土中应力的计算ppt课件.ppt

《土中应力的计算ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4章土中应力4.1概述1.应力的产生：土体受到力的作用，以内力的形式作出响应，即产生内力，内力的集度称为应力。2.应力的分类：（1）应力按起因可分为：自重应力和附加应力土中某点的总应力=自重应力+附加应力（2）应力按分担作用可分为：有效应力和孔隙应力（孔隙压力）土中某点的总应力=有效应力+孔隙应力4.1概述均质土中的自重应力应力沿深度线性分布,单位为kPa4.2土中自重应力cx=cy=K0czxy=yz=zx＝０K0:土的侧压力系数或静止土压力系数。均质土中的侧向自重应力4.2土中自重应力(1

2、)地基中任意竖直面和水平面上均无剪应力存在。(2)为了简便起见，把常用的竖向自重应力cz简称为自重应力，并改用符号c表示。(3)计算点在地下水位以下时，采用浮重度代替天然重度。4.2土中自重应力计算自重应力应注意的问题：成层土中的自重应力4.2土中自重应力计算时注意地下水位的影响:(1)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算(2)地下水位位于同一土层中时，地下水位面应作为分层的界面。成层土中的自重应力4.2土中自重应力（1）

3、地下水上升时，自重应力减小；（2）地下水下降时，自重应力增大。地下水位升降对自重应力的影响4.2土中自重应力试计算地面下3.6米、6.0米、9.0米处的竖向自重应力大小？例题3.6米处6.0米处9.0米处什么是基底压力？4.3基底压力一对作用力与反作用力，可通过现场测试与理论计算确定基底压力与基底反力4.3基底压力当荷载较小时，基底压力分布形状如图a，接近于弹性理论解；荷载增大后，基底压力呈马鞍形(图b)；荷载再增大时，边缘塑性破坏区逐渐扩大，所增加的荷载必须靠基底中部力的增大来平衡，基底压力图形可变为抛物

4、线型(图d)以至倒钟形分布(图c)。基底压力的分布4.3基底压力基底压力的简化计算4.3基底压力一、中心荷载下的基底压力P(kPa)F—作用任基础上的竖向力设计值(kN)；G—基础自重设计值及其上回填土总重(kN)；G=GAd,其中G为基础及回填土之平均重度，一般取20kN/m3。d—基础埋深(m)；必须从设计地面或室内外平均设计地面算起。4.3基底压力的简化计算单向偏心荷载下，设计时通常取基底长边方向与偏心方向一致，此时两短边边缘最大压力设计值pmax与最小压力设计值pmin按材料力学短柱偏心受压公式

5、计算单向偏心荷载下的基底压力4.3基底压力W＝bl2/6M=(F+G)e单向心荷载下的基底压力4.3基底压力单向偏心荷载下的基底压力讨论4.3基底压力双向心荷载下的基底压力4.3基底压力基底附加压力P0例题课堂练习合力F+G偏心距e:比较e与L/6的大小?1、竖向集中力作用时地基附加应力2、均布矩形荷载作用时地基附加应力3、三角形分布的矩形荷载作用时地基附加应力4、均布圆形荷载作用时地基附加应力5、条形荷载作用时地基附加应力主要内容：4.3地基附加应力竖向集中力P(KN)作用在无限半空间表面，任意点M(x、

6、y、z)处的六个应力分量和三个位移分量的解析解——布辛奈斯克解。竖向集中力作用时的地基附加应力4.3地基附加应力4.3地基附加应力三个正应力：4.3地基附加应力布辛奈斯克解答：剪应力和位移：4.3地基附加应力布辛奈斯克解答：4.3地基附加应力集中力作用时竖向附加应力：4.3地基附加应力集中力作用时竖向附加应力分布特征4.3地基附加应力集中力作用时竖向附加应力分布规律4.3地基附加应力不规则局部面荷载作用时的地基附加应力1、矩形角点下任意深度处附加应力的计算4.3地基附加应力均布矩形荷载下地基附加应力αc为均

7、布矩形荷载角点下的竖向附加应力系数，简称角点应力系数，可查得。注意，b恒为短边，l恒为长边。1、矩形角点下任意深度处附加应力的计算4.3地基附加应力2、地基中任意点竖向附加应力计算——角点法4.3地基附加应力例题例题例题例题讨论：相邻基础的相互影响中间基础地基附加应力是否受相邻基础的影响?如何计算增加的附加应力?例题讨论：相邻基础的相互影响例题例题4.3地基附加应力三角形分布的矩形荷载下附加应力4.3地基附加应力三角形分布的矩形荷载下附加应力同理：4.3地基附加应力均布的圆形荷载时地基附加应力线荷载作用下的

8、地基附加应力4.3地基附加应力均布的竖向条形荷载的地基附加应力4.3地基附加应力均布的竖向条形荷载的地基附加应力4.3地基附加应力查P113表4-11三角形分布的竖向条形荷载时地基附加应力4.3地基附加应力不同荷载形式下附加应力公式小结4.3地基附加应力1、土中应力的分类；2、自重应力的计算及地下水影响；3、基底压力的计算及公式选择；4、基底附加压力的计算及注意事项；5、均布矩形荷载作用下地基角点附加应力计算公式