力§4.3基础底面的压力分布与计算§4.4土体中的附加应力上部结构§4.5有效

2、应力原理内墙外墙§4.1概述§4.1概述•地基——支承建筑物荷载的土层•持力层——与建筑物基础底面直接接触的土层自重应力——由土体自身重量所产生的应力。•下卧层——持力层下面的土层附加应力——由外荷（静的或动的）引起的土中应力。•按引起的原因分为自重应力和附加应力；F基础形成年代久远的土层，压缩固结已完成，自重应力不再引起地基基础结构的外荷载变形。但在欠固结土层、地下水G水位下降、大面积堆土等，也会基底反力地基引起地基变形主基底压力持力层（受力层）要附加应力——是引起地基变形受的主要原因附加应力下卧层力

3、地基沉降变形层1§4.1概述—应力的正负号§4.1概述—应力状态地基中的应力状态zxz正应力剪应力1.三维应力状态（空间应力状态）+-z材料力学拉为正顺时针为正zx压为负逆时针为负xoxzxxzxyzxy+yz-z压为正逆时针为正y土力学x拉为负顺时针为负xxyxzxxyxzxzij=yxyyzij=yxyyz土力学中应力符号的规定zxzyzzxzyz§4.1概述——应力状态§4.1概述—应力状态2.二维应力状态（平面应变状态）2.

4、二维应力状态（平面应变状态）§应变条件§应力条件§独立变量zz0;xzx0;xyyzx,z,xz;zxyoxyyxzyxz0;,,;yz0EExzxzyxyzxyzx();,yyxzxz垂直于y轴断面的几何形状与应力状态相同y0x0xyxzx0xyxz沿y方向有足够长度，L/B≧10yxyz0ij=0yx0y0yzij=0yxy0yz在x,z平面内可以变形，但在y方向没

5、有0z0z变形zxzyzxzy§4.1概述—应力状态§4.1概述—应力状态3.一维应力状态（侧限应力状态）3.一维应力状态（侧限应力状态）§应变条件§应力条件§独立变量o0;xyyzzx•水平地基半无限空间体xyx0;;z,zF(z)xy•土质点或土单元不可能有侧向位移x0;yzABxyyzzx0xEEyz侧限应变条件sAsB•任何竖直面都是对称面xyzK0z;K0：侧压力系数1•半无限弹性地基内

6、的自重应力只与Z有关0x0xy0xzx0xy0xz§应变条件yx0;ij=0yx0y0yzij=0yxy0yzxyyzzx00zx0zyz0zx0zyz理论研究和工程实践中广泛应用2§4.1概述—应力应变关系§4.1概述线弹性体连续介质碎散体Δσ（宏观平均）加载土力学中应力非线性线弹性体符号的规定•三维应力状态弹塑性（应力较小时）•三轴应力状态卸载地基中常见的•平面应变状态成层土均质各向同性体各向异性（土层性质变化不应力状态•侧限应力状态大

7、）E、与位置和方向无关εεeε应力计算时的•连续p基本假定•弹性理论：弹性力学解求解“弹性”土体中的应力•均质各向同性方法：解析方法优点：简单，易于绘成图表等小结应力计算时的基本假定§4.2自重应力§4.2土体中的自重应力第4章：土体中的应力计算定义：在修建建筑物以前，地基中由土体本身§4.1概述-应力状态及应力应变关系的有效重量而产生的应力§4.2土体中的自重应力目的：确定土体的初始应力状态§4.3基础底面的压力分布与计算§4.4土体中的附加应力假定：水平地基半无限空间体半无限

8、弹性体§4.5有效应力原理有侧限应变条件一维问题§4.2自重应力一、均质土中的自重应力§4.2自重应力二、成层土的自重应力n天然地面czzczhhhhcz1122nniii1cxcyK0zzcz线天然地面zzczxyyzzx0h11z1hzcz11cz—天然地面任意深度z处水平面上的竖直自重应力。h22cx、cy—天然地面任意深度z处竖直面上的水平自重