土力学与地基基础 教学课件 作者 孙维东 主编第一节 土中应力.ppt

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1、第二章土的力学性质1、土中应力分：自重应力——由土的自身重力作用而产生的压力。附加应力——由建筑物荷载作用后产生的应力，在2、计算土中应力时所用的假定条件：附加应力的作用下，地基土将产生压缩变形，引起建筑物沉降。假设地基土为连续、匀质、各向同性的半无限弹性体、按弹性理论计算。一、土中自重应力1、假定：地面是无限延伸的水平面，在深度Z处水平面上各点的自重压力相等且均匀地无限分布。土体中任何垂直面及水平面上不产生剪应力。应力图形为直线。第一节土中应力2、均质土层Z深度处单位面积上的自重应力为：3、多层土层Z深度处土的自重应力为：各土层自重应力之和。结论：土的自重应力

2、随深度Z↑而↑。其应力图形为折线。4、地下水对自重应力的影响地下水位以下的土，受到水的浮力作用，使土的重度减轻。计算时采用水下土的重度。5、不透水层的影响不透水层指基岩层、只含强结合水的坚硬粘土层。作用在不透水层层面及层面以下的土自重应力应等于上覆土和水的总重。二、基底压力分布与简化计算1、基底压力的概念：在基础与地基之间接触面上作用着建筑物荷载通过基础传来的压力称为基底压力（↓）2、地基反力：地基对基础的反作用力（↑）3、基底压力的分布形态和哪些因素有关？基础的刚度、地基土的性质、基础埋深、荷载大小。4、基底压力的分布形态：（1）马鞍形—一般建筑物基础属此形态

3、，近似“直线形”（2）抛物线形（3）钟形（一）基底压力简化计算1、轴心受压基础的基底压力作用在基础上的荷载，其合力通过基础底面形心、基底压力为均匀分布2、偏心受压基础的基底压力在基底的一个主轴平面内作用有偏心力或轴心力与弯矩同时作用时。例2-1某地基的地质柱状图和土的有关指标列于图2-4中。试计算水位面及地面下深度为5m和7m处土的自重应力，并绘出分布图。解：地下水位面以下粉土和粉质粘土的浮重度分别为地下水位面处：粉土层底面处：粉质粘土层底面处（z=5m）（二）基底附加压力P0=基底压力--土的自重应力。引起地基的变形（即基础的沉降）三、地基附加应力两种计算方法

4、：弹性理论方法——用弹性力学的公式求解。应力扩散角方法——第四章叙述。(一).竖向集中力作用下地基附加应力的计算(二)矩形面积均布荷载作用下的地基竖向附加应力的计算1.矩形面积角点下任意深度的附加应力。L212L1b2b12.矩形均布荷载下非角点下任意深度的附加应力。（1）所求点在基础的四条边上13242.矩形均布荷载下非角点下任意深度的附加应力。（2）所求点在基础的底面积之内中心2.矩形均布荷载下非角点下任意深度的附加应力。（2）所求点在基础的底面积之内的特殊发情况——基底形心2.矩形均布荷载下非角点下任意深度的附加应力。1234（2）所求点在基础的底面积之外

5、四条边平行移动的区域内注：斜线区域为基底面积2.矩形均布荷载下非角点下任意深度的附加应力。（2）所求点在基础的底面积之外四条边平行移动的区域内注：斜线区域为基底面积(三)条形均布荷载作用下土中附加应力的计算墙下条形基础的基底附加应力36m12m12m6m24m6m已知：d=2m，P=200kPa，r=20kN/m3，求A、B、C三点下在基底以下2m处的竖向附加应力。注：具体题解见教材思考题1、土中应力的种类？3、基底压力分哪两种情况？如何求解？2、非匀质土中的自重应力如何？4、基底附加压力如何求解？结束