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土中自重应力离地膨面深惯度Z处，代土的张自重=土的都体积×土的常重度土的糕体积嚼：按应醋力的丸定义三、晌计算悔公式自重随应力摸的分递布规崇律自重专应力政与水客平应火力的帖关系！土的例水平图向自报重应撒力scx,scy可用仿下式鬼计算式中K0为侧蕉压力旬系数轮，也白称静喊止土购压力幕系数旧；土停体无锯侧向科变形涂和剪崭切变年形，较故四、稍公式背的应何用1.均质昼地基轻土的港自重馆应力st庆re竖ss障i铺n翼ho命mo饱ge烧ne芹ou懂s宽so径il当地竖基为剖成层沉土体途时，被设各述土层稿的厚卸度为hi，重度属为gi，则在辈深度z处土斜的自亚重应室力计迷算公订式为锋：2.成层吉地基棕土的炉自重眨应力式中n为从恶天然居地面冰到深代度z处的阶土层敲数。计算完点在壳地下暖水位遥下时球，由学于水拳对土也体有历浮力闸作用剖，则搏下部数分柱寇体取厕有效烧重度准，即3.地下湾水的误影响当地庸下水锋位下东降，多地基沟中有移效自天重应食力增风加，杠从而腾引起异地面翼大面聚积沉咱降的答严重猛后果当地拢下水臭位上生升时仿，水倒位上好升引拜起地芹基承岂载力旨的减炒小，代湿陷宾性土吸的陷高塌原地颤下水故位121’2’1’2’12原地闹下水热位4.不透益水层率的影怎响不透终水层盯层面羊的自腐重应龟力按吹上覆煤土层臣的水嫩土总器重计盛算5.自重张应力旱图的念绘制建立警直角旋坐标朱系确立湖特征冻点并抵编号逃（装地面端、层锈面、肚地下武水位税面、元不透蛾水层纲层面旱）计算棕各点基的竖挽向自污重应览力按比压例绘典出特银征点纠自重搁应力脸的位婆置用直央线连组接各幸点校核喘（柳地下停水位徐处，雅不透爪水层迈处）§4息.3基底城压力Co凳nt膜ac叮t凳pr衡es熊su例re基底压力是建跃筑物很荷载描通过捞基础舞传递疯给地胡基的背单位尼面积眠压力汗。作用斯于地扯基上逮的是基底虎压力作用苗于基谅础上农的是地基么反力基底贺压力全为接糖触压善力1.概念2.学习蓄研究厕的意幼义是确案定地循基强墓度条汪件的统前提一、屿概述二、孔基底叮压力炮的分述布1.基底粱压力和的分缴布与头基础衣的刚史度有锈关刚性姑基础柔性亦基础基础特点基础介随地顶基用一起蚁变形突，基奔底压帅力为盾均匀稠分布柔性服基础（a）理想乐柔性哭基础灵（b）路堤费下地储基反冬力分淘布刚性址基础特点基础拴本身坟无变跪形，份基底饶压力羊为非估均匀竞分布影响唤基底压压力讲的其税它因睡素基础伴埋深地基扛土的杯性质2.基底宿的简奴化计堂算中心么荷载桨作用害时偏心须荷载衡作用失时若是陕条形陡基础铁，F,G取单卧位长刊度基眯底面已积计袖算G=

GAd取室纱内外号平均范埋深房诚计算中心耳荷载暴作用葡时作用欺于基篮础底婚面形瞎心上体的力全矩M=(F+聪G)∙e基础橡底面秧的抵票抗矩；矩形老截面W=蛛bl2/6pmaxpmin偏心达荷载常作用表时F+G讨论艳：当e<l/6时，pma貌x，pmi理n>0，基底袋压力禽呈梯产形分虫布当e=l/6时，pma踪蝶x>0，pmi皇n=0，基底呼压力年呈三简角形旷分布当e>l/6时，pma底x>0，pmi耻n<0，基底凳出现康拉应洋力，序基底丹压力拼重分扔布pmaxpmine<l/6pmaxpmin=0e=l/6e>l/6pmaxpmin<0pmaxpmin=0基底压力重分布基底牲压力组重分恒布偏心替荷载择作用宗在基己底压跳力分焦布图鼓形的完形心贡上基底姿附加导压力热：作用留于地络基表席面，师由于势建造呼建筑迷物而新增妈加的压漂力称冻为基滚底附席加压告力，伴即导翻致地葱基中殿产生叙附加演应力驾的那懒部分歼基底职压力三、禾基底谅附加颜压力FFd实际情况基底短附加鼠压力框在数快值上狮等于惭基底建压力胳扣除径基底崭标高鞠处原疲有土乳体的即自重堡应力dpp00g-=dpp00g-=基底律压力被呈梯什形分逗布时侍，基薄底附献加压医力基底路附加医压力自重晒应力因为朝基础稳具有秩一定舒的埋裤深，抓弹性敬力学桌解答住具有猪近似种性。基坑办平面旱尺寸挥和深吉度较顺大时屑，坑撞底回椅弹是截明显麻的，傍在沉络降计冠算中礼，为匹了适微当考旗虑这他种坑泛底回虹弹和培再压遮缩增谎加沉狐降，滚取保证采坑底弱土质测不发邀生浸售水膨曾胀条赶件有了丸基底携附加蠢压力弓，可丧把它吗作为槽作用祝于弹能性半芦空间叉表面渗上的室局部疫荷载双，根布据弹醋性力恨学计盲算地卫基中血的附否加应怨力注意！附加漫应力些：新增击外加渗荷载弹在地欧基土冲体中皮引起孩的应颠力§4跨.4地基永中的吗附加附应力计算耀基本技假定母：地基领土是证连续桑、均惩匀、疾各向脑同性匀的半辜无限嫁完全丑弹性肌体不同骨地基塘中应愁力分大布各醉有其臣特点平面桐问题空间王问题x,z的函数x,y,z的函数一、择竖向昏集中愿荷载脾作用片下的及地基妈附加碎应力18穷85年法熔国学废者布助辛涅担斯克预解M(x,y,z)PoyxzxyzrRM(x,y,0愿)q附加产应力辈系数附加烟应力存分布必规律附加能应力伴分布升规律在集播中力麻作用呀线上皱的附做加应茂力最析大，臣向两赛侧逐嘴渐减敌小同一僻竖向盘线上布的附工加应搂力随颂深度雀而变产化在集疫中力厕作用话线上慰，当z＝0时，σz→∞，随着蛛深度栗增加宵，σz逐渐伯减小竖向支集中逐力作靠用引菊起的顾附加尝应力有向深罪部向靠四周毁无限很传播在，在断传播亿过程坟中，详应力堡强度生不断凯降低（应力扰扩散）叠加厉原理PazPbab两个兼集中驶力作汁用下σz的叠指加等代挽荷载跌法：局部粮荷载桐的平蝇面形演状或搂分布润规律污不规稻则时晨，可焰将每间个单膊元上改的分皆布荷纤载视淹为集赤中力羡，再虑利用永叠加剪原理顺计算。二、辰矩形拦基础负地基般中的怨附加部应力错计算dp布辛只涅斯侍克解积分矩形肤基础闭角点撒下的丢竖向胁附加臂应力龟系数角点垒法计雅算地弹基附喊加应护力ⅠzMoIVIIIIIIoIIIII雾IIVp角点揭法计情算地珍基附厘加应物力ⅡIIIooIIIIoIVoII计算炸点在穿基底掀边缘计算陵点在腰基底倡边缘气外角点早法计命算地豪基附脾加应姿力Ⅲ计算旧点在脚基底藏角点慎外IooIIIIIIV垂直街三角似形分薄布荷尤载dp布辛授涅斯漂克解积分【例题始分析】有两品相邻少基础A和B，其尺狭寸、吉相对洁位置壮及基肿底附竟加压章力分黎布见统右图绍，若惜考虑劝相邻爱荷载亡的影脑响，屡试求A基础败底面筑中心缺点o下2m处的色竖向变附加懂应力分析o点的招附加慨应力另应该芬是两屈个基划础共稳同产狱生的究附加抄应力邀之和无，根虫据叠魂加原耐理可肚以分尾别进奥行计粘算2m2m200kPaAo1m1m1m300kPa3m2mBA基础遮引起斩的附算加应叔力σzA=4粥αcpAB基础错引起醉的附励加应吃力三、中条形并基础贼地基摧中的约附加饲应力曲计算基础底面长宽比l/b→∞条形挽基础基础底面长宽比l/b≥10理想尼情况实际扔情况pd湖y布辛匙涅斯藏克解线积分几种熊不同陆分布准荷载柿计算ⅠpxzMxzb/2b/2均布书荷载包情况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、洒非均京质和魄各向苦异性英地基痛中的牺附加示应力1、双搂层地亿基上软林下硬互土层土层搬中的跪附加劫应力验值比雄均值淘土时精有所迷增大鞭，存牧在应侧力集净中现松象上硬带下软沃情况当土汗层出鼓现上腥硬下稼软情全况时知，则龟往往涉出现搞应力结扩散咬现象朗。2、变省形模识量随全深度挂增大烈的地脚基沿荷棋载中陪心线骡下，裂地基皇附加墨应力欧发生边应力刘集中县。应力拾扩散应力象集中3、各蜻向异己性地龙基二、盯竖向垂分布荡荷载猜下地蹦基附严加应勾力若基电础底奸面的笑形状谎或分莫布荷士载都市是有厌规律品时，未用积练分法鞭。（3）圆碌形面俊积上坑作用当均布觉荷载临时，锡土中棋附加猾应力浮的计牧算ad赴di悲ti兽on猜al帽s陆tr总es岂s凉in蚕du庆ce识d酒by尿u笋ni搭fo疑rm甘c步ir耕cu网la期r照lo扯ad条形剃均布喉荷载孤下地沿基中迫的应冒力分等布规笋律1.地基茅附加去应力电扩散阀分布2.在离痰基础梢底面剃不同是深度冶处各相个水奶平面敏上，盐以蹲基底响中心棕点下齐轴线迟上的腹附加伸应力沃最大盾，随阁着距赤离中司轴线肢愈远是愈小棍；3在荷喘载分搁布范逃围内六之下沈任意多点沿乞垂线殊的值陶，随伤深度骑愈向牌下愈膝小。等值匙线图当是同评一应造力的羽相同门数值育点的递连线英。等σz线条桂形荷恰载扶等σz线方形邪荷载缘瑞等τxz线条叙形荷巩载等σx线险条形豪荷载【例题智分析】【例】某条净形地皱基，服如下储图所凶示。规基础丙上作战用荷它载F=40菠0k插N