[工學(xué)]第二章 土

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1、河海大學(xué)巖土工程研究所ResearchInstituteofGeotechnicalEngineering,HohaiUniversity第二章土體應(yīng)力計(jì)算2-1概述地基：支承建筑物荷載的土層。持力層：與建筑物基礎(chǔ)底面直接接觸的土層。下臥層：持力層下面的土層。土中的應(yīng)力按土體中土骨架和土中孔隙（水、氣）的應(yīng)力承擔(dān)作用原理或應(yīng)力傳遞方式可分為有效應(yīng)力和孔隙應(yīng)（壓）力。有效應(yīng)力——由土骨架傳遞（或承擔(dān)）的應(yīng)力。孔隙應(yīng)力——由土中孔隙流體水和氣體傳遞（或承擔(dān)）的應(yīng)力?？倯?yīng)力＝有效應(yīng)力＋孔隙應(yīng)力2-1概述孔隙水應(yīng)力還可分為分為靜孔隙水應(yīng)力

2、和超靜孔隙水應(yīng)力。靜孔隙水應(yīng)力——由靜水位在土體中產(chǎn)生的孔隙水應(yīng)力。超靜孔隙水應(yīng)力——由滲流或荷載（動(dòng)的或靜的）在土體中產(chǎn)生的孔隙水應(yīng)力。2-1概述土體的應(yīng)力按引起的原因分為自重應(yīng)力和附加應(yīng)力。自重應(yīng)力——由土體自身重量所產(chǎn)生的應(yīng)力。附加應(yīng)力——由外荷（靜的或動(dòng)的）引起的土中應(yīng)力。2-1概述正應(yīng)力剪應(yīng)力拉為正壓為負(fù)順時(shí)針為正逆時(shí)針為負(fù)土力學(xué)材料力學(xué)壓為正拉為負(fù)逆時(shí)針為正順時(shí)針為負(fù)正應(yīng)力剪應(yīng)力2-1概述2-2地基中的自重應(yīng)力假定：地基為具有水平表面的半無(wú)限體。z∞ox∞∞y∞∞地面z2-2地基中的自重應(yīng)力地面z思考題：水位驟降后，原

3、水位到現(xiàn)水位之間的飽和土層用什么容重？2-2地基中的自重應(yīng)力h3h1地面h22-2地基中的自重應(yīng)力K0——靜止側(cè)壓力系數(shù)，它是土體在無(wú)側(cè)向變形條件下側(cè)向（水平向）有效應(yīng)力與豎向有效應(yīng)力之比。無(wú)側(cè)向變形條件下，側(cè)向應(yīng)力：2-2地基中的自重應(yīng)力2-2地基中的自重應(yīng)力h3h1地面h2均質(zhì)地基成層地基自重應(yīng)力分布線的斜率是容重；自重應(yīng)力在等容重地基中隨深度呈直線分布；自重應(yīng)力在成層地基中呈折線分布；在土層分界面處和地下水位處發(fā)生轉(zhuǎn)折。2-2地基中的自重應(yīng)力2-3基底壓力與基底附加應(yīng)力基底壓力：指上部結(jié)構(gòu)荷載和基礎(chǔ)自重通過(guò)基礎(chǔ)傳遞，在基礎(chǔ)底

4、面處施加于地基上的單位面積壓力?；追戳Γ旱鼗聪蚴┘佑诨A(chǔ)底面上的壓力。基底附加應(yīng)力：基底壓力扣除因基礎(chǔ)埋深所開挖的自重應(yīng)力之后在基底處施加于地基上的單位面積壓力。d地面基礎(chǔ)條件剛度形狀大小埋深大小方向分布土類密度土層結(jié)構(gòu)等荷載條件地基條件基底壓力的影響因素2-3基底壓力與基底附加應(yīng)力柔性基礎(chǔ)：基底壓力與其上的荷載大小及分布相同。一、柔性基礎(chǔ)與剛性基礎(chǔ)基底壓力分布特征基礎(chǔ)抗彎剛度EI=0→M=0；基礎(chǔ)變形能完全適應(yīng)地基表面的變形;基礎(chǔ)上下壓力分布必須完全相同，若不同將會(huì)產(chǎn)生彎矩。2-3基底壓力與基底附加應(yīng)力剛性基礎(chǔ)：剛度較大，基

5、底壓力分布隨上部荷載的大小、基礎(chǔ)的埋深及土的性質(zhì)而異。當(dāng)基礎(chǔ)尺寸不太大，荷載也較小時(shí)，可假定基底壓力為直線分布。砂性土地基粘性土地基小荷載極限荷載極限荷載小荷載一、柔性基礎(chǔ)與剛性基礎(chǔ)基底壓力分布特征2-3基底壓力與基底附加應(yīng)力1.矩形基礎(chǔ)二、剛性基礎(chǔ)下基底壓力分布（一）中心荷載下的基底壓力2-3基底壓力與基底附加應(yīng)力b12.條形基礎(chǔ)二、剛性基礎(chǔ)下基底壓力分布（一）中心荷載下的基底壓力2-3基底壓力與基底附加應(yīng)力（二）偏心荷載下的基底壓力1.單向偏心荷載下矩形基礎(chǔ)的基底壓力Fv＝P＋GdacbxxyybLepminpmaxpminp

6、maxdacb二、剛性基礎(chǔ)下基底壓力分布2-3基底壓力與基底附加應(yīng)力1.單向偏心荷載下矩形基礎(chǔ)的基底壓力當(dāng)e＜L/6時(shí)，基底壓力成梯形分布；pminpmaxpminpmaxdacb（二）偏心荷載下的基底壓力二、剛性基礎(chǔ)下基底壓力分布2-3基底壓力與基底附加應(yīng)力Fv＝P＋GdacbxxyybLe當(dāng)e=L/6時(shí)，基底壓力為三角形分布；pmaxPmin=0pmaxPmin=0dacbFv＝P＋GdacbxxyybLe1.單向偏心荷載下矩形基礎(chǔ)的基底壓力（二）偏心荷載下的基底壓力二、剛性基礎(chǔ)下基底壓力分布2-3基底壓力與基底附加應(yīng)力（二）

7、偏心荷載下的基底壓力1.單向偏心荷載下矩形基礎(chǔ)的基底壓力當(dāng)e＞L/6時(shí)，基底壓力pmin＜0Fv＝P＋GdacbxxyybLekpmaxPmin<0pmaxPmin<0dacbxxyyFv＝P＋Gpmaxpmax二、剛性基礎(chǔ)下基底壓力分布2-3基底壓力與基底附加應(yīng)力2.雙向偏心荷載下矩形基礎(chǔ)的基底壓力xxyydacbP+GMxMypminp1pmaxp2dacbbL（二）偏心荷載下的基底壓力二、剛性基礎(chǔ)下基底壓力分布2-3基底壓力與基底附加應(yīng)力3.偏心荷載下條形基礎(chǔ)的基底壓力eb1（二）偏心荷載下的基底壓力二、剛性基礎(chǔ)下基底壓力分

8、布2-3基底壓力與基底附加應(yīng)力（三）傾斜偏心荷載下的基底壓力二、剛性基礎(chǔ)下基底壓力分布2-3基底壓力與基底附加應(yīng)力三、基底附加應(yīng)力——基底凈壓力2-3基底壓力與基底附加應(yīng)力2-4地基中的附加應(yīng)力計(jì)算計(jì)算假定：地基土是各項(xiàng)同性的、均質(zhì)的、線性變形體，