项目地基中的应力计算.pptx

会计学2.1 土体自重应力的计算第1页/共35页2.1.1 竖向自重应力 假设地表面是无限延伸的水平面，在深度z水平面上各点的自重应力相等且均匀地无限分布，任何竖直面和水平面上均无剪力存在，故地基中任意深度z处的竖向自重应力就等于单位面积上的土柱重量。竖向自重应力： ?cz = ? z 自重应力数值大小与土层厚度成正比当地基有多个不同重度的土层组成时，则任意深度处的竖向自重应力可按应力叠加的方法求得：1σcz 天然地面1zσcz= ? z z2.1 土体自重应力的计算第2页/共35页土体中任意深度处的竖向自重应力等于单位面积上土柱的有效重量水位面天然地面z1?1 z2?2 ??3 z32.1 土体自重应力的计算第3页/共35页当在深度z范围内有多层土时，深度z处的自重应力应为各土层自重应力之和：说明：1.地下水位以上土层采用天然重度，地下水位以下土层考虑浮力作用采用浮重度2.非均质土中自重应力沿深度呈折线分布 ?1z1 ?1z1 + ?2z2 ?1z1+?2z2+?3z3 天然地面z2.1 土体自重应力的计算第4页/共35页2.1.2 水平自重应力土在自重作用下，不仅产生竖向自重应力，同时也产生水平自重应力。其水平自重应力的数值大小是随着竖向自重应力变化而变化的。静止侧压力系数是小于1的系数，根据土种类和密度不同而异2.1 土体自重应力的计算第5页/共35页2.1.3 地下水位变化对自重应力的影响 在地下水位以下的土体，计算自重应力是采用有效重度，因此地下水位的升降会引起自重应力的变化。地下水位下降，浮力消失自重应力增加，该自重应力相当于大面积附加均布荷载能引起下部土体产生新的变形，属于附加应力；地下水位上升，如该地区存在特殊地基，则可能会导致工程问题。地下水位升降对自重应力的影响（a)地下水位下降；（b)地下水位上升2.1 土体自重应力的计算第6页/共35页例2-1某地基土由四层土组成厚度与容重如图，试计算每土层接触面处的竖向自重应力并画出应力曲线。O【解】h=2.5m1-1面1112-2面h=2.0m2223-3面h=1.5m3334-4面h=2.0m444Z2.1 土体自重应力的计算第7页/共35页应力曲线如右2.2 基底压力分布与简化计算第8页/共35页基地压力：建筑荷载在基础底面上产生的压应力，即基础底面与地基接触面上的压应力。分析地基中 应力、变形 及稳定性的外荷载 大小相等、方向相反的作用力与反作用力地基反力：地基支撑基础的反力。 计算基础结 构内力的外荷载基底附加应力基底压力简化计算 基底压力分布规律重要的工程意义2.2 基底压力分布与简化计算第9页/共35页2.2.1 基底压力的分布规律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）地基和基础的刚度基础埋深接触压力的大小影响因素荷载大小及作用方式地基土性质 2.2 基底压力分布与简化计算第10页/共35页2.2.1 基底压力的分布规律2、 基底压力分布形式（1）柔性基础：基础刚度较小，对地基变形没有抵抗能力。地基与基础二者变形协调一致，因此基底压力分布均匀，按平均压力考虑。荷载 反力变形地面(柔性基础基底压力分布)例如：油罐 土坝2.2 基底压力分布与简化计算第11页/共35页（2）刚性基础刚度较大， 具有抵抗变形的能力，所以变形不均匀，出现马鞍形、抛物线形、钟形等。荷载 变形地面反力(刚性基础基底压力分布)例如：箱形基础 混凝土坝当基础尺寸不太大，荷载也较小时，可假定基底压力为直线分布。Pl bxy2.2 基底压力分布与简化计算第12页/共35页2.2.2 基底压力的简化计算2.2.2.1 轴心荷载作用下的基底压力式中 Fk—标准组合时，作用于基础上的竖向力 (kN)； Gk —基础自重及其上回填土重标准值的总重(kN)； Gk=?GAd ,?G 其中为基础及回填土之平均重度，一般取20kN/m3， 但在地下水位以下部分应扣去浮力，即取10kN/m3； d —基础埋深，必须从设计地面或室内外平均地面算起(m)； A —基底面积(m2)，对矩形基础A＝lb，l和b分别为其的长和宽。对于荷载沿长度方向均匀分布的条形基础，取单位长度进行基底平均压力p(kPa)计算，A改为b(m)，而F及G则为基础截面内的相应值(kN/m)。2.2 基底压力分布与简化计算第13页/共35页2.2.2.2 偏心荷载作用下的基底压力e＝L/6, 应力重新分布：基底压力三角形分布e＜L/6, 应力重新分布:基底压力呈梯形分布eL/6, 应力重新分布2.2 基底压力分布与简化计算第14页/共35页例2-2某基础底面尺寸l=3m，b=2m，基础顶面作用轴心力Fk=450kN，弯