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第四章地基中的应力福建工程学院土木工程系2012年2月1本章提要1土的自重应力2基底压力3地基附加应力4第四章地基中的应力2第四章地基中的应力本章提要3第四章地基中的应力本章提要结构荷载地基基础产生变形、沉降等原有应力状态发生变化土体中应力状态发生变化引起地基土的变形,导致建筑物的沉降,倾斜或水平位移。当应力超过地基土的强度时,地基就会因丧失稳定性而破坏,造成建筑物倒塌。严重4第四章地为基营中汁的免应税力本章诸提要地基晴中的在应力子按产轰生的踢原因扯不同谨可分铸为两培种:2、苹附加臂应力贺:土体样在外野荷载(验包墙括见建其筑杯物丝式荷洒载爪、杏交验通楚荷抗载急)窑地箩下句水仇渗消流浇、抗地塞震伙等访作由用储下在亮地偿基醉内脉附炉加疗产海生渐的针应雷力郊增腹量采。1演、志自卖重嗽应铁力损:由递土救体亿自诱身饰有张效分自锐重花在罪地笨基枣内泛所其产副生登的炉应升力详。2鼻、糖附俩加毒应含力望:土体循在外吸荷载(包杀括建仇筑物哭荷载秆、交嫩通荷弃载)身地下笑水渗标流、浴地震盲等作警用下在乌地破基换内振附滚加什产戴生司的火应领力房诚增否量萝。1未、艇自降重倘应尤力折:由土农体自村身有铁效自距重在绵地基悼内所骨产生用的应克力。5第四章地基要中的千应力本章眉提要自重伤应力拦、附微加敏应叹力鸦:二响者产生绑原因不同探,所美以计鸭算医方冷法不固同雾,分布纹规律秒及对闯工程裕的影急响也不粗同。土体在自重作用下,在漫长的地质历史时期,已经压缩稳定,因此,土的自重应力不再引起土的变形。但对于新沉积土层或近期人工填土应考虑自重应力引起的变形。附加应力是地基中新增加的应力,它是引起土体变形或地基变形的主要原因。678910111小213第四章地基特中的逐应力本座章馅提左要研锤究屑土寇体临或命地围基价的柏应界力汁和皇变伤形毁,熟必涉须赏从敬土惩的狭应司力巧与押应本变冤的典基虾本姥关板系报出票发顶。土亮是在由晨三绩相转组栋成薯的劳非忘连艺续丸介荒质超,旱天随然矩地竭基伸往樱往嘉是跑由朱成惠层对土养所罚组叫成拣的兵非隙均串质用或淡各袄向察异终性圾体医,北土司的逢应携力羡应嗓变捧关凭系牵具恰有非线时性、非丘弹遍性的雁特您征坚。为简蜜化计挨算,邻把地洽基土递视为均荒匀音的、各向帝同性绿的半冰无限摧空间嫩弹性彼体,应齐用弹灭性着力庙学公肆式层来铅求排解击土错中貌应柜力碌。研究呢方法揪:1放4第四章地煎基既中老的极应需力§4刷-不1自重岸应力天然地面11zzσcz
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一愚、均质牲土中汽的自险重应储力假勺设巷地阔基驳为诉均怖质购连晌续侮的棋半减无冶限巩空收间聪体爬,衡土郊体职在掀自室重虽应乐力垄作晃用错下流只怠产毙生悠竖潜向复变海形闸,程而职无菠侧突向孙位睬移守和抗剪剧切债变棒形炮。沿水火平面贩均匀厦分布济与外Z成蜓正比随沈深汇度箩成趴线唤性肃增聋加地下柱水位怀以下阵采用冒浮重坐度1染5第四章地基快中的闲应力§4-条1自失重奏应清力静止随侧压愁力系否数水马平耗向背自嫌重狮应肯力可实冈验测锻得也产可采灭用经泊验值1惭6第四章地停基欠中驳的眨应养力§4腊-摩1自掏重描应势力二、成层兼土中勇的自居重应孙力说雀明腊:1腾.后如货地筒下刷水绣位港位吨于杰同尾一烤土酸层妖中哈,多地具下枪水易位白也浓应廊作他为菊分械层择的提界存面拖。地下饼水位冷以上酸土层攻采用谣天然改重度蹄,地责下水软位以已下土申层采巩用浮光重度闷。2纷.非均叫质成疫层土后中自真重应蚊力沿帅深度妙呈折逐线分位布。天然地面h1h2h33
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eelbpmaxpmin作用热于基饲础底看面形注心上菌的力妄矩M=(F昆+幕G)殃∙e基射础拌底坚面理的忙抵命抗刚矩;矩形置截面W=b乱l2/尤6★膛偏假心睁方秋向旷长烤度死为l24第四章地纵基污中闻的旦应火力§4走-晋2基伶底秩压默力一、基底楼压力哄的简因化计脾算2欣、民偏搏心仿荷它载蹈作裁用控下纠的辩基戒底旧压叉力当e<l/董6时,pm及a贴x,pmi刘n>0,基摘底锅压蛙力宗呈篮梯猾形闸分后布当e=l/6时客,pma闻x>样0,pmi刺n=0,基童底段压贼力翼呈唯三衣角胖形边分洲布当e>l/凳6时药,pma盾x>今0,pm省i增n<0,基坚底太出幸现凡拉炭应虚力五,盈基迅底兴压诞力馒重察分令布pmaxpmine<l/6pmaxpmin=0e=l/6e>l/6pmaxpmin<0pmaxpmin=0基底压力重分布25偏心联荷载消作用界在基茧底压铜力分多布图苗形的封形心倍上基痛底扶压著力扔重续分容布第四章地偿基灿中丸的值应藏力§4-冶2基底默压力一、基洗底杏压茅力菜的逝简棉化构计混算2荣、柏偏抛心享荷送载玩作氏用异下若的拾基变底朱压镇力2取6第四章地基摔中的万应力§4-料2基敬底林压葱力二、基底填附加葵压力基底踪蝶附加支压力套:作用采于地灰基表颗面,火由于剂建造指建筑纪物而新脆增德加的压屋力称钱为基宾底附水加压雁力,胖即导幸致地塘基中碑产生虾附加特应力故的那呆部分膀基底小压力。FFd实际情况基趋底栏附胀加冈压普力详在弃数墓值妨上笨等谎于董基抢底熔压过力限扣浅除董基敬底安标循高绑处桌原痒有遇土娱体兴的小自惰重瓣应柏力27dpp00g-=基底给压力陪呈梯争形分顽布时昌,基惩底附姻加压瓦力:基劲底捐附闯加峡压差力自重令应力第四章地基夫中的抵应力§4-更2基底薯压力二、基签底减附娱加拦压到力基垄底炸标悦高兆以轰上天然土层的拍加拣权愚平龙均匪重斤度28一、竖税向童集蒙中退荷药载永作尾用暗下维的呼地摊基附加辰应力1末8棕8送5丑年朱法筹国党学晶者洽布砌辛窄涅萍斯象克臂解M(x,y,z)PoyxzxyzrRM(x,y,0街)q附加拔应力叙系数第四章地基纳中的俭应力§4挑-阶3附谁加并应溜力2磨9集中悔力作敲用下附加倘应力顷分布探规律距择离校地宵面脱越骨深央,吸附颠加否应侵力婚的视分呆布枯范拳围腥越妨广在宫集泪中稠力酿作疫用铺线垂上单的届附份加镇应等力筐最怀大梯,律向烤两盼侧统逐局渐地减司小同东一择竖驼向至线膨上孕的啄附银加片应锄力睬随务深额度怒而惜变洞化在集正中力妥作用誉线上鸟,当z=射0时胞,σz→甩∞猪,随着攻深度望增加睡,σz逐律渐疏减堡小竖向六集中析力作宪用引化起的云附加斑应力蹄向深叼部向定四周焰无限栽传播您,在半传播毒过程郑中,陡应力惧强度泼不断斯降低一礼、竖负向躁集皇中休荷纪载倾作止用何下披的避地影基附加爹应力第四章地幼基敌中今的垄应涌力§4-杨3附绢加惰应构力3多0一国、竖向弓集中饮荷载芦作用迷下的巷地基附加嗓应力第四章地抖基普中荐的日应馋力§4稍-摘3附扑加披应悬力叠脏加慈原瞧理由思几杜个体外鞋力狡共季同煮作蜓用只时控所蜂引疯起煤的蔬某昨一膊参村数脖(鼓内凤力印、越应止力植或佩位园移自)鼠,柱等湿于丛每缸个秃外词力脆单纳独远作胶用能时渐所蒜引外起誉的邻该看参咬数蜻值址的代抵数愈和。PazPbab两探个配集论中佳力法作心用糠下σz的叠砖加3泼1二、矩持形多荷问载忧作样用鬼时飘的地艰基附袍加陈应厉力第四章地稍基冤中欢的锻应温力§4-裹3附吨加梳应汁力d小p布辛蔬涅斯罢克解积分矩锁形某基且础其角糟点睡下济的辅竖遥向盆附鸣加川应肝力距系必数矩厨形忍均残布劝荷鸟载32角点驼法计第算地捷基附率加应称力zMoIVIIIIIIoIIII胶I钞II土Vp算档点标在局基册底懒内史部二、矩姑形霞荷皆载毅作壁用誓时喂的地族基附加丙应力第四章地犯基型中繁的夸应临力§4-磁3附加智应力3躬3IIIooIIIIoIVoII计算指点在梦基底汇边缘计算匪点在弄基底普边缘降外二、矩形血荷载拒作用贯时的地基附格加甘应田力第四章地扭基怨中容的意应懂力§4敞-急3附丹加贺应申力34计算趟点在汇基底柏角点仗外IooIIIIIIV二、矩形芽荷载逐作用折时的地消基附加归应力第四章地基牧中的码应力§4除-廊3附加勿应力3尚5二、矩某形税荷睡载股作伸用厘时种的地歼基附加塞应力第四章地基珍中的激应力§4史-材3附栏加晶应君力【例敲3】栋见教巧材4脂-33婶6三、条闷形堆荷付载搅作由用冷时浙的地基附堂加绘应嫂力第四章地崖基碗中沾的羊应石力§4忌-其3附兔加董应氧力基础底面长宽比l/b→∞条扬形膊基晓础基础底面长宽比l/b≥10理想鼓情况实钥际搅情胆况pxzMxzb/2b/2条形霞均布守荷载博情况Ksz为条形基底竖向附加应力系数,为m,n的函数,其中m=x/b,n=z/b,可查表得到。3痰7均布箱条形滥荷载粪作用猾下附加平应力吗分布论规律(谋1雪)移在油荷掏载添分喘布城范寄围猛内滑之析下峡任涌意斯点馆沿颂垂课线爹的衡附床加盯应板力麦值跳,显随深度狭愈向洁下愈走小。(2纠)基搂础底悉面下鉴任意筒深度购的水呜平淋面上粱的紫附邀加雨应转力肢值唱,圈在呜基康底中怕心篇点邻下宽的押轴毅线粗处怒最梢大,裂随给着距举离董中遮轴届线挺愈火远疑而越愈打小。(3血)地联基附阳加应枣力具需有扩散甜性。大附拿加舒应输力化不躺仅醋发草生关在赤荷兴载速面恼积狸之浙下鬼,料而页且分布揪在荷访载面男积以留外相怠当大雨的范惧围之末下。三、条垄形势荷警载晌作工用罗时快的地走基附加蓝应力第四章地基邻中的回应力§4愧-熟3附旧加旱应严力38第四章地基处中的删应力§4亡-盖3附加塘应力四、非均卫质和身各向楚异性毅地基佛中的夹附加佳应力实企际刷地劣基退并芹非哪均税质柄、壁各扛向累同富性市。额有止的翻是倍由活不同帮压桨缩墨性皂土蔽层组晋成园的发成祸层下地糕基思,灶有号的柿是碍同熔一系土钢层龄的变形遣模量畏随深昏度增尾加而铁增大等等腊。由化于地故基的暑非均阳质性戚和各铃向异顾性,庄就会滥造成奔竖向嗽附加猜应力每产生应力挠集中或应冈力健扩躬散的现黑象。3宋9第四章地屠基捎中秋的隆应读力§4昌-感3附匀加方应掏力1、傲天然乘形成丈的双贞层地想基:有两不种可遇能的旷情况圆:一种炎是岩野层弯上拉覆泳盖代着控较城薄船的侄可交压恶缩菌土损层巾,荷载策作用煌下将发读生慌应继力贪集状中现棍象除;另高一井种窗则险是上层疾坚硬腹、下兴层软材弱的双麦层地郑基,颂将发劣生柜应立力刻扩莲散现录象始。四、非粘均错质配和协各懂向悬异眨性历地唤基桌中听的外附拥加适应吵力402、现在地摆基中板,土费的变层形些模就量佣常宿随摔地壮基影深层度占的夫增谨大阴而杨增桐大,这父种现矩象在燃砂土威中尤洗为显描著。播通过也试验敬和理现论证阅实,宴与均北质地售基相断比较蔬,沿捆荷载间中心坑线,附加亚应力光将发赠生应跌力集扩中现奇象种。3、狸天然矛沉积飘形成肤的水监平薄钞交互皂层地直基,水平紧向变陪形模榜量大于竖向顾变形岭模量时貌,绍附欲加尸应缴力季发延生应肚力醒扩馋散现象郊;水弦平变葬形模治量小于竖仪向顺变葵形虚模捞量输,绣附汇加踏应颈力纠发劳生应酸力腹集疾中现象痒。四、非乳均烫质气和碌各虾向混异叨性低地牌基任中蜜的自附齿加庄应拳力第四章地将基活中长的午应止力§4犬-翠3附嗓加个应堡力41第四章地债基强中课的尘应搁力§4-玻3附昂加艺应盐力【给例侄4信】某际条眯形基聪础,洲如艰下却图棚所腐示里。末基铅础江上砍作且用偏心荷载F=40昂0k鼠N/m,M=2姻0洋k塘N截•沸m,试跌求皆基呼础身中丙点胡下2膨m的报附鸦加帅应膝力。2mFM0
=18.5kN/m30.1m1.5m42第四章地箩基贝中列的希应壶力§4-荷3附佳加号应位力分析闯步骤I:1.虽基底闯压力候计算F=400kN/m0
=18.5kN/m3M=20kN•m0.1m2m1.5m基竖础院及字上正覆聚土赏重G=GA株d荷赞载摇偏丽心寸距e=M/(F+G
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