《地基承载力》PPT课件.ppt

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1、第八章地基承载力基本要求1．掌握临塑荷载和塑性荷载的概念及计算方法2．了解普朗德尔、赖斯纳理论；掌握太沙基公式；掌握地基承载力的设计值及其确定方法第一节概述某点>f:极限平衡状态某区域内:>f,则处于极限平衡区,地基失稳地基承载力分为两种:极限承载力与土性、基础埋深、宽度、形状等有关容许承载力:与建筑的结构特性等有关本章对土性的假设:理想弹塑性体第二节地基的变形和失稳一、临塑荷载pcr和极限承载力pu地基变形的三个阶段：压密阶段(oa)局部剪损阶段(ab)整体剪切破坏阶段三阶段之间的界限荷载pcr和puo

2、sP=P/Apcrpu二、竖直荷载下地基的破坏形式（动画）图8-3整体剪切破坏(b):土质坚硬、密实、埋深局部剪切破坏(c):地基土质疏松冲剪破坏（d）：地基土质疏松随着基础埋深增加，局部剪切破坏、冲剪破坏更为常见。魏西克（Vesic,A.B）提出了用土的相对压缩性判别地基究竟要发生哪种破坏模式。土的刚度指数Ir和临界刚度指数Ir(cr)为q__基础的側面荷载q=DIr>Ir(cr),土相对不可压缩，发生整体剪切破坏Ir

3、进行研究,而对局部剪切破坏或冲剪破坏模式,目前尚无理论公式可循.有学者建议将整体剪切破坏模式的公式加以适当修正,可用于局部剪切破坏;冲剪破坏模式很少见,可不予研究.三、倾斜荷载下地基的破坏形式水工教科书提出基底临界竖向力pcr=ABtan+2c(1+tan)(8-3)竖向荷载pvpcr属深层整体滑动可用本章后面所述的方法,验算地基失稳可能性.一、极限平衡理论的原理极限平衡理论——土体处于理想塑性状态时的应力分布和滑裂面轨迹的理论。应用范围：工程中

4、常用于求解地基的极限承载力和地基的滑裂面轨迹。求解思路：1.仅有自重时,平面问题的静力平衡方程(8-6)2.极限平衡状态条件无粘土粘土(8-7)第三节极限平衡理论求地基的极限承载力根据(8-6)、（8-7）可得（8-11）：上式为无粘土体处在极限平衡状态时的基本偏微分方程组，由特征线法求解，可得到地基承载力。一、普郎德尔-瑞纳斯极限承载力理论普郎德尔-瑞纳斯基本假设：（1）地基土均匀、各向同性，且=0（2）基础地面完全光滑(3)D

5、滑裂体的过渡区滑裂土体分为三区：Ⅰ朗肯主动区Ⅲ朗肯被动区Ⅱ过渡区ⅡIⅢ1.当荷载达到极限荷载时,地基内出现连续的滑裂面,滑裂区由3个区组成.第二区为过渡区,其对数螺线可表示为:r=r0etan2.由特征线法求解得:Pu=qNq+cNc(8-13)式中Nq=f(c,),Nc=g(c,)由力平衡法求极限承载力同样可得(8-13).(图8-10)90°-￠实际地面特别说明:对于粘性大、排水条件差的饱和粘土地基，可按u=0法求极限承载力：Pu=q+5.14c(8-20)三、极限承载力的一般计算公式索科洛夫斯基将

6、两种介质叠加：（1）理想散粒体c=0，0和0的土体（2）无重的纯粘性体c0，=0，=0得地基承载力的一般计算公式Puu=1/2BN+qNq+cNc式中BN、Nq、Nc为与和倾角有关的系数，表8-2四、用极限平衡理论求地基的极限承载力方法讨论（一）、影响的极限承载力的因素1、滑裂土体自重产生的抗力与，，B有关，且与B成正比2、q所产生的的抗力与q、有关，但此部分极限荷载与B无关3、c所产生的抗力与c有关，与B无关（二）关于承载力系数（1）较大的粘土，采用普郎德尔理论，承载力Pu误差

7、较大（2）较小的粘土，采用普郎德尔理论，承载力Pu误差较小(3)c=0的无粘性土，基础埋深d对Pu起极其重要作用一、基础下形成刚性核（弹性楔）时地基的极限承载力——太沙基(K.Terzaghi)课题太沙基公式作为一种半理论半经验法，得到最广泛应用。（一）基本假设（1）基础底面完全粗糙，刚性核的尖端处，左右两侧的曲线滑裂面必定与铅垂线相切（2）除弹性楔体外，滑动区域范围内的土体处于塑性平衡状态（3）基础底面以上两测的土体用相当均布荷载q=D代替（二）从刚性核的静力平衡条件求地基极限承载力第四节地基极限承载力的其

8、他分析方法BBCAWEpPuEpW考虑单位长度的基础，写出平衡条件：PuB=2Ep+cBtan-W（8-26）式中W为刚性核自重W=1/4B2tancBtan为AC和BC面上粘聚力的竖向分量（三）被动土压力Ep的确定Ep是重度，粘聚力c及均布荷载q三种因素引起的总值，要精确地确定它是很困难的，对于工程实用要求，可用下述简化方法计算：（1）由土体自重引起的Ep￠B