《土力学与地基基础》教案 教学设计 第14次 应力

福建船政交通职业学院教案NO.14教师姓名盛海洋授课班级21城轨1授课形式讲授授课日期2023年4月10日第7周授课时数2章节名称项目三、地基的沉降变形评价课题1土体中的应力教学目的掌握自重应力的计算方法;理解地下水对自重应力的影响；了解柔性基础和刚性基础基底压力分布规律。学会在集中荷载与条形荷载下的附加应力的求解方法。掌握局部面积荷载下的附加应力的求解，熟练矩形面积角点下的附加应力，通过角点法学会求矩形均布荷载下任意点的附加应力，熟悉建筑物基础下地基应力的计算。教学重点自重应力的计算方法;地下水对自重应力的影响。矩形面积角点下的附加应力，通过角点法学会求矩形均布荷载下任意点的附加应力。教学难点地下水对自重应力的影响。基础底面的压力分布的形成机制，对平面问题的理解。角点法求解地基下任意一点的附加应力。更新补充删节内容对附加应力求解部分的公式推导不做要求。教学媒体板书课后分析复习旧课，导入新课：（时间）10’三个基本概念和静止土压力的计算。两个理论的适用条件;主动土压力计算;填土表面有均布荷载作用;成层填土;填土有地下水。砂性土的土坡稳定分析、粘性土的土坡稳定分析。教学过程（时间）60’教学提示项目三、地基的沉降变形评价课题1土体中的应力4.1土的自重应力为了保证建筑物的安全与使用良好，在地基与基础设计中必须同时满足以下两个要求：1、地基的变形条件；2、地基的强度条件土中应力按其作用效果与产生原因的不同可以分为：1、自重应力：在未修建建筑物之前，由土体本身自重引起的应力。2、附加应力：由于修建建筑物产生的荷载，在地基中增加的应力。自重应力的计算地面下深度z处土层的自重应力σcz等于该处单位面积上土柱的质量。σcz=r1h1+r2h2+r3h3+…rnhn注意：a在实际计算中常用竖向自重应力来代替自重应力。b若地下水位以下为透水层时，采用浮容重。c自重应力的分布规律：4.2基底压力一、基底压力分布1、柔性基础和刚性基础2、基底压力分布有三种：马鞍形分布：基础周围有超载，粘土地基上边缘未达塑性变形抛物线形分布：砂土地基，四周无超载，因基础边缘的砂粒易朝侧向挤出钟形分布：P=极限荷载二、基底压力的简化计算1、中心荷载时G——基础自重及其上回填土重标准值的总重，KNG=γG·F·d，γG取20KN/m3，地下水位以下取10KN/m32、偏心荷载作用下讨论：①e<b/6，Pmin>0基底压力梯形分布e=b/6，Pmin=0基底压力三角形分布e>b/6，Pmin<0基底与地基局部脱开，基底压力将重新分布②当e>b/6，Pmax三、基底附加压力对于基底压力均匀分布P0=P-rh对于偏心荷载作用下基底压力P0=Pmax-rh4.3地基中的附加应力一、集中荷载作用下的应力计算1、布氏公式的及点假定及公式：σz=α2、地基中附加应力的扩散作用：地基中附加应力的分布规律：注意：A布氏公式σz=α不适用于R=0点B布氏公式的意义二、矩形均匀分布荷载σz=αsP角点法：计算矩形均布荷载作用下地基中任意一点的附加应力可以加几条辅助线通过需计算的点，将矩形面积划分为几个需计算的小矩形，应用公式σz=αaP分别计算各划分的矩形上荷载产生的附加应力，进行叠加而得。注意：A划分每一个矩形，都拥有公共的角点B所划分的各矩形面积总和应等于原受荷的面积C所划分的每一个矩形中，长的为a，短的为b。三、矩形三角形分布荷载σz=αtP四、条形荷载作用下的附加应力的计算平面问题：与长度方向向垂直的任意截面上的附加应力分布规律均相同。条形均匀分布荷载σz=αzsP条形三角形分布荷载σz=αz´Pt牢记透水层与非透水层注意：公式的理解和掌握课程小结：7’自重应力的计算方法;地下水对自重应力的影响；柔性基础和刚性基础基底压力分布规律。强调基底应力的计算。基底压