【文章內(nèi)容簡介】 ?cz= ?z ?cz沿水平面均勻分布，且與 z成正比，即隨深度按直線規(guī)律分布 成層土的自重應(yīng)力計(jì)算 iniinncz hhhh ??????????12211 ?????說明： 天然重度，地下水位以下土層采用浮重度 深度呈折線分布 浮力，所以層面及層面以下的自重應(yīng)力應(yīng)按上覆土層的水土總重計(jì)算 天然地面 h1 h2 h3 ??3 ?2 ?1 水位面 ?1 h1 ?1 h1 + ? 2h2 ?1 h1 + ? 2h2 + ??3h3 (2)、水平向自重應(yīng)力 01sx sy sz szK?? ? ? ??? ? ??式中， K0為土的靜止側(cè)壓力系數(shù)， ?為泊松比 czcycx K ??? 0??天然地面 z cz?cx?cy?zcz ?? ?靜止側(cè)壓力系數(shù) (4)、例題分析 【 例 】 一地基由多層土組成，地質(zhì)剖面如下圖所示，試計(jì)算并繪制自重應(yīng)力 σ cz沿深度的分布圖 iniinncz hhhh ??????????12211 ????? 基底壓力計(jì)算 基底壓力 ： 基礎(chǔ)底面?zhèn)鬟f給地基表面的壓力，也稱 基底接觸壓力 。 基底壓力 附加應(yīng)力 地基沉降變形 基底反力 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的外荷載 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。 ?影響因素 ?計(jì)算方法 ?分布規(guī)律 上部結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ) 地基 建筑物設(shè)計(jì) ?暫不考慮上部結(jié)構(gòu)的影響，使問題得以簡化； ?用荷載代替上部結(jié)構(gòu)。 B L P B P’ B P’ B L P B P’ BPp ??APp ?yyxxIxMIyMAP)y,x(p ???IMxBP)x(p ???hv PPP??? ??hv PPP ????????荷載條件 豎直中心 豎直偏心 傾斜偏心 基礎(chǔ)形狀 矩形 條形 P’— 單位長 度上的荷載 B L P o x y 基底壓力 簡化計(jì)算 假定 基底壓力按 直線分布的材料力學(xué)方法 ex ey B L x y x y B L P P xyyxePM。ePM?????????? ????Be61APpee,0em i nm a xxy當(dāng)矩形面積中心荷載 APp ?矩形面積偏心荷載 yyxxIxMIyMAP)y,x(p ????????? ?? Be61APp m a x?????? ?? Be61APp m i neB/6: 梯形 e=B/6: 三角形 m a xm in61PepAB????????x y B L e e x y B L P P maxp0pmin ? 0pmin ?maxp矩形面積單向偏心荷載 eB/6: 出現(xiàn)拉應(yīng)力區(qū) e x y B L K 3K P 0pmin ?maxp L)e2B(3P2KL3P2pm a x ???土不能承受拉應(yīng)力 基底壓力合力與總荷載相等 壓力調(diào)整 K=B/2e e x y B L K 3K P maxpK=B/2e 形心 ? ?m a x0 .5 3F P K L? ? ?PF?? ?m a x0 . 5 3P P K L? ? ?L)e2B(3P2KL3P2pm a x ??? 基底附加應(yīng)力的計(jì)算 基底附加應(yīng)力 ——基底凈壓力 概念：作用在基礎(chǔ)底面的壓力與該處原來的自重應(yīng)力之差 。 基礎(chǔ)總是埋置在天然地面以下一定的深度 ， 勢必要進(jìn)行基坑開挖 ， 這樣一來就意味著加了一個(gè)負(fù)荷載 。 因此 ， 應(yīng)在基底壓力中扣除基底標(biāo)高處原有土的自重應(yīng)力 ， 才是基礎(chǔ)底面下真正施加于地基的壓力 ， 稱為 基底附加應(yīng)力或基底凈壓力 。 計(jì)算公式 ： p0=p??sz=p??0d ? 0—基底以上土的重度； d—基底埋深 地基中附加應(yīng)力的計(jì)算 豎直 集中力 矩形面積豎直均布荷載 矩形面積豎直三角形荷載 水平 集中力 矩形面積水平均布荷載 豎直線布荷載 條形面積豎直均布荷載 圓形面積豎直均布荷載 特殊面積、特殊荷載 主要討論豎直應(yīng)力 ?荷載方向 ?荷載分布 ?作用面 矩形面積豎直均布荷載作用下的附加應(yīng)力計(jì)算 1. 角點(diǎn)下的豎直附加應(yīng)力 zc p???( , , ) ( , ) ( , )c LzF B L z F F m nBB? ? ? ?矩形豎直向均布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力分布系數(shù) zxyBLdP p zM m=L/B, n=z/B ()A B C Dz c c c c p? ? ? ? ?? ? ? ?()b e g h a f g h c e g i d f g iz c c c c p? ? ? ? ?? ? ? ? 兩種情況： ADBC aeb cd fgih矩形面積三角形分布荷載作用下的附加應(yīng)力計(jì)算 1z t tp???1 ( , , ) ( , ) ( , )tLzF B L z F F m nBB? ? ? ?矩形面積豎直三角分布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力分布系數(shù) zxyBLdP pt M z第 5章 土的壓縮性 一、基本概念 土在壓力作用下 ， 體積縮小的現(xiàn)象稱為 土的壓縮性 。 土體壓縮主要來自 孔隙水 和 土中孔隙氣體 的排出 。 孔隙中水和氣體向外排出要有一個(gè)時(shí)間過程 。 因此土的壓縮亦要經(jīng)過一段時(shí)間才能完成 。 我們把這一與時(shí)間有關(guān)的壓縮過程稱為 固結(jié) 。 二、固結(jié)試驗(yàn) 試驗(yàn)室測定土的壓縮性的主要裝置為固結(jié)儀。在這種 儀器中進(jìn)行試驗(yàn)，由于試樣不可能產(chǎn)生側(cè)向變形，只有豎 向壓縮。于是，我們把這種條件下的壓縮試驗(yàn)稱為 單向壓 縮試驗(yàn) 或 側(cè)限壓縮試驗(yàn) 。土的壓縮是由于孔隙體積的減 小，所以土的變形常用孔隙比 e表示。 三、 壓縮曲線 研究土在不同壓力作用下，孔隙比變化規(guī)律 土樣在壓縮前后變形量為△ Hi，整個(gè)過程中土粒體積和底面積不變 0011iiHeHe???土樣受壓前后高度之比等于體積之比 000( 1 )ii He e eH?? ? ?整理 Vv＝ e0 Vs＝ 1 H 0/(1+e0) H 0 Vv＝ e Vs＝ 1 H 1/(1+e) p H 1 △Hi 根據(jù)不同壓力 p作用下，達(dá)到穩(wěn)定的孔隙比 e，繪制 ep曲線，為壓縮曲線 (a) ep曲線 (b) elogp曲線 壓縮曲線 四、壓縮性指標(biāo) 根據(jù)壓縮曲線可以得到壓縮性指標(biāo)： (1) 壓縮系數(shù) a (2) 壓縮指數(shù) CC (3) 壓縮模量 Es (4) 變形模量 E0 (1).壓縮系數(shù) a 土體在側(cè)限條件下孔隙比減少量與豎向壓 應(yīng) 力增量的比值 (MPa1) p1 p2 e1 e2 M1 M2 e0 e p ep曲線 △ p △ e 1221 pp eepea ?????? ＝斜率d d eap??《 規(guī)范 》 用 p1＝ 100kPa、 p2＝ 200kPa對應(yīng)的壓縮系數(shù) a12評價(jià)土的壓縮性 1221 ppeepea?????? ＝在壓縮曲線中，實(shí)際采用割線斜率表示土的壓縮性 (2). 壓縮指數(shù) Cc 土體在側(cè)限條件下孔隙比減少量與有效壓應(yīng)力常用對數(shù)值增量的比值。 1 2 1 22 1 2 1l o g l o g l o g ( / )ce e e eCp p p p?????壓縮指數(shù)五、應(yīng)力歷史對壓縮性的影響 先期固結(jié)應(yīng)力 pc：土在歷史上曾受到過的最大有效應(yīng)力 。 超固結(jié)比 OCR ：前期固結(jié)應(yīng)力與現(xiàn)有有效應(yīng)力之比 ， 即 OCR＝ pc/p 正常固結(jié)土： 先期固結(jié)壓力等于現(xiàn)時(shí)的土壓力 pc＝ p0 OCR=1 超固結(jié)土： 先期固結(jié)壓力大于現(xiàn)時(shí)的土壓力 pcp0 OCR1, OCR愈大 ， 土受到的超固結(jié)作用愈強(qiáng) ， 在其他條件相同的情況下 ， 其壓縮性愈低 。 欠固結(jié)土 ： 先期固結(jié)壓力小于現(xiàn)時(shí)的土壓力 pcp0 OCR1,土在自重作用下還沒有完全固結(jié) ， 土的固結(jié)應(yīng)力末全部轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力 ， 即尚有一部分由孔隙水所承擔(dān) 。 第 6章 地基變形 沉降的三個(gè)部分： a、 瞬時(shí)沉降： 根據(jù)彈性理論公式估算 。 b、 主固結(jié)沉