土力学课件(9地基承载力)(2)

1、 f，第9章：土压力 9.2 浅基础的地基破坏模式9.3 地基临界荷载9.4 地基极限承载力9.1 概述9.5 地基容许承载力和地基承载力特征值地基土沉降变形地基土沉降变形建筑物基础沉降和沉降差建筑物基础沉降和沉降差变形要求变形要求荷载过大超过地基承载力荷载过大超过地基承载力地基产生滑动破坏地基产生滑动破坏稳定要求稳定要求水泥仓地基水泥仓地基整体破坏整体破坏蓝粘土蓝粘土石头和粘土石头和粘土地基土可能的滑动方向地基土可能的滑动方向岩石办公楼办公楼外墙外墙黄粘土黄粘土 静荷试验或其他原位试验静荷试验或其他原位试验 规范查表方法规范查表方法 理论公式方法理论公式方法 经验法（类比法）经验法（类比法）

2、冲剪破坏的模型实验地基土的条件：地基土的条件：种类、密度、含水量、压缩种类、密度、含水量、压缩 性、抗剪强度等。性、抗剪强度等。基础条件：基础条件：形式、埋深、尺寸等。形式、埋深、尺寸等。直线变形阶段直线变形阶段塑性变塑性变形阶段形阶段塑性流动塑性流动阶段阶段临塑荷载临塑荷载极限荷载极限荷载1.地基土中应力状态的三个阶段地基土中应力状态的三个阶段 公式推导依据：公式推导依据：用线弹性理论计算附加应力；用线弹性理论计算附加应力； 用强度理论建立极限平衡方程式。用强度理论建立极限平衡方程式。 第一步：用弹性理论求第一步：用弹性理论求M点大小主应力点大小主应力叠加后得：叠加后得： 第二步：第二步：M

3、点极限平衡时，满足一点的极限平衡点极限平衡时，满足一点的极限平衡方程式方程式将将1、3代入上式得：代入上式得： 1.临塑荷载临塑荷载 在一定荷载作用下，塑性区的最大深度在一定荷载作用下，塑性区的最大深度zmax可由可由数学上求极值的方法求得数学上求极值的方法求得或或:大尺寸的水工建筑物可取大尺寸的水工建筑物可取pcr作为地基承载力作为地基承载力p1/3p1/4pcr或或:或或:级别低的或偏级别低的或偏心荷载作用的心荷载作用的基础基础工民建和小尺工民建和小尺寸的水工建筑寸的水工建筑在中心荷载作用下，控制塑性区最大开展深度在中心荷载作用下，控制塑性区最大开展深度zmax=b/4，在偏心荷，在偏心荷

4、载下控制载下控制zmax=b/3，对一般建筑物是允许的。分别将，对一般建筑物是允许的。分别将zmax=b/4和和zmax=b/3代入（代入（9-5）得：）得：第第9章章 地基承载力地基承载力 求地基极限承载力的目的是通过求出求地基极限承载力的目的是通过求出pu再除以一再除以一个大于个大于1的安全系数进行折减的安全系数进行折减,从而确定地基承载从而确定地基承载力力.即地基承载力即地基承载力f=pu/k极限承载力极限承载力的求解方法的求解方法:.(数学上有困难数学上有困难,很难很难得出解析解得出解析解) 普郎德尔普郎德尔; 赖斯纳公式赖斯纳公式.(按整体剪切破坏模式按整体剪切破坏模式) 太沙基太沙

5、基; 汉森汉森; 魏锡克公式魏锡克公式第第9章章 地基承载力地基承载力9.4.1 普郎特尔普郎特尔和和赖斯纳赖斯纳极限承载力极限承载力假定假定:基础：刚性条形基础、底面光滑、无埋深基础：刚性条形基础、底面光滑、无埋深地基：刚塑性、地基：刚塑性、=0郎肯主动区郎肯主动区过渡区过渡区郎肯被动区郎肯被动区推导参见土力学及岩石力学武汉水利电力学院编 P195-196P195-196普郎特尔模型普郎特尔模型第第9章章 地基承载力地基承载力9.4.1 普郎特尔普郎特尔和和赖斯纳赖斯纳极限承载力极限承载力第第9章章 地基承载力地基承载力Pu = c.NcNq 承载力系数承载力系数1)2/45(tan)tan

6、exp(cot2 cN或查表或查表9-11924年，赖斯纳在普郎德尔理论的基础上考虑了基础埋深的影年，赖斯纳在普郎德尔理论的基础上考虑了基础埋深的影响即把基底以上两侧土仅仅视同作用在基底水平面上的柔性超响即把基底以上两侧土仅仅视同作用在基底水平面上的柔性超载载 q（=md），导出了地基极限承载力计算公式），导出了地基极限承载力计算公式qcuqNcNp )2/45(tan)tanexp(2 qN或查表或查表9-1适用条件：适用条件：基底为粗糙的条基，基土为硬粘土或密砂。基底为粗糙的条基，基土为硬粘土或密砂。即即类破坏。假定地基中滑动形式如下：类破坏。假定地基中滑动形式如下：第第9章章 地基承载力

7、地基承载力把把“abaaba1 1”做脱离体，根据静力平衡条件，求得太做脱离体，根据静力平衡条件，求得太沙基极限承载力公式：沙基极限承载力公式：被动土压力系数被动土压力系数第第9章章 地基承载力地基承载力 bNqNcNpqcu)2/1( 第第9章章 地基承载力地基承载力对局部剪切破坏模型对局部剪切破坏模型，太沙基建议将，太沙基建议将c c和和tgtg均降均降低低1/31/3。即取：。即取：第第9章章 地基承载力地基承载力根据调整后的根据调整后的*由图由图9-10查得查得Nc、Nq、N，按式（，按式（9-13）计算）计算第第9章章 地基承载力地基承载力第第9章章 地基承载力地基承载力第第9章章 地基承载力地基承载力Nc、Nq、N 承载力系数承载力系数Sc、Sq、S 基础形状修正系数基础形状修正系数i ic、 i iq、 i i 荷载倾斜修正系数荷载倾斜修正系数dc、 dq、 d 基础埋深修正系数基础埋深修正系数gc、 gq、 g地面倾斜修正系数地面倾斜修正系数bc、 bq、 b 基底倾斜修正系数基底倾斜修正系数影响地基承载力的因素影响地基承载力的因素)(bdcfpu、1.1.重度的影响重度的影响粘性土：地下水位上升粘性土：地下水位上升ppu u；另外，粘性土；另外，粘性土c c p pu u砂土砂土: c=0, : c=0, 几乎不影响几乎