地基中的附加应力计算方法总集.ppt

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1、地基中的附加应力计算方法总集,概 述,附加应力：由外荷（静的或动的）引起 的土中应力。只讨论静荷载引起的地基附加应力动载由土动力学研究,基本假定,地基土是各向同性、均质、线性变形体地基土在深度和水平方向都是无限的,地表临空,地基：均质各向同性线性变形半空间体,应用弹性力学关于弹性半空间的理论解答,问题类型,空间问题 矩形基础、圆形基础平面问题 条形基础,一、附加应力的基本解答 竖向集中力作用下地基附加应力,弹性力学解答Boussinesq 解,竖向集中力作用下地基附加应力,竖向集中力作用下地基附加应力,竖向集中力作用竖向附加应力系数,竖向集中力作用下地基附加应力,在竖向集中力作用下，地基附加应

2、力越深越小，越远越小，Z=0为奇异点，无法计算附加应力K值可直接查表,等代荷载法基本解答的初步应用,由于集中力作用下地基中的附加应力z是荷载的一次函数，因此当若干竖向集中力Fi作用于地表时，应用叠加原理，地基中z深度任一点M的附加应力z应为各集中力单独作用时在该点所引起的附加应力总和。,等代荷载法基本解答的初步应用,将基底面基底净压力的分布划分为若干小块面积并将其上的分布荷载合成为小的集中力，即可应用等代荷载法进行计算。这种方法适用于基底面不规则的情况，每块面积划分得越小，计算精度就越高。,二、空间问题条件下地基附加应力 竖直均布压力作用举行基底角点下的附加应力,根据等代荷载法原理，将基底面积

3、划分成无穷多块，每块面积趋向于无穷小，将z用积分表示,竖直均布压力作用举行基底角点下的附加应力,将 代入并沿整个基底面积积分，即可得到竖直均布压力作用矩形基底角点O下z深度处所引起的附加应力,竖直均布压力作用举行基底角点下的附加应力,Ks是竖直均布压力矩形基底角点下的附加应力系数，它是m，n的函数，其中m=l/b，n=z/b。l是矩形的长边，b是矩形的短边，z是从基底起算的深度，pn是基底净压力。Ks可直接查表,竖直均布压力作用举行基底角点下的附加应力,角点法 对于实际基底面积范围以内或以外任意点下的竖向附加应力，可按叠加原理求得。,竖直均布压力作用举行基底角点下的附加应力,竖直均布压力作用举

4、行基底角点下的附加应力,矩形面积基底受三角形分布荷载时角点下的附加应力,矩形面积基底受三角形分布荷载时角点下的附加应力,矩形面积基底受水平荷载角点下的竖向附加应力,圆形面积均布荷载作用中心的附加应力,三、平面问题条件下的地基附 加应力,理论上，当条形基础的长度l/b趋向于无穷大时，地基中的应力状态属于平面问题实际工程中，当l/b10视为平面问题有时当l/b5时，按平面问题计算，也能保证足够的精度。,竖直线荷载作用下的地基附加应力,线荷载是作用于半无限空间表面宽度趋近于零沿无限长直线均布的荷载著名的Flamant解,竖直线荷载作用下的地基附加应力,竖直线荷载作用下的地基附加应力,由于线荷载沿y坐

5、标无限延伸，因此与y轴垂直，平行于xoz任何平面上的应力状态完全相同。这种情况属于弹性力学平面问题。平面问题只有三个独立的应力分量,条形基底均布荷载作用下地基附加应力,条形基底三角形分布荷载作用下地基附加应力,条形基底受水平荷载作用时附加应力,讨论,3.5饱和土体中的有效应力,有效应力：通过粒间接触面传递的应力称为有效应力，只有有效应力才能使得土体产生压缩（或固结）和强度。把研究平面内所有粒间接触面上接触力的法向分力之和除以所研究平面的总面积所得的平均应力来定义有效应力,饱和土体中的有效应力,太沙基有效应力原理,对饱和土体内某一研究平面,饱和土体中的孔隙水应力,孔隙水应力：饱和土体中由孔隙水来

6、承担或传递的应力定义为孔隙水应力，常用u表示。,孔隙水应力的特性与通常的静水压力一样，方向始终垂直于作用面，任一点的孔隙水应力在各个方向是相等的。,有效应力原理,当总应力保持不变时，孔隙水应力和有效应力可以相互转化，即孔隙水应力减小（增大）等于有效应力的等量增加（减小）非常重要！,静水条件下水平面上的孔隙水应力和有效应力,稳定渗流作用下水平面上的孔隙水应力和有效应力,向下渗流,稳定渗流作用下水平面上的孔隙水应力和有效应力,向上渗流,流土临界条件,当a-a平面上的孔隙水应力增加到与总应力相等，即有效应力降为零，有,上式为流土的临界条件，所以可以认为流土的临界条件为那里的有效应力等于零如:P85-例3-3,根据流网确定孔隙水应力,超孔隙水压力,由渗流或荷载引起的超过静水位的孔隙水压力称为超孔隙水压力对于稳定渗流，由于水头是常数，因而超孔隙水压力将不随时间变化对于荷载引起的超孔隙水压力，将随时间而变化，其变化规律仍然服从有效应力原理。,