《土力學(xué)習(xí)題》ppt課件

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1、重點(diǎn)習(xí)題剖析主講教師：周翠英教授劉鎮(zhèn)講師時間：2013年01月2012年《土力學(xué)及地基基礎(chǔ)》期末復(fù)習(xí)第一章土的物理性質(zhì)指標(biāo)及其換算第三章土中應(yīng)力分布及計(jì)算第四章土的壓縮性與地基沉降計(jì)算第五章土的抗剪強(qiáng)度第六章土壓力計(jì)算第八章地基承載力第九章天然地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容土的物理性質(zhì)指標(biāo)及其換算例1-1某原狀土樣，經(jīng)試驗(yàn)測得天然密度=1.91Mg/m3，含水量w=9.5%，土粒相對密度=2.70。求：1）土的孔隙比e、飽和度Sr；2）土中孔隙充滿水時土的密度和含水量w？剖析圖1-11）孔隙比飽和度2）飽和密度飽和含水量關(guān)

2、鍵橋梁：目標(biāo)問題：已知條件：土的體積V=1.0m3含水量土粒相對密度天然密度解：1）繪三相草圖，見圖1-1。設(shè)土的體積=1.0m3。根據(jù)密度定義，得：==1.91×1.0=1.91Mg；根據(jù)含水量定義，得：=×=0.095；從三相草圖有：+=；聯(lián)立方程組即可求得：=1.744Mg，=0.166Mg；根據(jù)土粒相對密度定義，得土粒密度為：；；土粒體積：；水的體積：；氣體體積：，故，孔隙體積為二者之和：0.354m3。將計(jì)算結(jié)果填入三相草圖中，并根據(jù)孔隙比定義，得：；根據(jù)飽和度定義，得：圖1-12）當(dāng)土中孔隙充滿水時，

3、由飽和密度定義，有：由含水量定義，有：例1-2某土樣已測得其孔隙比e=0.70，土粒相對密度=2.72。求：1）土的干重度、飽和重度、浮重度；2）當(dāng)土的飽和度Sr=75%時，土的重度和含水量w為多大？解：繪三相草圖，見例圖1-2。設(shè)土粒體積=1.0m3。1）根據(jù)孔隙比的定義，有：根據(jù)土粒相對密度定義，有：mg土的總體積為根據(jù)土的干重度的定義，有：當(dāng)孔隙充滿水時，土的質(zhì)量為：根據(jù)土的飽和重度的定義，有：則浮重度為：圖1-2土的物理性質(zhì)指標(biāo)及其換算土的物理性質(zhì)指標(biāo)及其換算例1-2某土樣已測得其孔隙比e=0.70，土粒

4、相對密度=2.72。求：1）土的干重度、飽和重度、浮重度；2）當(dāng)土的飽和度Sr=75%時，土的重度和含水量w為多大？解：繪三相草圖，見例圖1-2。設(shè)土粒體積=1.0m3。2）當(dāng)土的飽和度Sr=75%時，由飽和度定義，有：此時，水的質(zhì)量為：Mg土的總質(zhì)量為：Mg由土的重度的定義有：由含水量的定義有：圖1-2土中應(yīng)力分布及計(jì)算例2-1某土層地質(zhì)情況如下：第一層：粉質(zhì)粘土，厚4m，重度γ=16.5KN/m3;第二層：粘土，厚3m，重度γ=18.5KN/m3;第三層：砂土，厚2m，地下水位在地面以下7m出，重度γsat=

5、20.0KN/m3;求：各土層分界面出土的自重應(yīng)力，并繪制自重應(yīng)力分布圖形。目標(biāo)問題：各土層分界面出土的自重應(yīng)力已知條件：各土層厚、重度，即各土層自重應(yīng)力易忽略處：考慮地下水位以下的砂土層所受浮力作用圖2-1-1圖2-1-2土中應(yīng)力分布及計(jì)算例2-2某基礎(chǔ)底面尺寸為20m×10m，其上作用有24000kN豎向載荷，求基底壓力。1）若為軸心載荷；2）若合力偏心距ey=0，ex=0.5m，如題圖2-2所示；3）若偏心距ex≥1.8m？核心判斷：基底壓力分布三種情況目標(biāo)問題：已知條件：荷載及偏心距基底壓力圖2-2土中應(yīng)

6、力分布及計(jì)算解：1）這是求在中心載荷作用下，基底壓力p的問題，依題意有：2）按題意，合力偏心距ey=0,ex=0.5m,工程中常見的一個方向的偏心問題，再求基底壓力3）ey=0，偏心距ex>1.8m，即ex>1.67m，則：土中應(yīng)力分布及計(jì)算例2-3有一均布載荷p=100kPa，載荷面積為2m×1m，如題圖2-3所示。求載荷面上角點(diǎn)A、邊點(diǎn)E、中心點(diǎn)Ｏ、以及何在面外F點(diǎn)和G點(diǎn)下z=1m深度處的附加應(yīng)力。利用計(jì)算結(jié)果說明附加應(yīng)力的擴(kuò)散規(guī)律。關(guān)鍵橋梁：面積疊加，應(yīng)力系數(shù)目標(biāo)問題：求各處一定深度的附加應(yīng)力。已知條件：荷

7、載類型、大小、尺寸，計(jì)算深度圖2-3G點(diǎn)，其中：為矩形FHAG應(yīng)力系數(shù)，，，為矩形FHAG應(yīng)力系數(shù)，，，解：利用角點(diǎn)法計(jì)算公式，各點(diǎn)計(jì)算過程如下：A點(diǎn)：，E點(diǎn)：如圖，劃分為2個相等小矩形，，則，O點(diǎn)：，，，F(xiàn)點(diǎn)：（做輔助線如圖）其中：為矩形FHAG應(yīng)力系數(shù)，，，，為矩形FHAG應(yīng)力系數(shù)，，，土中應(yīng)力分布及計(jì)算圖2-3土中應(yīng)力分布及計(jì)算圖2-3從以上計(jì)算結(jié)果說明：在地面下同一深度處，荷載面中點(diǎn)O下附加應(yīng)力最大，其附近邊點(diǎn)E的附加應(yīng)力次之，角點(diǎn)A附加應(yīng)力最小；荷載面積之外的F、G點(diǎn)也作用有附加應(yīng)力。土中應(yīng)力分布及計(jì)算

8、例2-4某獨(dú)立基礎(chǔ)地面尺寸為4*4m，座落于均質(zhì)粘性土上，土的天然重度18.5kN/m3，平均壓縮模量Es=5.5MPa。在荷載作用下產(chǎn)生的基底附加壓力po=150kPa，在基礎(chǔ)中心線上距基礎(chǔ)底面下2.0m處A點(diǎn)的附加應(yīng)力σ。圖2-4解：應(yīng)力系數(shù)α的計(jì)算，由表3-7（P56）查得：高寬比n=l/b=1，深寬比m=z/b=2，故α=0.175故，A點(diǎn)的附加應(yīng)力為：σ=4×α