地基基础土中应力计算教学课件PPT.ppt

3 土中应力计算 3 1土的自重应力3 2基础底面压力3 3土中附加应力 补充习题 某一施工现场需要填土 基坑的体积为2000m3 土方来源是从附近土丘开挖 经勘察 土的比重为2 70 含水量为15 孔隙比为0 60 要求填土的含水量为17 干重度为17 6kn m3 问 取土场土的重度 干重度和饱和度是多少 应从取土场开采多少方土 碾压时应洒多少水 填土的孔隙比是多少 3 1土的自重应力3 1 1地基自重应力假设岩体为均匀连续介质 并为半无限空间体 在距地表深度z处 土体的自重应力为 sz z sx sy k0 sz sx 地下水位以下应采用浮容重 3 1 2成层土中自重应力若地基是由多层土所组成 设各层的厚度为h1 h2 hi hn 则地基中第n层底面处的竖向土自重应力 3 2基础底面压力 3 2 1基本概念 1 基底接触压力的产生建筑物荷重 基础 地基 在地基与基础的接触面上产生的压力 地基作用于基础底面的反力 2 接触压力的大小影响因素地基土和基础的刚度荷载基础埋深地基土性质 3 2 2基底压力分布形式 1 柔性基础 基底压力大小 分布状况与上部荷载的大小 分布状况相同 柔性基础基底压力分布 例如 油罐土坝 荷载 反力 变形地面 荷载 反力 变形地面 刚性基础基底压力分布 例如 箱形基础混凝土坝 2 刚性基础则不同马鞍形 抛物线形 钟形 3 2 3基底压力的简化计算1 中心荷载下的基底压力 2 偏心荷载下的基底压力 三角形形心点 三角形形心点 e l 6 应力重新分布 3 2 4基底附加压力 3 3土中附加应力 3 3 1基本概念1 定义附加应力是由于外荷载作用 在地基中产生的应力增量 2 基本假定地基土是各向同性的 均质的线性变形体 而且在深度和水平方向上都是无限延伸的 3 3 2矩形荷载下地基附加应力计算1 均布的矩形荷载2 三角形分布的矩形荷载 1 均布的矩形荷载 均布矩形荷载角点下的竖向附加应力系数 简称角点应力系数 可由l b b z查表得到 b为短边长度 对于均布矩形荷载附加应力计算点不位于角点下的情况 1 o点在荷载面边缘 2 o点在荷载面内 3 o点在荷载面边缘外侧 4 o点在荷载面角点外侧 1 o点在荷载面边缘 z c c p0 2 o点在荷载面内 z c c c c p0o点位于荷载面中心 因 c c c c z 4 p0 3 o点在荷载面边缘外侧 z c c c c p0 4 o点在荷载面角点外侧 z c c c c p0 2 三角形分布的矩形荷载 系数可由l b z b查表得到 b为沿三角形分布荷载方向的边长 3 3 3条形荷载下附件应力的计算 均布条形荷载作用下土中应力计算 系数可由x b z b查表得到 b为条基的宽度 均布条形荷载下地基中附加应力的分布规律 1 地基附加应力的扩散分布性 2 在离基底不同深度处各个水平面上 以基底中心点下轴线处最大 随着距离中轴线愈远愈小 3 在荷载分布范围内之下沿垂线方向的任意点 随深度愈向下附加应力愈小 习题一 一均布荷载p为100kpa 荷载面积为2m 1m 求荷载面上角点a 边点e 中心点o 外点f和g点各点下深度为1m处的竖向附加应力 习题二 某条形基础 底面宽度为2m 上部墙体传来的荷载f 291kn 其他条件见图示 试求 1 条形基础中心点下附加应力的分布 2 深度z 3m处的水平面上附加应力的分布 3 荷载面积边缘外2m处o1点下附件应力分布 o点下的附件应力 x 0 z 0 1 2