土力学 第3章 土中应力分布及计算ppt课件

第3章土体中的应力计算，学习基本要求掌握土体中自重应力计算掌握基础压力和基础附加压力的分布和计算掌握矩形和棒的平均布荷载下的附加应力计算，附加应力的分布规律。 概要、土中应力计算的目的和方法，土中应力的增加会引起土的变形，引起建筑物的下沉、倾斜、水平位移等土中应力过大，会导致土的强度破坏，土体滑动压曲。 土中的应力状态土体的变形、强度和稳定性，应力符号规定法应力为正压力，剪应力方向的符号规定与材料力学相反。 在材料力学中，将剪应力规定为顺时针正，在土力学中，将剪应力规定为逆时针正。 压力为正，拉力为负，剪应力为逆时针正，计算土中自重应力，土中应力根据其原因分为自重应力和附加应力。 自重应力是土受重力作用的应力，自重应力一般从土体形成之日起在土体上产生。 附加应力是由于受到建筑物等外部负荷而产生的应力。 1 .均质土自重应力在深度z的平面上计算，土体因自重产生的垂直应力(称为垂直自重应力)等于每单位面积的土柱重力g。 在深度z处土的自重应力，式中，r-为土的重量，KN/m3； a-土柱截面积，m2。 由上式可知，自重应力随深度z线性增加，呈三角形的分布模式。 二.成层土自重应力计算地基土通常为成层土。 在现有地基为成层土体的情况下，设各土层的厚度为hi，重度为ri，则深度z处的土的自重应力计算式为，从n-地面到深度z处的土层数第hi-I层的土的厚度，m。 成层土的自重应力沿深度呈折线状分布，转折点位于r值变化的土层界面。 三、有地下水时土中自重应力计算地下水位以下土的自重应力时，根据土的性质决定是否需要考虑水的浮力作用。 水中的沙性土被认为应考虑浮力作用。 粘性土根据其物理状态：水中粘性土的液性指数IL1时，土处于流动(液态)状态，土粒子之间存在很多自由水，土体受到水浮力作用，认为利用土的有效重度计算土的自重应力的IL0时，土处于硬(固体)状态， 土中的自由水被土粒子间的结合水膜阻碍而无法传递静水压力，因此认为土体不作用于水的浮力，利用土的饱和度计算土的自重应力四、存在隔水层时，土的自重应力在当地基础上存在隔水层时，隔水层以下的土的自重应力必须考虑其静水压作用。 式中，第riI层土的天然重量对地下水位以下的土有效重量ri ； HW-地下水到隔水层的距离(m )。 在地下水位以下，如果埋藏了隔水层，由于不透水层中不存在水的浮力，层面以及层面以下的自重应力必须用霸土层的水土总重量来计算。 折线图在遇到地下水时遇到回收折线的隔水层时的飞跃性值，如果图像计算水下地基土中的自重应力分布，则为、水面、粗砂r=19.3 kn/m3rsat=19.4 kn/m3rsat=20 %、WL=55%、WP b、c、76KPa、176KPa、253.2KPa、a、8m、4m、结论：1.计算地下水位以下土壤自重的2.IL0时，分层自重应力有突变。 3 .由于自重应力沿深度线性增加，层土只计算层各特征点的自重应力。 问题：1 .地下水位变化对土中自重应力的影响？，原地下水位，变动后地下水位，z，1，2，1，2，0-1-2线表示原自重应力的分布0-1，-2，线表示变动后自重应力的分布，2 .自重应力在均匀的土层中表示()分布。a .折线b .曲线c .直线d .不确定，土中水平自重应力计算是自重，假定没有侧向变形和剪切变形。 根据弹性力学理论和土体侧限条件，水平自重应力为垂直自重应力：水平自重应力：静止土压力系数：式中也称m-泊松比、k0-侧压系数，实验测定为(0.330.72 )，土体为无侧向变形有效的小主应力与有效的大主应力之比。 基础压力计算，基础压力：建筑物荷载通过基础传递给地基的压力。 也就是说，作用于基础底面土层的每单位面积的压力，单位为kPa。 作用于地基反作用力的力和反作用力。 建筑物荷载基础地基与地基接触面产生的压力基础压力分布及其影响因素：基础相对刚性、基础大小、形状与埋深地基土性质作用于地基的荷载大小、分布与性质。 基础刚性的影响1 .弹性地基上的完全柔软基础(EI=0)土堤(堤)、路基、油箱等薄板基础、机场跑道。 土坝底部的接触压力分布与土坝的外形轮廓相同，其大小与各点以上的土柱重量相等。 *柔性基础：基础压力的分布形式与其作用的载荷分布形式一致。 原地面、变形的地面、载荷、原地面、反作用力