第8章地基承载力ppt课件.ppt
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1、8 、地基承载力,8.1 概述 8.2 地基破坏模式 8.3 地基极限承载力的计算公式 8.4 地基承载力的确定,8.1 概 述,地基土沉降变形,建筑物基础沉降和沉降差,变形要求,8.1 概 述,荷载过大超过地基承载力,地基产生滑动破坏,稳定要求,整体剪切破坏局部剪切破坏冲剪破坏,8.2 地基破坏型式,1.整体剪切破坏,临塑荷载,线性变形阶段,弹塑性变形阶段,极限荷载,塑性破坏阶段,pcr,pu,整体剪切破坏,2.局部剪切破坏,s,p,局部剪切破坏型式的压力沉降关系曲线,0,压力和沉降关系曲线从一开始就呈现非线性关系,局部剪切破坏,静荷载曲线没有明显的直线段,地基破坏的曲线也不呈现整体剪切破坏
2、那样的明显的陡降。当基底压力达到一定数值即相应的极限荷载时,基础两侧微微隆起,然而剪切破坏区仅仅被限制在地基内部的某一区域,未形成延伸至底面的连续滑动面。,3.冲剪破坏,p,s,冲剪破坏型式的压力沉降关系曲线,0,无明显的转折现象,冲剪破坏,随着荷载的增加,基础出现持续下沉,主要因为地基土的较大压缩以至于基础呈现连续刺入。地基不出现连续滑动面,基础侧面地面不出现隆起,因而基础边缘下的地基垂直剪切破坏。,地基剪切破坏的型式,其影响因素很多,如土的压缩性质、基础埋深、荷载大小、加荷方式、加荷速率、应力路径等。,坚硬或密实的土且埋深较小时,一般粘性土或中密砂土且有一定埋深时,软弱土或松散结构的土不论
3、埋深多大时,魏锡克(Vesic, A, S),刚度指标,临界刚度,Ir Ir(cr),地基土为相对不可压缩,地基发生整体剪切破坏;Ir Ir(cr),地基土为相对可压缩,地基发生局部剪切破坏或冲剪破坏。,地基承载力fa临塑荷载 pcr临界荷载 p1/4 地基极限承载力 pu地基容许承载力 pa,8.3 地基极限承载力,确定地基承载力的方法,静荷试验或其他原位试验规范查表方法理论公式方法三类方法确定地基承载力不可能完全相同,尚需结合区域地质条件参照经验综合确定,按塑性开展深度确定地基承载力,假定条件 地基为均质半无限体,将地基中的剪切破坏区即塑性开展区限制在一定范围内。 允许塑性区有一定的开展范
4、围又保证地基最大限度的安全承担结构荷载时的基地压力确定地基的设计承载力。解答思路 依据弹性理论求出地基任意点自重应力和附加应力的表达式,再应用极限平衡条件推求塑性区边界方程,从而通过限定塑性开展区的最大深度获得地基承载力公式。,塑性区的任意点M处于极限平衡状态,大、小主应力间满足:,对z求导:,地基中塑性区开展的最大深度zmax,令:,若zmax=0,可得临塑荷载 pcr,若zmax=b/4,可得临界荷载 p1/4,若zmax=b/3,可得临界荷载 p1/3,N、Nq、Nc查表8-1,例8-1 有一条形基础,基础宽度B=3m,埋置深度D=2m。已知土的内摩擦角=15,粘聚力c=15kPa,重度
5、=18kN/m3。求:若作用在基础底面的均布荷载p=190kPa,此时地基中的塑性区范围;条形基础中的临塑荷载 pcr与临界荷载 p1/4。,解: 地基中塑性区的表达式,采用不同的2值,得到相应的z,连成封闭曲线,如图,已知土的内摩擦角=15,查表7-2得:,则临塑荷载:,临界荷载:,Prandtl 极限承载力公式,对于一无限长、底面光滑的条形荷载板置于无质量的土(=0)表面,当地基达到塑性极限平衡状态时,将形成连续的滑动面,朗肯主动区,朗肯被动区,过渡区,Prandtl 得出极限承载力公式:,H.Reissner 考虑基础有埋深d,并将基底面以上土自重用均布荷载q=0d代替。,考虑地基土自身
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