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文档简介
8.1地基的最终沉降量计算 8.2
固结理论及地基沉降与时间的关系 任务8基础沉降与渗透固结教学目标(1)知道最终沉降量定义和地基沉降的原因;(2)知道最终沉降量计算目的;(3)知道最终沉降量分层总和法、《规范》推荐法的计算方法。重点土的压缩特性;分层总和法基础最终沉降量计算。难点分层总和法、《规范》推荐法基础最终沉降量计算1、定义——地基土层在建筑物荷载作用下,不断地产生压缩,直至压缩稳定后地基表面的沉降量称为的最终沉降量。2、地基沉降的原因——①外因:附加应力;②内因:土具有碎散性,孔隙发生压缩变形。3、计算目的——在建筑设计中需预知该建筑物建成后将产生的最终沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜,判断地基变形值是否超过允许的范围,以便在建筑物设计时,为采取相应的工程措施提供科学依据,保证建筑物的安全。4、计算方法①分层总和法②《规范》推荐法③弹性理论法8.1地基的最终沉降量计算8.1.1分层总和法1.计算原理1)地基土为均匀、各向同性的半无限空间弹性体。在建筑物荷载作用下,土中的应力—应变呈直线关系。因此,可应用弹性理论方法计算地基中的附加应力。2)计算部位选择。按基础中心点O下土柱所受附加应力σz
来计算,这是因为基础底面中心点下的附加应力为最大值。当计算基础倾斜时,要以倾斜方向基础两端点下的附加应力进行计算。3)在竖向荷载作用下,地基土的变形条件为侧限条件,即在建筑物荷载作用下,地基土层只发生竖向压缩变形,不发生侧向膨胀变形。因而在沉降计算时,可以采用实验室测定的侧限压缩性指标a和Es
数值。4)沉降计算深度,理论上应计算至无限大,工程上因附加应力扩散随深度而减小,计算至某一深度(即受压层)即可。受压层以下的土层附加应力很小,所产生的沉降量可忽略不计。若受压层以下有软弱土层时,应计算至软弱土层底部。2.基本假定分层总和法计算地基最终沉降量
3.计算方法和步骤
【解】1)绘柱基及地基土的剖面图。9)柱基中点总沉降量。
8.1.2《建筑地基基础设计规范》推荐沉降计算法(应力面积法)对大量建筑物进行沉降观测,并与分层总和法计算相对比发现:①中等强度地基,计算沉降量与实测沉降量相接近;②软弱地基,计算沉降量小于实测沉降量,最多可相差40%;③坚实地基,计算地基沉降量远大于实测沉降量,最多竞相差5倍。
分析计算地基沉降量与实测沉降量差别的原因:①分层总和法所作的几点假定,与实际情况不完全符合。②土的压缩性指标的代表性、取原状土技术及试验准确度存在问题。③在地基沉降计算中,未考虑地基、基础与上部结构的共同作用。《地基规范》还对分层总和法的计算步骤进行了简化,采用了“应力面积”的概念,可以按地基土的天然层面分层,使计算工作得以简化。1.计算公式基础沉降分层示意《地基规范》法计算公式推导2.《地基规范》法计算公式推导1)分层总和法计算第i层土压缩量。2)附加应力的面积计算。其中:
则有:
4)第层土的压缩量。5)地基总沉降量计算。
6)引入计算经验系数Ψs
,即得《规范》法地基沉降计算公式。3.地基沉降计算深度zn
1)无相邻荷载基础中点下。当无相邻荷载影响,基础宽度在1—30m范围内时,基础中点的地基变形计算深度也可按下列简化公式计算。2)考虑相邻荷载的影响,应满足下式要求。4.沉降计算经验系数【解】1)求基础底面附加压力。4)确定基础
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