项目6地基强度验算.ppt

,项目6地基强度验算,1,确定土的抗剪强度指标,1,工作任务,学习步骤,咨询,决策,计划,实施,检查,评价,测定土的抗剪强度指标。,试验目的,仪器设备,（1）应变控制式直剪仪（2）其他：量表、环刀、修土刀、秒表、塑料布片等。,咨询：工作任务,1土的抗剪强度指标,1.1土的抗剪强度规律,1.1.1土的抗剪强度的基本概念,土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力，其数值等于剪切破坏时滑动面上的剪应力。,任务1确定土的抗剪强度指标,c:土的粘聚力:土的内摩擦角,1776年，库仑根据砂土剪切试验,后来，根据粘性土剪切试验,抗剪强度指标,1.1.2土的抗剪强度规律库仑定律,内摩擦力的来源:1.土粒间表面粗糙所产生的摩擦力。2.土粒间互相镶嵌、联锁所产生的咬合力。粘聚力的来源:1.由土粒之间的电分子引力。2.土中胶体物质的胶结力。3.薄膜水的粘滞阻力。,2土的强度理论,2.1土中一点的应力状态,（a）微元体上的应力（b）隔离体上的应力,摩尔圆,2.2土的极限平衡条件,2.2.1土的极限平衡状态,应力圆与强度线相离：,应力圆与强度线相切：,应力圆与强度线相割：,f,破坏状态,2.2.2土的极限平衡条件式,3抗剪强度指标的确定,3.1直接剪切试验,3.1.1直剪仪及试验原理,直剪试验库仑（1776）试验原理,施加（=P/A），量测（=T/A）,A,优点:设备简单,价格便宜,操作方便,易于掌握,缺点:,试验时不能严格控制排水条件，不能量测孔隙水压力。,限定的剪切面不是土样最薄弱面；,应力应变分布不均匀,且垂直荷载发生偏转,使主应力大小方向都发生偏转;,受剪面积逐渐缩小,而在计算抗剪强度时仍按土样的原截面积计算；,3.1.1直剪试验的优缺点,3.2三轴剪切试验,3.2.1三轴仪及试验原理,压力室；围压系统；轴压系统；孔隙水压力量测系统；排水系统,主要组成：,优点：试样中的应力分布比较均匀；试样破坏时剪切破坏面就发生在土样的最薄弱处；试验中能严格控制试样排水条件，量测孔隙水压力，了解土中有效应力变化情况。缺点：试验仪器复杂，操作技术要求高，试样制备较复杂试验在2=3的轴对称条件下进行，与土体实际受力情况可能不符。,3.2.2三轴剪切试验的优缺点,3.3无侧限抗压强度试验,3.4十字板剪切试验,（1）圆柱形土体上下两个剪切面上的抗扭力矩,（2）圆柱形土体侧面上的抗扭力矩,4总应力强度指标和有效应力强度指标及其测定方法,4.1总应力法,三轴剪切试验,排水剪（CD）不排水剪（UU）固结不排水剪（CU）,直接剪切试验,慢剪（S）快剪（Q）固结快剪（CQ）,cq,q,cq,ccq,总应力测得的抗剪强度指标,4.2有效应力法,c,c,总应力强度包线,有效应力强度包线,有效应力强度指标的确定,承载力的概念：,保证建筑物安全可靠，并符合正常使用要求的前提下，地基土在单位面积上所能承受荷载的能力。,极限承载力,地基发生剪切破坏丧失整体稳定时的地基承载力，是地基所能承受的基地压力极限值。,容许承载力,同时满足地基的强度稳定和变形要求时的地基承载力，地基极限承载力除以安全系数。,承载力设计值(特征值),任务2确定地基承载力,1地基的破坏形式与变形阶段,1.1整体破坏土质坚实（密实砂土，坚硬粘土）,基础埋浅；曲线开始近直线，随后沉降陡增，两侧土体隆起。它是一种典型的土体强度破坏，破坏有一定的突然性。,1.2局部剪切松软地基，埋深较大；曲线开始就是非线性，没有明显的骤降段。基础两侧土体有部分隆起。是一种以变形为主要特征的破坏模式。,1.3冲剪破坏松软地基（如软粘土），埋深较大；荷载板几乎垂直下切，两侧无土体隆起。是一种典型的以变形为特征的破坏模式。,阶段1：弹性变形阶段,阶段2：局部塑性区,阶段3：完全破坏段,PS曲线,1.4地基变形的三个阶段,Zmax=0,pcr=Nq0d+Ncc,其中,2地基的临塑荷载与临界荷载,2.1临塑荷载,Zmax=B/4或B/3：,p1/4=N1/4B+Nq0d+Ncc,p1/3=N1/3B+Nq0d+Ncc,其中,2.2临界荷载,3地基的极限荷载,3.1太沙基公式,基本假定：（1）基础为条形基础；（2）基础两侧埋深d范围内的土重被视为边荷载，不考虑这部分土的抗剪强度；（3）基础底面时粗糙的；（4）在极限荷载作用下，滑动土体共分为五个区。,N、Nq、Nc承载力系数，只取决于,说明：可近似推广到圆形、方形基础，及局部剪切破坏情况,太沙基极限荷载公式,圆形基础：,方形基础：,局部剪切：,圆形基础的直径,基础形状修正,深度修正,荷载倾斜修正,地面倾斜修正,基底倾斜修正,3.2汉森公式,（1）了解完成本任务所需的相关知识；（2）查找相关实验指导书及完成本任务所需的辅助设备；（3）了解实验目的及方法，以便顺利完成本任务。,决策,1.根据班级人数分为若干个小组，每组56人；2.在教师指导下，拟定完成本任务的基本步骤；3.在教师指导下，制定出任务实施的进度计划。,计划,试验步骤：,（1）切取土样：按工程需要，切取原状土样或制备预定密度及含水率的扰动试样，每组试验至少切取4个试样；（2）安装