大学课程《土力学与地基基础》PPT课件:0.绪论.pptx
绪论土力学研究内容土力学课程内容土力学发展史生活中的土力学古代工程中土力学的运用经典工程案例在上海的工程建设中的应用土力学的学习方法
土力学研究内容研究土的物理,化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下的与工程建筑有关的土的变形和强度特性的应用科学土力学的具体内容包括土的四要素(粒度、密度、湿度、构度),土的三性质(渗透性、压缩性、抗剪性)和土体的三个稳定性(渗透稳定性、变形稳定性和强度稳定性)
返回土力学的两大问题1.土的变形2.土的强度
土力学发展史本学科理论基础的发端,始于18世纪兴起厂工业革命的欧洲。那时,随着资本主义工业化的发展,工场手工业转变为近代大工业,建筑的规模扩大了。为了满足向国内外扩张市场的需要,陆上交通进入了所谓“铁路时代。”因此,最初有关土力学的个别理论多与解决铁路路基问题有关。l773年,法国的C.A.库伦(Coulomb)根据试验创立了著名的砂土抗剪强度公式。提出了计算挡土墙土压力的滑楔理论。90余年后英国的W.朗肯(Rankine,1869)又从另一途径提出了挡土墙土压力理论。这对后来土体强度理论的发展起了很大的作用。法国J.布辛奈斯克(Boussinesq,1885)求得了弹性半空间在竖向集中力作用下的应力和变形的理论解答。瑞典W费尔纽斯(Fellenius,1922)为解决铁路塌方问题作出了土坡稳定分析法。这些古典的理论和方法,直到今天,仍不失其理论和实用的价值。
土力学发展史在长达一个多世纪的发展过程中,许多研究者承继前人的研究,总结了实践经验,为孕育本学科的雏形而作出贡献。1925年K.太沙基(Terzaghi)归纳发展了以往的成就,发表了土力学(Erdbaumechanik)一书。接着,这些比较系统完整的科学著作的出现,带动了各国学者对本学科各个方面的探索。从此,上力学及地基基础就作为独立的科学而取得个断的进展。CharlesAugustindeCoulomb(1736–1806)
赵州石拱桥隋朝石工李春所修赵州石拱桥,不仅因其建筑和结构设计的成就而著称于世,就论其地基基础的处理也是颇为合理的。他把桥台砌置于密实租砂层上,1300多年来估计沉降约几厘米。现在验算其基底压力约500~600kPa,这与以现代土力学理论方法给出的承教力值很接近。
北宋李诚所著《营造法式》记载的古代地基基础的某些具体做法。比萨斜塔比萨斜塔自1173年9月8日动工,至1178年建至第4层中部,高度约29m时,因塔明显倾斜而停工。94年后,于1272年复工,经6年时间,建完第7层,高48m,再次停工中断82年。于1360年再复工,至1370年竣工。全塔共8层,高度为55m。塔身呈圆筒形,1~6层由优质大理省砌成,顶部7~8层采用砖和轻石料。塔身每层都有精美的圆柱与花纹图案,是一座宏伟而精致的艺术品。
苏州虎丘塔虎丘塔位于苏州市西北虎丘公园山顶,原名云岩寺塔,落成于宋太祖建隆二年(公元961年),距今已有1000多年悠久历史。全塔七层,高47.5m。塔的平面呈八角形,由外壁、回廊与塔心三部分组成。虎丘塔全部砖砌,外型完全模仿楼阁式木塔,每层都有八个壶门,拐角处的砖特制成圆弧形,十分美观,在建筑艺术上是一个创造。1961年3月4日国务院将此塔列为全国重点文物保护单位。
地质剖面图目前该塔倾斜严重塔顶偏离中心线2.31m。经勘探发现,该塔位于倾斜基岩上,复盖层一边深3.8m,另一边为5.8m。由于在一千余年前建造该塔时,没有采用扩大基础,直接将塔身置于地基上,造成了不均匀沉降,引起塔身倾斜,危及安全。
加拿大特朗斯康谷仓加拿大特郎斯康谷仓由65个圆柱形筒仓组成,高31m,底面长59.4m。其下为钢筋混凝土片筏基础,厚2m。谷仓自重20万kN,当装谷27万kN后,发现谷仓明显失稳,24小时内西端下沉8.8m,东端上抬1.5m,整体倾斜26°53′。加拿大谷仓地基滑动而倾倒
加拿大特朗斯康谷仓
地基变形引起的建筑物开裂土体滑坡
土力学学习方法重视课堂的理论学习,这是掌握土力学基本理论、提高专业水平的重要途径。重视工程地质勘察报告及现场原作测试技术(设计的依据)。重视地区经验,灵活运用地区性规范、规定、规程(极大的参考价值)。因地制宜,具体分析(可有许多种方案,比较分析,择优选取,优化设计)。
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