第6章地基变形计算ppt课件.ppt

《第6章地基变形计算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、建筑物通过基础将荷荷载传给地基，在地基内部将产生应力和变形，从而引起建筑物基础的沉降。土体受力后引起的变形可分为体积变形和剪切变形。体积变形—主要由正应力引起，它只会使土体压密、体积缩小，但不会导致土体破坏。剪切变形—主要由剪应力引起，当剪应力超过一定限度时，土体将产生剪切破坏。此时的变形将不断发展。通常在地基中是不允许发生大范围剪切破坏。第1节概述1土具有压缩性荷载作用地基发生沉降荷载大小土的压缩特性地基厚度一致沉降（沉降量）差异沉降（沉降差）建筑物上部结构产生附加应力影响结构物的安全和正常使用定义基础将荷载传递给地基，在地基中

2、产生附加应力和变形，从而引起的基础的下沉称为基础的沉降。2地基土产生压缩的原因1.建筑物荷载作用，这是普遍存在的因素；2.地下水位大幅度下降，相当于施加大面积荷载；3.施工影响，基槽持力层土的结构扰动；4.振动影响，产生震沉；5.温度变化影响，如冬季冰冻，春季融化；6.浸水下沉，如黄土湿陷，填土下沉。1.固相矿物本身压缩，极小，物理学上有意义，对建筑工程来说没有意义的；2.土中液相水的压缩，在一般建筑工程中，荷载（100-600）kPa作用下，很小，可不计；3.土中孔隙的压缩，土中水与气体受压后从孔隙中挤出，使土的孔隙减小。内因外

3、因基础沉降是地基土压缩的结果和表现。3土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性压缩量的组成固体颗粒的压缩土中水的压缩空气和水的排出占总压缩量的1/400不到，忽略不计压缩量主要组成部分说明：土的压缩被认为只是由于孔隙体积减小的结果无粘性土粘性土透水性好，水易于排出压缩稳定很快完成透水性差，水不易排出压缩稳定需要很长一段时间第2节室内压缩试验及压缩性指标4压缩试验研究土的压缩性大小及其特征的室内试验方法，亦称固结试验三联固结仪5刚性护环加压活塞透水石环刀土样底座透水石荷载注意：土样在竖直压力作用下，由于环刀和刚性护环的限制，只产生

4、竖向压缩，不产生侧向变形。故又称为侧限压缩试验。压缩仪示意图6研究土在不同压力作用下，孔隙比变化规律Vv＝e0Vs＝1h0/(1+e0)h0Vv＝eiVs＝1h/(1+ei)phisi土样在压缩前后变形量为s，整个过程中土粒体积和底面积不变。土样原始孔隙比e0和土颗粒体积Vs有如下关系压力到某级荷载pi时，若土样稳定变形量为si，则土颗粒体积为p7根据不同压力pi作用下，达到稳定的孔隙比ei，可绘制e-p曲线，即压缩曲线。由前式得到土样在压缩过程中受侧限，横截面积不变，且土颗粒是不可压缩的，故8压缩曲线（e-p）曲线压缩性不同的土

5、，曲线形状不同，曲线愈陡，说明在相同压力增量作用下，土的孔隙比减少得愈显著，土的压缩性愈高。通常情况下,砂土的e-p曲钱较平缓，而软粘土e-p的曲线较陡e0eppe曲线A曲线B曲线A压缩性＞曲线B压缩性压缩试验成果与压缩试验指标1:各级压力与其相应的稳定孔隙比的关系曲线，简称ep曲线。2:elogp曲线。9压缩曲线（e-logp）曲线压缩性指标根据压缩曲线可以得到三个压缩性指标1.压缩系数a2.压缩指数Cc3.压缩模量Es10压缩系数:土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压力增量的比值p1p2e1e2M1M2e0ep△p△e利用

6、单位压力增量所引起的孔隙比改变表征土的压缩性高低，称为压密定律在e-p压缩曲线中，实际采用割线斜率表示土的压缩性β11《土工试验方法标准》规定用p1＝100kPa、p2＝200kPa对应的压缩系数a1-2评价土的压缩性a1-2＜0.1MPa-1低压缩性土0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1中等压缩性土a1-2≥0.5MPa-1高压缩性土据图中曲线知道，同一种土的压缩系数并不是常数，而是随着所取压力变化范围的不同而改变。12压缩指数e~logp座标系统中压缩曲线直线段的斜率，即：Cc<0.2时为低压缩性土，Cc=0.2—0.

7、4时为中压缩性土，Cc>0.4时为高压缩性土。Cc是无量纲系数，同压缩系数a一样，压缩指数Cc值越大，土的压缩性越高。13在大荷重下，土的压缩系数近于稳定的常数。粘性土的Cc值得多在0.1～1.0之间。正常固结的粘性土其压缩指数与压缩系数之间有如下关系：14压缩模量土在侧限条件下压应力增量与压应变增量的比值，称压缩模量或侧限模量工程上常用从0.1—0.2MPa压力范围内的压缩模量Es1-2来判断土的压缩性。因为：且15说明：土的压缩模量Es与土的的压缩系数a成反比，Es愈小，a愈大，土的压缩性愈高。当Es1-2＜4MPa时，属于高

8、压缩性土当Es1-2=4～15MPa时，属中等压缩性土当Es1-2＞4MPa时，属于低压缩性土工程上利用Es1-2来判别土的压缩性高低工程上有时也用体积压缩系数mv（MPa-1）来作为地基沉降的计算参数，它在数值上等于压缩模量的倒数，表达式为16第