土中应力清楚明了

第4章土中应力Stressinsoils§4–1概述§4–2土中自重应力§4–3基底压力（接触应力）§4–4地基附加应力§4–1概述下卧层持力层（受力层）FG自重应力(overburdenstress)附加应力(additionalstress)有效应力：(effectivestress)孔隙应力(porestress)建筑物修建以前，地基中由土体本身的有效重量所产生的应力。自重应力(overburdenstress)：附加应力(additionalstress)：建筑物修建以后，建筑物重量等外荷载在地基中引起的应力，所谓的“附加”是指在原来自重应力基础上增加的压力。土体变形或地基变形的主要原因，是导致土体强度破坏和失稳的重要原因。有效应力：(effectivestress)土粒所传递的粒间应力，它是控制土的体积和强度两者变化的土中应力。孔隙应力(porestress)：土中水和土中气所传递的应力。土的变形具有明显的非线性特征。但考虑到一般建筑物荷载作用下地基中应力的变化范围不大时，可以把土看成是一个线性变形体，从而简化计算。yzx∞∞∞∞∞o=土力学中应力符号的规定地基：半无限空间材料力学+-+-土力学正应力剪应力拉为正压为负顺时针为正逆时针为负压为正拉为负逆时针为正顺时针为负一.土力学中应力符号的规定一、概念二、假设条件三、计算公式由土的自重引起的应力，称为自重应力。土体为连续、均质和各向同性的半无限弹性体§4–2土中自重应力离地面深度Z处，土的自重=土的体积×土的重度土的体积：按应力的定义三、计算公式自重应力的分布规律自重应力与水平应力的关系！土的水平向自重应力scx,scy可用下式计算式中K0为侧压力系数，也称静止土压力系数；土体无侧向变形和剪切变形，故四、公式的应用1.均质地基土的自重应力stressinhomogeneoussoil当地基为成层土体时，设各土层的厚度为hi，重度为gi，则在深度z处土的自重应力计算公式为：

2.成层地基土的自重应力式中n为从天然地面到深度z处的土层数。计算点在地下水位下时，由于水对土体有浮力作用，则下部分柱体取有效重度，即3.地下水的影响当地下水位下降，地基中有效自重应力增加，从而引起地面大面积沉降的严重后果当地下水位上升时，水位上升引起地基承载力的减小，湿陷性土的陷塌原地下水位121’2’1’2’12原地下水位4.不透水层的影响不透水层层面的自重应力按上覆土层的水土总重计算5.自重应力图的绘制建立直角坐标系确立特征点并编号（地面、层面、地下水位面、不透水层层面）计算各点的竖向自重应力按比例绘出特征点自重应力的位置用直线连接各点校核（地下水位处，不透水层处）§4.3基底压力Contactpressure基底压力是建筑物荷载通过基础传递给地基的单位面积压力。作用于地基上的是基底压力作用于基础上的是地基反力基底压力为接触压力1.概念2.学习研究的意义是确定地基强度条件的前提一、概述二、基底压力的分布1.基底压力的分布与基础的刚度有关刚性基础柔性基础基础特点基础随萍地基种一起变稍形，基蝴底压力旋为均匀订分布柔性旅基础（a）理想垫柔性巩基础可（b）路堤发下地湖基反锈力分留布刚性基辞础特点基础磁本身油无变痒形，困基底帽压力宣为非辞均匀麻分布影响缝基底芹压力撞的其葬它因会素基础埋剩深地基酒土的怕性质2.基底的飘简化计艘算中心押荷载家作用你时偏心荷柔载作用班时若是条防形基础丢，F,G取单位饲长度基歉底面积倚计算G=GAd取室侦内外男平均较埋深常计算中心荷禾载作用棍时作用于蝴基础底爪面形心欣上的力傻矩M=(F+G)∙e基础底袍面的抵甜抗矩；矩形坟截面W=快bl2/6pmaxpmin偏心荷网载作用塘时F+G讨论鞭：当e<l/6时，pmax，pmi悉n>0，基底压胖力呈梯叮形分布当e=l/6时，pma滋x>0，pmin=0，基底觉压力茧呈三茶角形梨分布当e>l/6时，pma索x>0，pmi寻n<0，基底勤出现元拉应绘力，值基底棵压力茎重分宜布pmaxpmine<l/6pmaxpmin=0e=l/6e>l/6pmaxpmin<0pmaxpmin=0基底压力重分布基底压成力重分惹布偏心吸荷载参作用复在基虑底压税力分喜布图它形的齐形心惭上基底习附加脊压力谷：作用于诊地基表驰面，由惹于建造害建筑物股而新增食加的压艺力称四为基宣底附咬加压趣力，焰即导岂致地丢基中辣产生翻附加额应力伯的那迁部分毒基底扬压力三、基愁底附加悬压力FFd实际情况基底附南加压力衬在数值姻上等于块基底压叠力扣除器基底标放高处原升有土体棋的自重完应力dpp00g-=dpp00g-=基底铁压力蚁呈梯扰形分腔布时忍，基机底附生加压每力基底附赌加压力自重牧应力因为屑基础觉具有天一定慕的埋河深，悼弹性攀力学锋解答录具有炸近似绞性。基坑平帅面尺寸逃和深度油较大时小，坑底酸回弹是属明显的奖，在沉负降计算婶中，为园了适当穿考虑这宿种坑底闷回弹和赔再压缩眨增加沉台降，取保证许坑底阅土质故不发丛生浸母水膨骗胀条此件有了枕基底乔附加绩压力房诚，可刊把它论作为疤作用载于弹笔性半杠空间告表面嫁上的浙局部反荷载蜘，根定据弹径性力欧学计什算地歇基中问的附停加应录力注意！附加霞应力以：新增膜外加雄荷载桌在地捐基土穿体中吗引起轿的应妈力§4秩.4地基中佛的附加级应力计算基练本假定辜：地基景土是魄连续单、均赖匀、复各向著同性斗的半育无限束完全亏弹性茶体不同地剥基中应努力分布煤各有其窃特点平面购问题空间胶问题x,z的函数x,y,z的函数一、宫竖向采集中倡荷载河作用斗下的序地基回附加勾应力188衔5年法国特学者布葵辛涅斯役克解M(x,y,z)PoyxzxyzrRM(x,y,0)q附加荷应力哄系数附加炮应力捉分布浮规律附加应龄力分布梦规律在集务中力皮作用奶线上姻的附烘加应灶力最点大，润向两索侧逐仁渐减邪小同一竖丑向线上昏的附加暑应力随战深度而挪变化在集中沃力作用断线上，看当z＝0时，σz→∞，随着墓深度捞增加袭，σz逐渐减压小竖向密集中曲力作抢用引缘瑞起的浸附加身应力沙向深忘部向剪四周破无限撒传播淡，在影传播堵过程赶中，茶应力追强度足不断伍降低（应力攻扩散）叠加决原理PazPbab两个蚁集中跪力作听用下σz的叠加等代妨荷载饲法：局部荷杜载的平羡面形状劲或分布框规律不讯规则时幼，可将蜓每个单佛元上的亦分布荷巡寿载视为杆集中力拳，再利葛用叠加监原理计读算。二、矩集形基础疫地基中首的附加暑应力计打算dp布辛灾涅斯碎克解积分矩形基利础角点皇下的竖子向附加谣应力系搬数角点序法计补算地泪基附些加应撤力ⅠzMoIVIIIIIIoIIIIIIIVp角点设法计岁算地蓬基附隔加应池力ⅡIIIooIIIIoIVoII计算点筝在基底稼边缘计算腊点在漫基底卡边缘船外角点矛法计唉算地娇基附蜂加应互力Ⅲ计算错点在乖基底晴角点痰外IooIIIIIIV垂直三输角形分枣布荷载dp布辛繁涅斯裹克解积分【例题分御析】有两及相邻量基础A和B，其尺纹寸、胀相对亩位置梦及基蛮底附棍加压佳力分药布见阔右图流，若祖考虑妖相邻斗荷载贪的影朵响，坏试求A基础匆底面忠中心签点o下2m处的绘竖向馆附加单应力分析o点的附酬加应力打应该是汉两个基墓础共同滔产生的迷附加应日力之和束，根据皂叠加原坦理可以心分别进挺行计算2m2m200kPaAo1m1m1m300kPa3m2mBA基础引院起的附算加应力σzA=4αcpAB基础引任起的附季加应力三、条播形基础幅地基中木的附加羡应力计迫算基础底面长宽比l/b→∞条形基崖础基础底面长宽比l/b≥10理想碎情况实际睛情况pd猛y布辛涅饭斯克解线积分几种榜不同术分布脸荷载童计算ⅠpxzMxzb/2b/2均布乳荷载惯情况αsz条形基底竖向附加应力系数,均为m,n的函数，其中m=x/b，n=z/b，可查表得到三、非牛均质和能各向异溪性地基季中的附夫加应力1、双层传地基上软逼下硬超土层土层挨中的园附加动应力骆值比案均值悄土时盐有所肯增大袭，存纽奉在应走力集持中现接象上硬首下软陈情况当土层集出现上桃硬下软恶情况时王，则往农往出现舞应力扩银散现象少。2、变喘形模把量随娇深度肾增大都的地若基沿荷驴载中撤心线奶下，镇地基餐附加聋应力穷发生硬应力宪集中尝。应力临扩散应力集舅中3、各向惭异性地做基二、内竖向规分布还荷载下下地胃基附龄加应壳力若基础内底面的扭形状或荣分布荷占载都是盈有规律态时，用猜积分法磨。（3）圆形落面积上专作用均最布荷载读时，土刺中附加判应力的事计算add足iti慌ona字ls草tre馆ss起ind股uce扶db飘yu肤nif出orm火ci煮rcu停lar裤lo关ad条形均饼布荷载泰下地基炸中的应科力分布宋规律1.地基女附加切应力俯扩散草分布2.在离幅基础摘底面柜不同泻深度矩处各尺个水瞎平面狭上，宋以宪基底铲中心筝点下虫轴线他上的植附加江应力隆最大莫，随雷着距舰离中帜轴线蚕愈远素愈小寒；3在荷玻载分旗布范迎围内巴之下援任意腾点沿么垂线辛的值祥，随铃深度晃愈向龙下愈后小。等值委线图粘是同州一应涌力的师相同弊数值兆点的散连线直。等σz线条形竭荷载熊等σz线方形荷参载岁等τxz线条形陪荷载等σx线条即形荷载【例题哭分析】【例】某条形系地基，贿如下图墙所示。党基础上蚊作用荷头载F=400根kN/m，M=20融kN淹•m，试求基爹础中点油下的附睬加应力航，并绘歼制附加毁应力分怪布图2mFM0

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