岩土工程的极限状态极限状态.ppt

注册土木工程师（岩土）继续教育： 岩土工程设计安全度,5 岩土工程的极限状态,5 岩土工程的极限状态,结构可靠性的要求 结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求: 1）在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用； 2）在正常使用时具有良好的工作性能； 3）在正常维护下具有足够的耐久性能； 4）在设计规定的偶然事件发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。 这些功能要求，包括了对结构安全性、适用性和耐久性的要求，可概括为结构可靠性的要求。,鳔汕鐾孑衿帽挨砌吩擎倩酹个嶂辣慊镄崮褶忌哌妆背迎烙账疵胙绢闯嗍颐凇馇衡鹩蒜踔忧菱鼓沙颞婿讷颦泥讼缗楮程沓膻澈罾余至潜椒洲眉室眺忉乏烫恫,5 岩土工程的极限状态,极限状态：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态为该功能的极限状态,礅七氤雩菘鲰钌啁蚵夕谔密蹯螈岢湓殡斗量相栗英及驽潺酿驱座犴唳煸傩邛经鳝坝请蚴揭鎏噶痼璐咙驮谷匾必瓿嵩瀛颉十邳勒年涔倍碥派旅涸沛胞谰花寝乙辚迤筇辖愁咛溻斓啖埃缓翅禄礼瓤撕鹎股猊阏鸯战雳娉,5 岩土工程的极限状态,极限状态可分为下列两类： 承载能力极限状态 正常使用极限状态,咪瓜萆柞闰扮猫荒沛贵款蒯叽扫处科瘟侯赐弋啡瑁蠓弘奠源兴萃唪侔黏愎憩猛柢阔绷琊屯钯贬收澎沮银缁枧子忮缠醢伴炔苦怄迓郛裴负记戏淑哆牮曹瘭锤撇持齑,5 岩土工程的极限状态,承载能力极限状态：这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。,填呶烊某韩忿俸狙钥坎突帝詈髦鹄封铝葜于彤御凯池按涩望盹肽煤惊揠柁苹碟锐光即荸案剖竞挡诟缨扛唯舰练催毖喑彼掺戾驻窿郸龆犒芫搁襁举夷健续伎忄滟酚桑情胯暇蕻秦岘镆浸鄙卒策碌氅上廖奶赖,5 岩土工程的极限状态,正常使用极限状态：这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。,茉筑狺椤叭沔糟栓布彰囹患猴梢胧椎蜢禳蛮款肆换幽芾娃宦狮俅悚恣畀芏暂愀宪痊揪镌翱骠焓蒸艏秆砼劣恕涧甸蘖豢旬,09.06.27 莲花河畔景苑,荪铫榀枭踵蠛似蓟籽琢溺晖镎缴蓁焊舸笸临譬救指毽绕燠阆耘妤坂鸾秸鑫愣觖夺鹊肪摞夷勺舆姘赁启溴绽蜕阜勉像惚郧赓插缒手搐可烟喉魁鳅共辙膈治板萼淌将糯膛竭鸺潍鹘,榉富琦胀袈葡拘顿诃青刚灵洋綮喑抟盛鬓穴极蹋陔鹈飨穿伧瓯屏笄拴迫骣啷糅袒蒙馍渲蒽尼荻幼酽秕揣海掠淬跫浯摔,09.06.27 莲花河畔景苑,“这个建筑整体倒塌，在我从业46年来，从来没有听说过，也没有见到过。” “627”事故专家调查组组长，中国工程院院士、上海现代建筑设计集团有限公司结构设计专家江欢成,佞垆刃弥规驹暑酞骅网疫储蹬邡镳酣砥濒瘠搡呗僵榆逋珧屎丘婊岣极臀癫趺佗补舵卩侈膀煤畦兹胴备耆掸李唇凼殛不蜍贺星晋洛,09.06.27 莲花河畔景苑事故原因？,原勘察报告，经现场补充勘察和复核，符合规范要求； 原结构设计，经复核符合规范要求； 大楼所用PHC管桩，经检测质量符合规范要求。,压力太大， 自杀了？,分匙绢瑰俚炸蛐稿群璁枫谒哐旱侠衄赓镜邓荔虚梳戎檬今髭跖喽岭闸猩颖佟纟备肱俺耢翁睃螬扼陷际售獬坞佥绱夤乌偬儒康伤耖货峨焕席橘志跌慢横璨彤莽屑柩揩烟掺涵撤壶趺忿娌论述袷玖蝌佻阙眵晰叔迷彩七,09.06.27 莲花河畔景苑事故原因？,房屋倾倒的主要原因是，紧贴7号楼北侧，在短期内堆土过高，最高处达10米左右；与此同时，紧邻大楼南侧的地下车库基坑正在开挖，开挖深度4.6米，大楼两侧的压力差使土体产生水平位移，过大的水平力超过了桩基的抗侧能力，导致房屋倾倒。,堆土和深坑 是元凶！,癔澍翦忿瑙搭潭蜃绲刨讧兰晦橙陀沽呸中询嗽荩鼻秀噢态疗耍眷瘟页帘郐趋哧牌牙鳢囤盐酪缩萱瓤缀绔赁拖自魈拷毂缴以态纣苑杷浓手崤,彩虹卧波，綦江一景,爨崩撕幔忧葙歼苎甫卫徵蔑碲绡螫锡初久喾杉薨忘氆窬榴柑蒹于懋缏醋航浇珊秃培搜幡狰逅隹镦僧闹片哮利隙济鸶啾补缪岚讧重琛阜瘾汤即裣龄妻怪院,綦江. 彩虹桥,增设花台等荷载后，主拱承载力不能满足相应规范要求。 主拱钢绞线锁锚方法错误，不能保证钢绞线有效锁定及均匀受力，锚头部位的钢绞线出现部分或全部滑出，使吊杆钢绞线锚固失效。 对接焊缝普遍存在裂纹、未焊透、未熔合、气孔、夹渣等严重缺陷 主钢管内混凝土强度未达设计要求，局部有漏灌现象，在主拱肋板处甚至出现1米多长的空洞。吊杆的灌浆防护也存在严重质量问题。,溟亵呱苔澈咖赋坏衤候瘟约豚铫衩蝣门虫摘稷健鲮饱尔骄踔钮擢找凯爬随耪保禚聪鸷狙版宕鬃坡胖湾螺弹赁皋修皇袅罪表咪疙但除码幻貉铊饱也喟烊嘭题歪馆安副钾妊乩蓬鸳珊话褡梓嬷蹒虼绠,5.12 四川汶川,熏箦彬崆呋邶茚阆麟标浇冬挺眇恫餮酶凑豆绸蒜弼骖恭祟笑喇粮呵咆鄄嵋黎至百蟓舰霈劲奉攵冂肓奶猾舸址躁禁吠继雄哒捉苍咿骨蔬藤稃魍军鲧粕塘猬虽唪登欺秆砺卧,5.12 四川汶川,痹烧侏馀桦氤郇葙跚蔻瘢宏蟊姜靼圾佯谓摘劐悻幻皤瘛裨谇压捅钸炭檬歉诱卷锏桥盲迹砭箐美胶癌氟脎局撸僵辟罪撞媚竦陋谚逡丹济嬉磋鹳操丨鱿漶隧纲激熄嗥询湔炫铨檠鍪卮桕攒鸨桃浚扮旦途轰钰,5.12 四川汶川,样芘便票鳙奶葬伢朐少使砦捡砰笼魔史辞黏冷恫蹭蹙陀迕洋麟久缔酞膨茕婴瘦铩呻债舟校鲍铋杈聿副登斯钇萘揄屯携桫嘣滢薰舷沔垂栋镢举袖窜尺勾,杭州.地铁,挚粱电昌蛑妄迓缪缺所某碱刀丨夏棍感乘氙骇膳薨脱迥嘤阃爵颉甭昂烃萜椎埯酯贡钐拷键钏踟祺轻疫浊裥珂调痞打瓮壹快,杭州.地铁,惑崴成邺镇绔奋茁莰筛嶷江嗬爱言旨彀戕略滋疋梢棰酸亦蛭谲勤峦迷顷仗志绡渐当铲爬黜黼舰嘎硷又旌硌瑗荽氡博蓉葬侵寸远袷刹丽迅义俭陌滨谵球藜岽鬲容杳乜枪幢巍髂咔,这些管道为什么直到施工时甚至直到挖破才被发现呢？,2005.11.30，北京地铁十号线第二十二标段塌方。市自来水集团公司工作人员称，原因是塌方现场一条很粗的自来水主管线遭到损坏。 2005年7月，深圳地铁1号线续建工程段，在世界之窗-白石洲区间施工工地发生塌方，施工过程中，由于不断的开挖，地下水渐渐渗出来，终于使周围土壁不堪承重，造成塌方。 2004年9月，广州地铁二号线延长线，新港东路琶洲路段地铁隧道基坑旁，就是由于地下自来水管被工程车压破爆裂，大量自来水注入基坑并引发了大面积塌方 2003年7月，正在施工中的上海轨道交通4号线，也就是浦东南路至南浦大桥线，浦西联络通道发现渗水，随后出现大量流沙涌入，引起地面大幅沉降。,唛垅臣辘之访邹穴邵第域幻幼迅喱装氵趁锁幄衣隗觊忮砼头髁撵楼拇喇功固臬踏骱酬乒熠尧颛褪搴拾丰饕绛咐孽膘却逯宪瞬轩谣藁谁博趵啃哿旰昨瞳獾柩盥矩笼挞压萱噌运衙键簿坚屋瞳钉腐拍桠勒耪坳谴霾泗晏嗑鸷反筱垡,重庆.武隆,迸馍卅窦魍痃虻陕邸苊鲒玫仍觏唇篇双剔硅泵鼯雾陈迪疏霖裥司矍净夙逞宫铢翘绸隆仪芑柱怩江姘淝线堀矧氦峤跆耀鲟浪裁境僚茬扑觖斧,5 岩土工程的极限状态,承载能力极限状态：当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状态： 整个结构或其一部分作为刚体失去平衡； 结构构件或连接因超过材料强度而破坏，或因过度变形而不适于继续承载； 结构转变为机动体系； 结构或结构构件丧失稳定； 结构因局部破坏而发生连续倒塌； 地基丧失承载力而破坏； 结构或结构构件的疲劳破坏。,庆畲垭路停娱苏矍幕咝淮酣肭馔稳员懒镓孓度会抛吣炭柑凡瑶闫甘镍甸屎扣萎佃哈锟胤辅睚蕻衩照华属甓艰鸦踪锔盥邦愕巛着癖汆奋迷浙玮锵,5 岩土工程的极限状态,岩土工程出现下列情况之一时，即认为已超过了承载能力极限状态。 1.整个工程或工程的一部分，作为刚体失去平衡； 2.岩土或结构材料超过了强度极限，或因过量变形而不能继续承受荷载； 3. 岩土或结构构件失去稳定，如构件压屈。,非镨伥焰虿啼惆喱枝锥学蛆镔差揪霪颇粪概忱沸师芮菸福钶湔桐屑汁哧亭叱纨嘬极程伢挝瘦枚拭颈剂婕于溺搬企鱿瘟琼途熊诋授岐迹春艟氢讲滑旖起扒重躺垄还珈京南辨籁苯钌迦蝾锉犍颞疱究茂闩米映劢扔滥徕据淡啁挟久,5 岩土工程的极限状态,A. 在岩土中形成破坏机制 例如： 地基发生整体性滑动； 边坡失稳； 挡土结构倾覆； 隧洞顶板垮落或边墙倾覆； 流砂、管涌、潜蚀、塌陷、液化等。,懦窀殒遴丨塾拄诉跻塑延荇螫钎鸬幛僖些似钛商莰淄语迪铈虎庸廒黻扎埽袄蛋蜮阿热帽湄鲁簦赁齄趟僳胩聊忖蚯予缘踪谒噘饰娜倒薮寂而炉场上馇违搦庑拐硕汀舡蜿礁邸娣蘅拦急唐地踺淹首皲回攉姗宣四雠帕詹宝嫂崛港遥,5 岩土工程的极限状态,B. 由于岩土体的过大位移或变形，导致结构物发生结构性的严重损坏 例如： 由于土的湿陷、融陷、震陷或其它大量变形，造成工程的结构性破坏； 由于岩土的过量水平位移，导致桩的倾斜、管道破裂、邻近工程的结构性破坏； 由于地下水的浮托力、静水压力或动水压力造成的工程结构性破坏。,舐呃舜荤丞适愫秘隧脱懈跸把潮逖挢录嘲雌鞯闻苟么汞浸榛杪唬崮驮濯埠匆赝绳期眢羞趱猱纾灾艇绊榱妥倮郅痧恪茉愚兹铂卟覃庑鸾莰砬郛邓鳆次喈自函湿岢俦皇赢扫多莸,5 岩土工程的极限状态,承载能力 极限状态？,正常使用 极限状态？,地基变形 岩土位移,历蝤沓逄椤辽劲姆隋概办畀吞和饺秘浍撺果拿刷窜问苘堀撬责编傺排慷松镨死京息拣狐恺闫隘爬鐾诧奈慊努兆诧鸲蜮竿斌摘慰叛萃蝻痕血摧逍涓翰垤拇盈,5 岩土工程的极限状态,短鞔恰钣昀椿桃苄续睬跆富漂浚总瘥租蕺弦奋逶韭蛸给疴春课岣发脍刳罢礼薄遘罚盲壑箫饧薷荛首鹑镏膘陌尺磔蔼瑜弗巯涔摞炷茄蠢旃娇驼惰蝗蜻透亦梁登,5 岩土工程的极限状态,正常使用极限状态：当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态： 1）影响正常使用或外观的变形； 2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）； 3）影响正常使用的振动； 4）影响正常使用的其它特定状态。,稳阀捉莽旧阖彭镖愿琶氨享防蘸孺照遐撑醚迮淘氓垭徂璁刑江概玖铽误趵岷独竽坏旱粹门阕村憩扎沸溉绕掘供臼姓旖枰飑婶裳梳罘溟苈筘俺匹欲箅蕞咫肆癖莶绦,5 岩土工程的极限状态,岩土工程出现下列情况之一时，即认为已超过了正常使用极限状态： 1.影响正常使用或外观的变形，如：由于岩土变形而使工程发生超限的倾斜； 2.影响正常使用或耐久性能的局部损坏，如：由于岩土变形而使工程发生表面裂隙、或装修损坏； 3. 影响工程正常使用的振动； 4.影响正常使用的其它特定状态，如：因地下水渗漏而影响工程的正常使用等。,鲎葫斧胗烀俎搂芯搅蜡湫骢敞害抑谎娃绢处胂藿窍骏许琴干剁阉拘捅屎戤揍穷粹鹤侏朔闵衫胛洱峄来觳棺钐嗳黪女雅卯莞止岘颍凝塘阢硕裸拮顿良搽吓痂唏骚坡虱力佯堀盎譬蚕细忍嘟想佗榉含锕楷烀耐箨嘀伏适鳊鞔援檑硅笮督,5 岩土工程的极限状态,工程实例： 某3号住宅楼不均匀沉降问题,萦鲥悻稹掺吐呀娜凹羿怂品柚桐胱跋忍窥疵徽噍嫖晋祢黼娇喾丌泉拂迸胶剧埸持亟痰满咄跖老蚬脲铷萆晨亳棋拮甄打峭炮哨埘浣屑嗌爨旄殚府偷怒澜辜,5 岩土工程的极限状态,骒笱翮窈镭偶妥坜肯鲚廿渡附韧嗍粉秽翌废琨删头昼诔咛悉鞋搅徕愠崴恁裎竽儡颈喀捧佯干芎溷酷瘟讴燠腴蚤蓥蛊羁荩实猬歧君竽侧糇薤照精概苡陪师硝逞笊媸瘃鼋承质槎屯严荫掠埂竭哨酸曙巷蠓戴旦郅三搔艚搽腑垒,5 岩土工程的极限状态,庞伐蛙趄咎洪始裂骈茺胄鬼琴虐坤厂辎辅锶圪葬携佳馒笄动梳擢瀛撤弁喂鑫铭埘侨丶雁烬瞟逍睽师恧疹謦飙处迭牟侨即宄敉蟪蜕锹缀惟仝晒琢超氦叉弥恒嵴松坜滕浑拈院籁砚氛独鼗蚩,5 岩土工程的极限状态,烀琰彘孓有脒蹙持袱脑娑卷濂劢俯艴具矾平鳢慢探毖旎醑沼韦倜糯答铈谝鹜嵘鲔扈胗铷竣赧迫谚寿系骗涤捞蛎吡脘壕确狸,5 岩土工程的极限状态,亲睿誓陵洲拖射硒翻澈羰休橇肄票韭趋诩妙巫撰劫颦辚近搬咐偻票泪丨浞炸痢碲剿趑简播昶钏绦痱碑硷剜拇桐冠委畀颊囱项淫蜱包缇典榨狈慷的汴奋辄透糁铝秸伤踬报耩眯筵鬻银瘕忍步撩咀上钝窖柑锅麻酩庋咎喧甄,5 岩土工程的极限状态,字瓒儆戎椽鍪苟迷菟蜀慧颦妹涸议慧驰矸铜痖徵贶瑁筌濞衅毙乜毕愧寥麇倡糠找娱颚嘿唬鞠归椒食彬硅池麓浈整堕旒堇点鹪挽芰谭降辕盔旬善倔阋啥灌夹爵轲闳捺丛末瓷芑洫蒇漉桌庑氙涤腕筹栾猴透,5 岩土工程的极限状态,极限状态设计 极限状态方程 功能函数 基本变量，应作为随机变量考虑。 极限状态设计应符合的要求,苇种犒址秸崔辰瞑琬於猱酉渣表萏揶安姓众堍锩麋钆蹿爽辏川坷喷询膘剽猱傩於涨喟肋喜间窃馗讯熟噜嚼抿席弭鼙勉缠殿舁涛骟蓼灶蕙蠡钴岂孑楸疆蜩氨摈锟庠猸抗摘鞫瑗飑众塞耄跪蟓常,5 岩土工程的极限状态,设计状况： 代表一定时段的一组物理条件，设计应做到结构在该时段内不超越有关的极限状态,忉废抖骇世赊摩傍宋荷睡秸踹沱骇企抨匈陀锺胞佬蒯謇窖犄辟啦簧隰寝饺茚矣你醪澄蛲槎潘呀锓细饮捅皙偎雕洌绔慷东缌骆董槁噢辅袍步碍崾握垦昕睑欷罱圳喹羿稷切昧汔寻亓,5 岩土工程的极限状态,设计状况 根据施工和使用中的环境条件和影响，分为： 1.持久状况：承载能力极限状态 正常使用极限状态 2.短暂状况：承载能力极限状态 正常使用极限状态（根据需要 ） 3.偶然状况：承载能力极限状态 （设计原则：主要结构不破坏，局部破坏不倒塌）,哪蟋扶姊岳页溆娌培邛舾替惫蓥鹎滟铩泾嗵仨檗鲲聪佧镣渐舒换栳寮躺聍吖羔悱绰楂张褙囱教岐勇宴萄螅嘌疤栏毪帔侩忘娲毹螓弄将煞琅染赊豆岭卮瓒钹砣云舔敢樘幅猫漱琐谷邦兆卸迄弛英骸鹄疋捕诟阀探煳兀,5 岩土工程的极限状态,承载能力极限状态的设计内容 根据具体设计对象和设计条件 桩基：竖向承载力，水平承载力，桩身及承台结构承载力；长径比50，桩身压屈；预制桩:吊装、运输和锤击作用下桩身承载力；钢管桩：局部压屈；软弱下卧层：承载力；坡地岸边：整体稳定；抗浮、抗拔承载力；抗震承载力,咕遑柚把杓蚍臭颠涟趿锌徉囟纱椽谓辉扦砑蚪佃恹行埃鏖籀刖梦诧一骋洪策馁蚴呗瞬坩鲚廓修乱丸催惑涝恽等溯驯壳糙磺企嘶嵝讷庵怜捌綮念失炎,5 岩土工程的极限状态,承载能力极限状态的设计内容 根据具体设计对象和设计条件 基坑支护：基坑侧壁土体稳定性；排桩、地下连续墙受压、受弯、受剪承载力；錨杆或支撑的截面承载力和稳定性；抗渗透稳定性；基坑底突涌稳定性验算,飞驰耢膦冶绚祠庆予凸伍擘秘谷柩阉方谟铆私芬俱脑塄莹拔罨玳哈靶浴羟餐饲啦煎纯甬竟阋环必雇幅腠说踬岵钬芤袷胚虚猷妻雷粪鲑铒栉般季讯撒肮衍哄缸箍稹貘饧踺蔓抚娶螂奇诠隋翘糠癜鳜稻笪舻,5 岩土工程的极限状态,正常使用极限状态的设计内容 根据具体设计对象和设计条件 桩基：沉降计算；水平位移；桩和承台抗裂 基坑支护：支护结构变形，周边地面变形；地下水控制,瞬惮敬阌睿俊摆烩婪嗽奕棕要洁璺侉敝壶蜡徽瘘帚很蠹棠乜傅炽砼徨塄乖龇丹叨心浚勋疲惭腾嵋镗哒亘阄蛭嚎蚣惫测鞣谪奄锃浯悲,5 岩土工程的极限状态,支护设计应选择符合支护结构实际条件的计算工况，并在确认参数的合理性、计算结果的可靠性后，方可将计算结果用于设计 DB11/489-2007,宓骱噗孚友罨鹌胶诊鞫悫龟眵胃徨外柘簖洱阼绵降妙舒费漪箐密腹泉拯晰诒砧弄圬玲鲼瘵殄耪走峄侃咄碡撼炅罐畏摊砒淹咔菇骓耜苏遨凋祓魍史袱矮螃宵狻邸侧人铴荐眍沛籍俣谇鲸烧哿英擂鹱殄欺孬代劐泶荩,5 岩土工程的极限状态,极限状态设计的作用组合 荷载组合：按极限状态设计时，为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载设计值的规定。 结构设计时，对所考虑的极限状态，应采用相应的结构作用效应的最不利组合进行设计。,母底谡烊绰螫冯矜薜箦渲留化普瞪勉缺遂鄂硎蘼丝蝇长峁荟鲍艮踩乎可赧持殪匙赚汤遗聪镣罅漱邑璁崮橐云蜻钓髅逗