土力學(xué)-第四章-土的變形性質(zhì)及地基沉降計算-wenkub
2023-05-14 05:02:06 本頁面
【正文】 ? 對于水工建筑物 ， 每層的厚度可以控制在 2～4m， 且 Hi≤， b為基礎(chǔ)寬度 。 多深合適呢 ？ 分層總和法簡介 ? 壓縮層（沉降計算深度）確定 工程中通常是按照附加豎向應(yīng)力與自重應(yīng)力之比確定壓縮層的厚度。 建筑設(shè)計中，應(yīng)預(yù)知建筑物建成后將產(chǎn)生的最終沉降量、沉降差、傾斜及局部傾斜，判斷這些地基變形值是否超出允許的范圍，以便在建筑物設(shè)計時，為采取相應(yīng)的工程措施提供科學(xué)依據(jù)，保證建筑物的安全。 ? 其大小反映了土體抵抗變形的能力 ， 是反映土的壓縮性的重要指標之一 。 土的壓縮性指標 ， 還可以通過現(xiàn)場原位測試取得 。 1 2 1 221 21l g l glgce e e eCpp pp????? ??????低壓縮性土 中壓縮性土 高壓縮性土 Cc Cc=~ Cc (2) 壓縮指數(shù) Cc (3) 壓縮模量 Es 土在完全側(cè)限條件下豎向應(yīng)力增量 ?p與相應(yīng)的應(yīng)變增量?? 的比值 —— 壓縮模量 （ 側(cè)限壓縮模量 ） ， MPa。 我國 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 》 規(guī)定 a12 Mpa1 屬 低 壓縮性土 。 ? b圖：各級壓力下 ， 試樣孔隙比隨時間的變化過程 。 于是 ， 把這種條件下的壓縮試驗稱為單向壓縮試驗或側(cè)限壓縮試驗 。 ? 為了研究土的壓縮特性，通常需要進行試驗。土體積縮小包括兩個方面： ?土中水 、 氣從孔隙中排出 ，使孔隙體積減??； ?土顆粒本身 、 土中水及封閉在土中的氣體被壓縮 ， 很小可忽略不計 。 土具有 變形特性 荷載作用 地基發(fā)生沉降 荷載大小 土的變形特性 地基厚度 一致沉降 （沉降量） 差異沉降 （沉降差） 建筑物上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力 影響結(jié)構(gòu)物的安全和正常使用 土的特點 （碎散、三相） 沉降具有時間效應(yīng)－沉降速率 土的壓縮性 ? 自重應(yīng)力壓縮穩(wěn)定 ? 附加應(yīng)力導(dǎo)致地基土體變形 體積變形 形狀變形 由正應(yīng)力引起，會使土的體積縮小壓密， 不會導(dǎo)致土體破壞。青 磚 砌 筑 。土力學(xué) 第四章 土的變形性質(zhì)及地基沉降計算 主講教師：張成興 由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸 (2) 蘇州虎丘塔 此塔位于蘇州市虎丘公園山頂 ， 落成于宋太祖建隆二年 （ 公元 961年 ） ，距今已有 1036。 1980年時 ， 塔身已向東北方向嚴重傾斜 ， 塔頂離中心線已達 。 形狀變形主要由剪應(yīng)力引起，當(dāng)剪應(yīng)力超過 一定限度時，土體將產(chǎn)生剪切破壞，此時的 變形將不斷發(fā)展。 固結(jié)： 土體在外力作用下 ， 壓縮隨時間增長的過程稱為固結(jié) 。 室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗（固結(jié)試驗） 現(xiàn)場原位試驗（荷載試驗、旁壓試驗） 土的壓縮性試驗與壓縮性指標 室內(nèi)固結(jié)試驗與壓縮曲線 支架 加壓設(shè)備 固結(jié)容器 變形測量 ? 用環(huán)刀切取扁圓柱體 ， 一般高2厘米 ， 面積為 30cm2或 50cm2,試樣連同環(huán)刀一起裝入護環(huán)內(nèi) ，上下有透水石以便試樣在壓力作用下排水 。 水槽 內(nèi)環(huán) 環(huán)刀 透水石 試樣 傳壓板 百分表 測定： 軸向應(yīng)力 軸向變形 時間 試驗結(jié)果： P1 s1 e1 e0 P t e s t P2 s2 e2 P3 s3 e3 ? 假定試樣土粒本身體積不變 ， 土的壓縮僅由于孔隙體積的減小 ， 因此土的壓縮變形常用孔隙比 e的變化來表示 。 (1) 壓縮系數(shù) 用單位壓力增量所引起的孔隙比的改變 ， 即壓縮曲線的割線坡度表征土的壓縮性的高低 。 ≤a12 Mpa1 屬 中 壓縮性土 。 1 2 11 2 21 1 1H H H He e e????? ? ?12111eeHHe????2 1 2 1 1s1211ΔΔ Δ1p p p p epEeeε H H ae? ? ?? ? ? ??? 土體在無側(cè)向變形條件下 ， 豎直應(yīng)力與豎向應(yīng)變之比 。 例如通過載荷試驗或旁壓試驗所測得的地基沉降與壓力之間近似的比例關(guān)系 ， 從而利用彈性力學(xué)公式來反算土的 變形模量 。 不同土類的變形模量經(jīng)驗值 變形模量與壓縮模量之間的關(guān)系 ? 壓縮模量 Es：土在完全側(cè)限條件下 ， 豎向正應(yīng)力與相應(yīng)的變形穩(wěn)定情況下的豎向應(yīng)變的比值 。 分層總和法的基本假定 1. 地基土是均質(zhì) 、 各向同性的半無限線性體； 2. 地基土在外荷載作用下 ， 只產(chǎn)生豎向變形 ， 側(cè)向不發(fā)生膨脹變形； 3. 采用基底中心點下的附加應(yīng)力計算地基變形量 。 ??? z??? z一般粘土 軟粘土 分層總和法基本思想 ? 將壓縮層范圍內(nèi)的地基分層，計算每一分層的壓縮量，然后累加得總沉降量。 對每一分層可以認為壓力是線性分布的 。 平均自重應(yīng)力和平均附加應(yīng)力 c(c ( )c 2iii????? 下 )上z(z ( )z 2iii????? 下 )上求出第 i層的壓縮量 iip c1 ??ziiip ?? ?? c2地基的總沉降量 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范法計算最終沉降量 ini siziini iiinii HEHeeess ??????????????11 1211 1?1100125612343456??????iiii zpzpAAA??? ?1110?????? ? iiiini siz
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