《土中应力计算》ppt课件

1、 土中应力1 1、线弹性体理想弹性体、线弹性体理想弹性体从力学的概念来讲，理想弹性体就是符合虎克定律的物体，即物体受荷载作用时，其应力与应变成直线关系，卸荷时仍沿此直线回弹。 n几个常用名词几个常用名词2 2、半无限空间、半无限空间向两边无限延伸的平面称为为无限大平面；无限大平面以下的无限空间称半无限空间 。3 3、应力符号的规定、应力符号的规定资料力学中规定：土力学中规定：法向应力以拉为正，剪应力以顺时针为正；法向应力以压为正，剪应力以逆时针为正。4 4、应力形状、应力形状土内一点的应力形状是指土内一点各个方向上应力的大小。5 5、侧限应力形状、侧限应力形状侧向应变为零的一种应力形状，对于侧

2、限应力形状有： n 土中应力分类土中应力分类按原因分按原因分自重应力有效自重应力有效按土骨架和土中按土骨架和土中孔隙的分担作用孔隙的分担作用 土中应力土中应力有效应力有效应力附加应力附加应力孔隙应力孔隙应力建筑物建筑以后，建筑建筑物建筑以后，建筑物分量等外荷载在地基物分量等外荷载在地基中引起的应力，所谓的中引起的应力，所谓的“附加是指在原来自重附加是指在原来自重应力根底上添加的压力。应力根底上添加的压力。建筑物建筑以前，建筑物建筑以前，地基中由土体本身地基中由土体本身的有效分量所产生的有效分量所产生的应力。的应力。总应力自重应力附加应力引起变形E E、 与位置和方向无关与位置和方向无关n 实际

3、：弹性力学解实际：弹性力学解求解求解“弹性土体中的应力弹性土体中的应力n 方法：解析方法方法：解析方法优点：简单，易于绘成图表等优点：简单，易于绘成图表等碎散体碎散体非线性非线性弹塑性弹塑性成层土成层土各向异性各向异性应力计算时的根本假定：应力计算时的根本假定： ppee加载加载卸载卸载线弹性线弹性延续介质延续介质宏观平均宏观平均线弹性体线弹性体应力较小时应力较小时均质各向同性体均质各向同性体土层性量变化不大土层性量变化不大n 假定：假定：n 定义：在建筑建筑物以前，地基中由土体本身的有效分量而产生的应力3.1 3.1 自重应力自重应力地基为均质的变形是呈线性的地基是半无限空间的1 1、均质土

4、竖向自重应力：、均质土竖向自重应力： y x z3.1 3.1 自重应力自重应力 2 2、程度自重应力：、程度自重应力： y x z 3.1 3.1 自重应力自重应力地基中除有作用于程度面上的竖向自重应力外，在竖直面上还作用有程度向的侧面自重应力。由于，假定荷载沿任一程度面上均匀地无限分布，由此地基土在自重作用下只能产生竖向变形，而不能侧向变形和剪切变形。 K0静止侧压力系数，它是土体在侧限条件下静止侧压力系数，它是土体在侧限条件下有效小主应力有效小主应力3与有效大主应力与有效大主应力1 之比，之比， K0与土层的应力历史及土的类型有关。与土层的应力历史及土的类型有关。正常固结粘土：正常固结粘

5、土： K0 1sin对普通地基对普通地基K0 0.5左右左右 3.1 3.1 自重应力自重应力iiczH 3 3 、成层地基自重应力：、成层地基自重应力：F 容重：地下水位以上用天然容重容重：地下水位以上用天然容重 F 地下水位以下用浮容重地下水位以下用浮容重 1 H12 H23 H3zszsxsy地面地面地下水地下水3.1 3.1 自重应力自重应力4 4、有不透水层时的自重应力：、有不透水层时的自重应力： 3.1 3.1 自重应力自重应力3.1 3.1 自重应力自重应力5 5、地下水位升降时自重应力的变化：、地下水位升降时自重应力的变化：211185. 75 . 07 .15mkNhcz 2

6、221245.4328 .1785. 7mkNhczcz 2332345.6028 . 93 .1845.43mkNhczcz 2443465.10068 . 95 .1645.60mkNhczcz 2434405.1798 . 96265.100mkNhhwczcz 2554565.23632 .1905.179mkNhczcz例题例题3.1 3.1 自重应力自重应力F分布线的斜率是容重分布线的斜率是容重F在等容重地基中随深度呈直线分布在等容重地基中随深度呈直线分布F自重应力在成层地基中呈折线分布自重应力在成层地基中呈折线分布F在土层分界面处和地下水位处发生转机或突变在土层分界面处和地下水位

7、处发生转机或突变程度应力程度应力1 H12 H22 H3zszsxsy地面地面地下水地下水sz1H12H22H3z3.1 3.1 自重应力自重应力n 分布规律分布规律F基底压力：根底底面传送给地基外基底压力：根底底面传送给地基外表的压力，也称基底接触压力。表的压力，也称基底接触压力。F基底压力既是计算地基中附加应力基底压力既是计算地基中附加应力的外荷载，也是计算根底构造内力的外荷载，也是计算根底构造内力的外荷载，上部构造自重及荷载经的外荷载，上部构造自重及荷载经过根底传到地基之中过根底传到地基之中上部上部构造构造根底根底地基地基 建筑物建筑物设计设计根底构造根底构造的外荷载的外荷载基底反力基底

8、反力基底压力基底压力附加应力附加应力地基沉降变形地基沉降变形3.2 3.2 基底压力基底压力1 1、基底压力分布、基底压力分布基底压力的影响要素：基底压力的影响要素： 刚刚度度 外外形形 大大小小 埋埋深深大大小小方方向向分分布布 土类土类 密度密度 土层构造等土层构造等n基底压力是地基和根基底压力是地基和根底在上部荷载作用下底在上部荷载作用下相互作用的结果，受相互作用的结果，受荷载条件、根底条件荷载条件、根底条件和地基条件的影响和地基条件的影响荷载条件：荷载条件：根底条件根底条件: :地基条件：地基条件：n暂不思索上部构造的暂不思索上部构造的影响，用荷载替代上影响，用荷载替代上部构造，使问题

9、得以部构造，使问题得以简化简化3.2 3.2 基地压力基地压力 1 1、基底压力分布、基底压力分布 根底抗弯刚度根底抗弯刚度EI=0 M=0EI=0 M=0 (1)(1)荷载均布时，荷载均布时，p(x,y)=p(x,y)=常数常数 根底变形能完全顺应地基外表的变根底变形能完全顺应地基外表的变形根底上下压力分布必需完全一样，形根底上下压力分布必需完全一样，假设不同将会产生弯矩，根底沉降假设不同将会产生弯矩，根底沉降中间大，两头小中间大，两头小 (2) (2)假设要使柔性根底沉降趋于均假设要使柔性根底沉降趋于均匀，显然就得增大根底边缘的荷载，匀，显然就得增大根底边缘的荷载，减小中间荷载，这是荷载和

10、反力就减小中间荷载，这是荷载和反力就应该变为非均匀分布，应该变为非均匀分布，p(x,y)p(x,y) 常数常数条形根底，竖直均布荷载条形根底，竖直均布荷载n 弹性地基，完全柔性根底弹性地基，完全柔性根底3.2 3.2 基地压力基地压力 1 1、基底压力分布、基底压力分布n 弹性地基，绝对刚性根底弹性地基，绝对刚性根底 抗弯刚度抗弯刚度EI= M0EI= M0 1 1均布荷载下，根底只能坚持均布荷载下，根底只能坚持平面下沉不能弯曲，根据柔性根底平面下沉不能弯曲，根据柔性根底沉降均匀时基地反力不均匀的论述，沉降均匀时基地反力不均匀的论述，可以推断基底反力分布：可以推断基底反力分布： 中间小中间小,

11、 , 两端无穷大两端无穷大 2 2偏心荷载下，根底沉降为倾偏心荷载下，根底沉降为倾 斜面，基底反力为不对称分布。斜面，基底反力为不对称分布。3.2 3.2 基地压力基地压力 1 1、基底压力分布、基底压力分布 荷载较小荷载较小 荷载较大荷载较大 荷载很大荷载很大n 弹塑性地基，圆形刚性根底弹塑性地基，圆形刚性根底砂性土地基砂性土地基 粘性土地基粘性土地基接近弹性解接近弹性解马鞍型马鞍型倒钟型倒钟型3.2 3.2 基地压力基地压力 1 1、基底压力分布、基底压力分布简化计算方法：简化计算方法：假定基底压力按直线分布的资料力学方假定基底压力按直线分布的资料力学方法法基底压力的基底压力的分布方式非分

12、布方式非常复杂常复杂圣维南原理：圣维南原理：在基底下一定深度处引起的地基在基底下一定深度处引起的地基附加应力与基底荷载的分布形状附加应力与基底荷载的分布形状无关，只取决于荷载合力的大小、无关，只取决于荷载合力的大小、方向和作用点位置方向和作用点位置3.2 3.2 基地压力基地压力 2 2、基底压力简化计算、基底压力简化计算2 2、基底压力的简化计算：、基底压力的简化计算：L Lb bP Pb bP P L Lb bP PbPp APp yyxxIxMIyMAP)y, x(p IMxbPxp )(hvPPP hvPPP L Lb bP Po ox xy yb bP P b bP P 根底外形与荷

13、载条件的组合根底外形与荷载条件的组合矩形矩形 条形条形竖直中心竖直中心 竖直偏心竖直偏心 倾斜偏心倾斜偏心P P : :单位长度上的荷载单位长度上的荷载3.2 3.2 基地压力基地压力 2 2、基底压力简化计算、基底压力简化计算矩形根底上的集中荷载矩形根底上的集中荷载exexx xy yeyeyL Lb bPxyyxePM;ePM 矩形面积偏心荷载矩形面积偏心荷载yyxxWMWMAPyxp ),(pP AL Lb bx xy yP矩形面积中心荷载矩形面积中心荷载 leAPpx61minmax单向偏心，偏心距单向偏心，偏心距exex3.2 3.2 基地压力基地压力 2 2、基底压力简化计算、基底

14、压力简化计算M作用在根底底面的力矩，kN.mW根底底面的抵抗矩，m3 leAPp61minmaxeL/6: eL/6: eL/6: 出现拉应力区出现拉应力区e ex xy yL Lb bK KP0pmin maxpK=L/2-eK=L/2-e矩形面积单向偏心荷载矩形面积单向偏心荷载KbPp32max 出现拉力时，出现拉力时，应进展压力应进展压力调整，原那调整，原那么：基底压么：基底压力合力与总力合力与总荷载相等荷载相等3K3K3.2 3.2 基地压力基地压力 2 2、基底压力简化计算、基底压力简化计算b be eP PPPvPh倾斜偏心荷载倾斜偏心荷载 bebPp61minmax条形根底竖直偏

15、心荷载条形根底竖直偏心荷载分解为竖直向和程度向荷分解为竖直向和程度向荷载，程度荷载引起的基底载，程度荷载引起的基底程度应力视为均匀分布程度应力视为均匀分布其它荷载其它荷载: :3.2 3.2 基地压力基地压力 2 2、基底压力简化计算、基底压力简化计算 dhhhdpppnnmmcz/22110 基底附加压力计算基底附加压力计算: : 基底附加压力：由建筑物基底附加压力：由建筑物建造后的基底压力中扣除基底建造后的基底压力中扣除基底标高处原有的自重应力后，新标高处原有的自重应力后，新添加于基底的压力。添加于基底的压力。留意：地下水位以下的重度取有效重度留意：地下水位以下的重度取有效重度3.3 3.

16、3 地基附加应力地基附加应力1 1、基底压力分布、基底压力分布n 附加应力是由于建筑建筑物之后在地基内新添附加应力是由于建筑建筑物之后在地基内新添加的应力，它是使地基发生变形从而引起建筑加的应力，它是使地基发生变形从而引起建筑物沉降的主要缘由，即由基底附加压力引起。物沉降的主要缘由，即由基底附加压力引起。 集中荷载作用下的附加应力 矩形分布荷载作用下的附加应力 条形分布荷载作用下的附加应力 圆形分布荷载作用下的附加应力 影呼应力分布的要素根本解根本解叠加原理叠加原理2 2、地基附加应力：、地基附加应力：3.3 3.3 地基附加压力地基附加压力 2 2、地基附加应力、地基附加应力 法国著名物理家

17、和数学家，对数学物理、流膂力学和固膂力学都有奉献。Valentin Joseph Boussinesq (1842-1929)n 竖直集中力布辛奈斯克竖直集中力布辛奈斯克BoussinesqBoussinesq解答：解答：3.3 3.3 地基附加压力地基附加压力 2 2、地基附加应力、地基附加应力P；x,y,z；R, , )222222zyxzrR n 竖直集中力布辛奈斯克竖直集中力布辛奈斯克BoussinesqBoussinesq解答：解答： y yz xy zx x zPyzMzRxxorM yF包括包括6 6个应力分量和个应力分量和3 3个方向位移的表达式个方向位移的表达式教材教材P50

18、-513.3 3.3 地基附加压力地基附加压力 2 2、地基附加应力、地基附加应力n 竖直集中力布辛奈斯克竖直集中力布辛奈斯克BoussinesqBoussinesq解答：解答：F其中，竖向应力其中，竖向应力 z z：集中力作用下的应力集中力作用下的应力分布系数分布系数( (表表3.1)3.1)352 5/222331221( / ) zP zPPRr zzz y yz xy zx x zPyzMzRxxorM y3.3 3.3 地基附加压力地基附加压力 2 2、地基附加应力、地基附加应力多个集中力共多个集中力共同作用，经过同作用，经过叠加原理求解叠加原理求解P集中荷载的附加应力集中荷载的附加

19、应力2 5/22231P21 ( / ) zzPr zzF P P作用线上作用线上F 在在r r0 0的竖直线上的竖直线上F 在某一程度面上在某一程度面上F z z等值线等值线- -应力泡应力泡0.1P0.1P0.05P0.05P0.02P0.02P0.01P0.01P应力泡应力泡n 竖直集中力布辛奈斯克竖直集中力布辛奈斯克BoussinesqBoussinesq解答：解答：zz呈轴对称分布呈轴对称分布3.3 3.3 地基附加压力地基附加压力 2 2、地基附加应力、地基附加应力例例 3.2 3.2 z=3m z=3m平面上的竖向附加应力平面上的竖向附加应力-4-2024-4-202403691

20、2xyz集中荷载作用下，程度面上作用的竖向应力集中荷载作用下，程度面上作用的竖向应力zzzxybLzM MdxdypP0n 均布矩形荷载的附加应力计算：均布矩形荷载的附加应力计算：F 角点下的垂直附加应力：角点下的垂直附加应力：0pcz ),(),(),(nmFbzbLFzLbFc dxdyRzpRzPdz530532323 ),(000nmpdzBLzz (b(b荷载面的短边宽荷载面的短边宽) )m=L/b, n=z/b矩形竖直向均布荷载角点下的应力分布系数矩形竖直向均布荷载角点下的应力分布系数 c(c(表表3.4)3.4)0p3.3 3.3 地基附加压力地基附加压力 2 2、地基附加应力、

21、地基附加应力 矩形内：矩形内： 矩形外：矩形外：荷载与应荷载与应力间满足力间满足线性关系线性关系 叠加原理叠加原理 角点计算公角点计算公式式恣意点的计算公恣意点的计算公式式n 矩形面积竖直均布荷载矩形面积竖直均布荷载F 恣意点的垂直附加应力恣意点的垂直附加应力角点法角点法0DCDBDabcd)(pccccz 0)(pDcCcBcAcz B AC Da bABC Dc d3.3 3.3 基地压力基地压力 3 3、基底附加压力、基底附加压力n 矩形面积竖直三角形分布荷载矩形面积竖直三角形分布荷载dxdypbxP0zxybLp0p0zM M01ptz ),(000nmpdzbLzz 矩形面积竖直三角

22、分布荷载角点矩形面积竖直三角分布荷载角点1下的应力分布系数下的应力分布系数(表表3.6),(),(),(1nmFbzbLFzLbFt o同理角点同理角点2下：下：02ptz 必需留意：必需留意：b b是沿三角形分布荷载方向的边长是沿三角形分布荷载方向的边长3.3 3.3 基地压力基地压力 3 3、基底附加压力、基底附加压力12(表表3.6)【例题】如下图，矩形基底长为【例题】如下图，矩形基底长为4m4m、宽为、宽为2m2m，根底埋深为，根底埋深为0.5m0.5m，根，根底两侧土的重度为底两侧土的重度为18kN/m318kN/m3，由上，由上部中心荷载和根底自重计算的基底部中心荷载和根底自重计算

23、的基底均布压力为均布压力为140kPa140kPa。试求根底中心。试求根底中心OO点下及点下及A A点下、点下、H H点下点下z z1m1m深度深度处的竖向附加应力。处的竖向附加应力。3.3 3.3 基地压力基地压力 3 3、基底附加压力、基底附加压力2 2求求OO点下点下1m1m深处地基附加应力深处地基附加应力zozo。OO点点是矩形面积是矩形面积OGbEOGbE，OGaFOGaF，OAdFOAdF，OAcEOAcE的的共同角点。这四块面积相等，长度共同角点。这四块面积相等，长度l l宽度宽度b b均一均一样，故其附加应力系数样，故其附加应力系数KsKs一样。根据一样。根据l l，b b，z

24、 z的的值可得值可得 l/b=2 /1=2 z/b=1/1=1 l/b=2 /1=2 z/b=1/1=1查表查表3.43.4得得ac =0.1999ac =0.1999，所以，所以 zo=4 ac pn=4 zo=4 ac pn=40.1999 0.1999 131131104.75(kPa)104.75(kPa)HAOGFEQbadc【解】【解】1 1先求基底净压力基底附加应力先求基底净压力基底附加应力pnpn，由知条件，由知条件 pn=p pn=podo50.5131kPa131kPa3.3 3.3 基地压力基地压力 3 3、基底附加压力、基底附加压力(3) (3

25、) 求求A A点下点下1m1m深处竖向附加应力深处竖向附加应力zAzA。A A点是点是ACbGACbG，AdaGAdaG两块矩形的公共角点，这两块面积相等，长度两块矩形的公共角点，这两块面积相等，长度l l宽度宽度b b均一样，故其附加应力系数均一样，故其附加应力系数acac一样。根据一样。根据l l，b b，z z的值可得的值可得 l/b=2 /2=1 z/b=1/2=0.5 l/b=2 /2=1 z/b=1/2=0.5查表运用线性插值方法可得查表运用线性插值方法可得ac=0.2315ac=0.2315，所以，所以 zA=2 ac pn=2 zA=2 ac pn=20.2315 0.2315

26、 131=60.65131=60.65kPakPa(4) (4) 求求H H点下点下1m1m深度处竖向应力深度处竖向应力zHzH。 H H点是点是HGbQHGbQ，HSaGHSaG，HAcQHAcQ，HAdSHAdS的公共角点。的公共角点。zHzH是由四块面是由四块面积各自引起的附加应力的叠加。对于积各自引起的附加应力的叠加。对于HGbQHGbQ，HSaGHSaG两块面积，长度两块面积，长度l l宽度宽度b b均一样，由例图均一样，由例图 l/b=2.5/2=1.25 z/b=1/2=0.5 l/b=2.5/2=1.25 z/b=1/2=0.5查表查表3.4 3.4 ，利用双向线性插值得，利用

27、双向线性插值得ac =0.2350ac =0.23503.3 3.3 基地压力基地压力 3 3、基底附加压力、基底附加压力对于对于HAcQHAcQ，HAdSHAdS两块面积，长度两块面积，长度l l宽度宽度b b均一样，由例图均一样，由例图 l/b=2/0.5=4 l/b=2/0.5=4 z /b=1/0.5=2 z /b=1/0.5=2查表查表3.4 3.4 ，得，得ac =0.0ac =0.0，那么，那么zHzH可按叠加原理求得：可按叠加原理求得： zH= zH=2 20.23500.2350 2 20.0 0.0 131=26.2(kPa)131=26.2(kPa)3.3 3.3 基地压

28、力基地压力 3 3、基底附加压力、基底附加压力n 竖直线布荷载竖直线布荷载 作用下的附加应力作用下的附加应力zxyzyyzyxxyzxxzxzzRpRpRPRzpRdypzd0sincos2sincos2cos222321213141353属于弹性力学的平面应变问题属于弹性力学的平面应变问题3.3 3.3 基地压力基地压力 3 3、基底附加压力、基底附加压力n 条形面积竖直均布荷载条形面积竖直均布荷载n 恣意点的附加应力：恣意点的附加应力：zM Mxxyzbp0p002230112pzxdzbszbbz00ppszxxzzxsxxszxsxsz、由由x/b、z/b查表查表3.8。3.3 3.3

29、 基地压力基地压力 3 3、基底附加压力、基底附加压力 1212120cossinpx假设将上述的直角坐标换成极坐标表示：假设将上述的直角坐标换成极坐标表示：dRpdxppcos100利用线荷载下结果利用线荷载下结果: :121122020cossincossincos22121pdpdzz12220sinsinpzxxz3.3 3.3 基地压力基地压力 3 3、基底附加压力、基底附加压力n 条形基底三角形分布荷载作用下地基附加应力条形基底三角形分布荷载作用下地基附加应力 计算附加应力时，应留意图中计算附加应力时，应留意图中的的x x坐标有正负之分，由原点坐标有正负之分，由原点o o向荷向荷载

30、增大的方向为正，反之为负。载增大的方向为正，反之为负。3.3 3.3 基地压力基地压力 3 3、基底附加压力、基底附加压力条形基底三角形分布荷载作用下地基中附加应力系数条形基底三角形分布荷载作用下地基中附加应力系数ztK3.3 3.3 基地压力基地压力 3 3、基底附加压力、基底附加压力【例题】如下图的挡土墙，根底底面【例题】如下图的挡土墙，根底底面宽度为宽度为6m6m，埋置于地面下，埋置于地面下1.5m1.5m处。处。每米墙自重及其上部其他竖向荷载每米墙自重及其上部其他竖向荷载Fv= 2400kN/mFv= 2400kN/m，作用位置离墙根底，作用位置离墙根底前缘前缘A A点点3.2m3.2

31、m；因土压力等作用墙背；因土压力等作用墙背遭到程度力遭到程度力Fh=400kN/mFh=400kN/m，其作用点，其作用点间隔基底面间隔基底面2.4m2.4m。设地基土重度为。设地基土重度为19kN/m319kN/m3，假设不计墙后填土附加应，假设不计墙后填土附加应力的影响，试求因力的影响，试求因Fv Fv ， Fh Fh 作用根底作用根底中心点及前缘中心点及前缘A A点下深度点下深度z=7.2mz=7.2m处处MM点，点，N N点的附加应力。点的附加应力。3.3 3.3 基地压力基地压力 3 3、基底附加压力、基底附加压力【解】【解】(1)(1)求作用于基底面上的力及偏心距。将求作用于基底面

32、上的力及偏心距。将Fh Fh 移至基底面，根据移至基底面，根据静力等效，需加力矩。设合力作用点离基底前缘静力等效，需加力矩。设合力作用点离基底前缘A A点的程度间点的程度间隔为隔为x x，利用合力矩定理，即，利用合力矩定理，即 Fhx = Fv Fhx = Fv 3.2- Fh 3.2- Fh 2.42.4那么那么 x=(3.2 Fv -2.4 Fh)/ Fv =3.2-2.4 x=(3.2 Fv -2.4 Fh)/ Fv =3.2-2.4 400 / 2400=2.8(m)400 / 2400=2.8(m)于是合力偏心距于是合力偏心距e=b/2-2.8e=b/2-2.80.2(m)0.2(m

33、)；合力作用点位于基底面；合力作用点位于基底面中点的左侧中点的左侧0.2m0.2m。(2)(2)求基底压力。这属于平面问题运用式求基底压力。这属于平面问题运用式(3.6)(3.6)，得竖向基底压，得竖向基底压力力3.3 3.3 基地压力基地压力 3 3、基底附加压力、基底附加压力运用式运用式(2-7)(2-7)，得，得 Ph = Fh /b=400/6=66.7kPa Ph = Fh /b=400/6=66.7kPa3 3求基底净压力基底附加应力。对于梯形分布的竖向基底压力运用求基底净压力基底附加应力。对于梯形分布的竖向基底压力运用图图2 22323所示方法可得竖向基底净压力如下所示方法可得竖

34、向基底净压力如下 Pn= Pmin Pn= Pmin o d=320 o d=32019191.51.5291.5kPa291.5kPa Pt = Pmax Pt = Pmax Pnmin =480 Pnmin =480320320160kPa160kPa4 4计算各种压力方式计算各种压力方式Pn Pn ， Pt Pt ， Ph Ph 引起的地基引起的地基MM点和点和N N点的附加应力点的附加应力，为了明晰起见，可采用列表的方法进展。，为了明晰起见，可采用列表的方法进展。3.3 3.3 基地压力基地压力 3 3、基底附加压力、基底附加压力F 上层脆弱，下层巩固上层脆弱，下层巩固n 非均匀性非均

35、匀性- -成层地基成层地基 轴线附近应力集中，轴线附近应力集中，zz增大增大 应力集中程度与土层刚度比有关应力集中程度与土层刚度比有关 随随H/BH/B增大，应力集中减弱增大，应力集中减弱F上层巩固，下层脆弱上层巩固，下层脆弱 轴线附近应力分散，轴线附近应力分散，zz减小减小 应力分散程度与土层刚度比有关应力分散程度与土层刚度比有关 随随H/BH/B的增大，应力分散加强的增大，应力分散加强BH HE1E1硬层硬层 E2E1 E2E1成层成层均匀均匀H H硬层硬层E1E1E2E1E21 Ex/Ez1 时，时，ExEx相对较大，有利于应力分散相对较大，有利于应力分散 应力分散应力分散 Ex/Ez1 Ex/Ez1 时，时，ExEx相对较小，不利于应力分散相对较小，不利于应力分散 应力集中应力集中n 各向异性地基各向异性地基3.3 3.3 基地压力基地压力 4 4、非均质和各向异性地基中的附加应力、非均质和各向异性地基中的附加应力土孔隙水固体颗粒骨架+对所受总应力，骨架和孔隙流体如何分担？孔隙气体+总应力总应力由土骨架和孔隙流体共同接受它们如何传送和相互转化？它们对土的变形和强度有何影响？受外荷载作用 孔隙流体3.4 3.4 有效应力有效应力饱和土中的应力形状PSPSVaaA 1 1、 有效应力的概念有效应力的概念PSA：Aw：As：土单元的断面积颗粒接触点的面积孔隙水的断面