土中应力分布及计算.ppt

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1、3土中应力分布及计算(Distributionandcalculationofstressinsoil)3土中应力分布及计算(Distributionandcalculationofstressinsoil)3.1概述（Summary）3.2土的自重应力计算(Calculationofself-weight stressinSoil)3.3基础底面压力分布和计算（Calculationanddistributionofnetfoundationpressure）3.4地基中附加应力的计算(Calculat

2、ionofsuperimposedstressinfoundation)3.5有效应力原理（Principle of effective stress）3.1概述1，土中应力的分类按照应力产生的原因，土中应力分为自重应力和附加应力。自重应力是土体受到重力作用而产生的应力；附加应力是由于外载荷（建筑荷载、车辆荷载、土中水的渗流力、地震力等）的作用，在土中产生的应力增量。按照应力分担角度来分，则土中应力还可分为有效应力和孔隙水压力。2，土中应力计算的意义一句话，计算土中应力是对建筑物等地基基础进行沉降计算，强

3、度与稳定性分析的基础。7/29/20213概述３，土中一点的应力状态3.1方向的定义3.2二向应力状态斜截面上的应力与主应力４，土中应力的计算模型土是三相体，但在实际应用中，人们将天然土体简化为线性弹性体，即假设地基土是均匀、连续、各向同性的半无限弹性体。在工程中需注意：1，土的分散性影响2，土的非理想弹性体影响3，土的非均质性和各向异性影响3.1概述7/29/20214概述本章重点1、掌握土中自重应力计算2、掌握基底压力和基底附加压力分布与计算3、掌握矩形面积均布荷载、矩形面积三角形分布荷载以及条形荷载

4、等条件下的土中竖向附加应力计算方法7/29/20215概述主要内容土中自重应力的计算基础底面压力的分布和计算地基中附加应力的计算有效应力原理gogogogo7/29/20216主要内容3.2土中自重应力的计算本节重点1.均质土自重应力计算；2.成层土自重应力计算；3.有地下水时土自重应力计算；4.存在隔水层时水土自重应力计算；5.土中水平自重应力。7/29/20217土中自重应力的计算3.2土中自重应力的计算1.均质土的自重应力在深度z处平面上，土体因自身重力产生的竖向应力（称竖向自重应力）等于单位面积上

5、土柱体的重力G，如上图所示。在深度z处土的自重应力为：式中，—为土的重度，KN/m3；A—土柱体的截面积，m2。从上式可知，自重应力随深度z线性增加，呈三角形分布图形。7/29/20218土中自重应力的计算3.2土中自重应力的计算2.成层土的压力计算地基土通常为成层土。当地基为成层土体时，设各土层的厚度为hi，重度为，则在深度z处土的自重应力计算公式为：式中，n—从地面到深度z处的土层数；hi—第i层土的厚度，m。成层土的自重应力沿深度呈折线分布，转折点位于值发生变化的土层界面上。7/29/20219土中

6、自重应力的计算3.2土中自重应力的计算3.有地下水时土自重应力计算当计算地下水位以下土的自重应力时，应根据土的性质确定是否需要考虑水的浮力作用。通常认为水下的砂性土是应该考虑浮力作用的。粘性土则视其物理状态而定，一般认为：1，若水下的粘性土其液性指数IL＞1，则土处于流动状态，土颗粒之间存在着大量自由水，可认为土体受到水浮力作用；2，若IL≤0，则土处于固体状态，土中自由水受到土颗粒间结合水膜的阻碍不能传递静水压力，故认为土体不受水的浮力作用；3，若0＜IL＜1，土处于塑性状态，土颗粒是否受到水的浮力作用

7、就较难肯定，在工程实践中一般均按土体受到水浮力作用来考虑。若地下水位以下的土受到水的浮力作用，则水下部分土的重度按有效重度计算，其计算方法同成层土体情况。7/29/202110土中自重应力的计算4.存在隔水层时水土自重应力计算当地基中存在隔水层时，隔水层面以下土的自重应考虑其上的静水压力作用。式中，—第i层土的天然重度，对地下水位以下的土取有效重度；hw—地下水到隔水层的距离(m)。在地下水位以下，如埋藏有不透水层,由于不透水层中不存在水的浮力，所以层面及层面以下的自重应力应按上覆土层的水土总重计。3.2

8、土中自重应力的计算7/29/202111土中自重应力的计算3.2土中自重应力的计算5.土中水平自重应力式中K。——侧压力系数(静止土压力系数)6.成层土中自重应力计算过程参见下面动画。Question何谓土中应力，计算它有何意义？怎样简化土中应力的计算模型？在工程应用中应该注意哪些问题？BACK7/29/202112土中自重应力的计算3.3基础底面压力的分布和计算建筑物荷载通过基础传递给地基的压力称基底压力（地基反力）。也就是