土力學(xué)課件地基中的應(yīng)力-全文預(yù)覽
【正文】 力 (a) 剛性下臥層（上軟下硬）（出現(xiàn)應(yīng)力集中） (b) 軟弱下臥層（上硬下軟）（產(chǎn)生應(yīng)力擴(kuò)散） 圖 雙層地基中的豎直應(yīng)力 σz 非均質(zhì)和各向異性地基中的附加應(yīng)力 （二）變形模量隨深度增大的地基 實際地基中土的變形模量 E0 隨深度的增加而增大 ，特別是砂土。 實際工程的地基經(jīng)常是由具有不同壓縮性土質(zhì)形成的成層地基，也有一些土層隨深度變化，土的變形模量明顯增加且在土層水平方向與豎直方向明顯不同，這時附加應(yīng)力的分布將會有所變化，計算中應(yīng)考慮其影響。 ???????? ?時，bz)( 339。根據(jù)布森涅斯克解，某微段的等效集中荷載 dP = dy在 M點引起的豎向應(yīng)力為： 豎直線荷載作用下地基中的 附加應(yīng)力分析 p 在實際工程中當(dāng)荷載面積的長寬比 l/b≥10時，可以看作條形荷載，按平面問題求解。 注意： b為荷載變化方向的邊長， l為荷載不變方向的邊長。 H點是 HGbQ， HSaG，HAcQ， HAdS的公共角點。這四塊面積相等，長度 l寬度 b均相同，故其附加應(yīng)力系數(shù) Ks相同。 地基中的附加應(yīng)力 — 空間問題的解及其應(yīng)用 o a b c d e f g h Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ f Ⅳ a b c d e g h o Ⅱ Ⅲ Ⅰ 此時，實際荷載面 abcd等于兩個大 的荷載面 ogae(Ⅰ) 、 oebf(Ⅱ) 之和 減去兩個小的荷載面 ogdh(Ⅲ) 、 ohcf(Ⅳ) ，所以 ： σz = (? CⅠ + ? CⅡ ? CⅢ ? CⅣ )p0 此時，實際荷載面 abcd等于新的大荷載面 ohbe(Ⅰ) 減去兩個長條荷載面 ogce(Ⅱ) 、 ohaf(Ⅲ) 后，再加上公共荷載面 ogdf(Ⅳ) ，所以： σ z =(? CⅠ ? CⅡ ? CⅢ + ? CⅣ )p0 如圖所示，矩形基底長為 4m、 寬為2m， 基礎(chǔ)埋深為 ， 基礎(chǔ)兩側(cè)土的重度為 18kN/m3， 由上部中心荷載和基礎(chǔ)自重計算的基底均布壓力為140kPa。 在 OACD上積分，即得矩形均布荷載 p0在 M點引起的附加應(yīng)力 σz： ? c = f (m, n)叫做矩形豎直均布荷載角點下的應(yīng)力分布系數(shù)。 d p r d 基底接觸應(yīng)力及簡化計算 dppp c 00 ?? ????c? 0?dhii?? ??0豎直集中力 矩形內(nèi)積分 線積分 矩形面積豎直均布荷載 矩形面積豎直三角形荷載 豎直線布荷載 寬度積分 條形面積豎直均布荷載 圓內(nèi)積分 圓形面積豎直荷載 布森涅斯克解 水平集中力 矩形內(nèi)積分 矩形面積水平均布荷載 三維問題 （集中力、矩形荷載、圓形荷載作用下） 二維問題 （線性荷載，條形荷載，三角形及梯形荷載） 一維問題 （荷載均布于無限大的面積上，變形僅發(fā)生在一個方向上的，如自重應(yīng)力） 167。 當(dāng)基礎(chǔ)尺寸不太大，荷載也較小時，可假定基底壓力為直線分布。 土的自重應(yīng)力 上部結(jié)構(gòu)的自重及各種荷載都是通過基礎(chǔ)傳到地基中的。4c z 3c z 4 hγσσ ??22c z 1c z 2 hγσσ ?? 44332211ZO39。 土的自重應(yīng)力 例： 某地基土由四層土組成厚度與容重如圖，試計算每土層接觸面處的豎向自重應(yīng)力并畫出應(yīng)力曲線。 ???均質(zhì)地基 1?2?2??)( 21 ???成層地基 土的自重應(yīng)力 K0—— 土的側(cè)壓力系數(shù) ，它是土體在側(cè)限條件下水平有效應(yīng)力與豎向有效應(yīng)力之比， K0與土層的應(yīng)力歷史及土的類型有關(guān)。 39。 ?39。 附加應(yīng)力 —— 由外荷（靜的或動的）引起的土中應(yīng)力。 因此研究土體中的應(yīng)力是研究地基變形與地基失穩(wěn)的基礎(chǔ)。第三章 地基中的應(yīng)力 本章主要內(nèi)容 概述 土的自重應(yīng)力 自重應(yīng)力系 有效應(yīng)力原理 基底接觸應(yīng)力分布及簡化計算 地基中的附加應(yīng)力 — 空間問題的解及其應(yīng)用 地基中的附加應(yīng)力 — 平面問題的解及其應(yīng)用 非均質(zhì)和各向異性地基中的附加應(yīng)力 其他條件下地基中的應(yīng)力計算 掌握： 。若應(yīng)力的變化不大引起的變形是建筑物允許的，則不會產(chǎn)生危害；若外載荷在土中引起的應(yīng)力過大，可能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)所不允許的變形或造成地基失穩(wěn)而破壞。 概 述 概 述 支承建筑物荷載的土層稱為 地基 與建筑物基礎(chǔ)底面直接接觸的土層稱為 持力層 將持力層下面的土層稱為 下臥層 下臥層 持力層（受力層） 地基 基礎(chǔ) F G 主要受力層 概 述 x?y?xy?yz?zx?z?土力學(xué)中應(yīng)力符號規(guī)定 法向應(yīng)力：壓為正，拉為負(fù) 剪應(yīng)力： X Z Y 剪應(yīng)力作用面上外法線 n與坐標(biāo)軸方向一致， 剪應(yīng)力方向與坐標(biāo)軸一致：負(fù) 剪應(yīng)力方向與坐標(biāo)軸相反：正 剪應(yīng)力方向與坐標(biāo)軸一致：正 剪應(yīng)力方向與坐標(biāo)軸相反：負(fù) 剪應(yīng)力作用面上外法線 n與坐標(biāo)軸方向相反， 概 述 土力學(xué)中應(yīng)力符號的規(guī)定 x?xz?zx?x?z?xz?zx?材料力學(xué) + + 土力學(xué) 正應(yīng)力 剪應(yīng)力 拉為正 壓為負(fù) 順時針為正 逆時針為負(fù) 壓為正 拉為負(fù) 逆時針為正 順時針為負(fù) z?概 述 自重應(yīng)力 —— 由土體自身重量所產(chǎn)生的應(yīng)力。z為土柱的高度，即計算應(yīng)力點以上土層的厚度， m。z為土柱的高度，即計算應(yīng)力點以上土層的厚度， m。1 1 2 2 3h h h? ? ???11h?1 1 2 2hh???h3 分布規(guī)律 ?自重應(yīng)力在等容重地基中隨深度呈直線分布； ?自重應(yīng)力在成層地基中呈折線分布； ?在土層分界面處和地下水位處發(fā)生轉(zhuǎn)折。 ?對于重要的土壩要進(jìn)行有限元分析。4 / mKN??31 /
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