土力学及地基基础第7讲-基底压力

1、2021/8/21基底压力刘忠玉 教授 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 郑州大学远程教育学院本讲知识点：一、基底压力及分布二、基底压力简化计算三、基底附加压力 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 郑州大学远程教育学院一、基底压力及分布基底压力：建筑物上部结构荷载和基础自重通过基础传递给地基，在基础底面与地基之间产生的接触压力。砂土粘性土刚性基础基底压力影响因素：基础的形状、大小、刚度，埋深，基础上作用荷载的性质（中心、偏心、倾斜等）及大小、地基土性质。 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 郑州大学远程教育学院二、基底压力简化计算n 刚性基础的基底压力呈非线性分布，荷载越大

2、，越均匀。n 圣维南原理：基底下一定深度处的附加应力与基底荷载的分布形态无关，只与其合力的大小和作用点位置有关。n 对于具有一定刚度以及尺寸较小的基础，其基底压力近似视为线性分布，按材料力学公式进行简化计算。对于较复杂的其他基础，一般需考虑上部结构和基础的刚度以及地基土的力学性质的影响，按弹性地基梁板的方法计算。 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 郑州大学远程教育学院（一）中心荷载作用下的基底压力对于条形基础，Fk，Gk取单位长度基底面积计算Fk相应于荷载标准组合时基础上的竖向力；Gk基础自重及其上回填土重标准值总和，Gk=GAd，G一般取20kN/m3，地下水位以下扣除水的浮力；d基

3、础埋深，一般从室外设计地面或室内外平均设计地面算起。A基底面积。pkkkAGFpkkk HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 郑州大学远程教育学院（二）偏心荷载作用下的基底压力elbpkmaxpkminFkMkMk作用于基础底面形心上的力矩，Mk=(Fk+Gk)e；E合力偏心距；W基础底面的抵抗矩；矩形截面W=bl2/6。类似短柱偏心受压公式可得eFk+GkWMAGFppinkkkkmkmax)61(kkkminkmaxleAGFpp HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 郑州大学远程教育学院讨论当e0，基底压力呈梯形分布； 当e=l/6时，pkmax0，pkmin=0，基底压力呈三角

4、形分布； 当el/6时，pkmax0，pkmin0，基底出现拉力，基底压力重分布。 pkmaxpkminel/6pkmaxpkmin0pkmaxpkmin=0基底压力重分布)61(kkkminkmaxleAGFpp HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 郑州大学远程教育学院基底压力重分布总的竖向荷载通过基底压力分布图形的形心注意：e=Mk/(Fk+Gk)belpGF2321maxkkkelbGFp2/3)(2kkmaxk HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 郑州大学远程教育学院三、基底附加压力n 一般情况下，由于土在自重作用下已经固结，只有新增的建筑物荷载，才会引起地基压缩变形。当基

5、础埋置于地面下一定深度后，计算附加应力时用到的地面荷载强度不是基底压力的全部，而应该将基底处原有的自重应力扣除。n 基底附加压力：作用于地基表面，由于建造建筑物而新增加的压力称为基底附加压力，即导致地基中产生附加应力的那部分基底压力。基底附加压力在数值上等于基底压力扣除基底标高处原有土体的自重应力。 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 郑州大学远程教育学院pp0说明：当基坑平面尺寸和深度较大时，应考虑坑底的回弹和再压缩而增加沉降。基底压力自重应力cd0 ppdppp0cd0基底附加压力 HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 郑州大学远程教育学院例题分析【例】已知如图所示柱基础所受荷载

6、(相应于荷载效应标准组合)为Fk= 700 kN，Hk= 20 kN，Mk= 77.8kNm；若基础底面尺寸lb = 1.6 m2.4 m，室外设计地面距基底距离为1.0 m，室内设计地面高出室外设计地面0.3 m。试求基底平均压力、基底最大压力和基底最小压力。 Hk=20kNFk=700kNMk=77.8kNm HTTP:/DLS.ZZU.EDU.CN 郑州大学远程教育学院室内外的平均埋深为 基础及回填土重合力偏心距基底平均压力基底最大压力基底最小压力mdkN32.8820kAdGGkkk77.8200.50.11 m0.4m70088.326MleFGkPa3.208700kkkAGFpkPa7.261)4.211.06