第三章土的自重应力.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,2,、,土的物理性质及工程分类,2.1,土的组成,2.2,土的结构构造,2.3,土的物理性质指标,2.4,土的物理状态指标,2.5,土的工程分类,补充习题,某一施工现场需要填土，基坑的体积为,2000m,3,，土方来源是从附近土丘开挖，经,勘察，土的比重为,2.70,含水量为,15%,，孔,隙比为,0.60,，要求填土的含水量为,17%,，,干重度为,17.6KN/m,3,，问：,取土场土的重度、干重度和饱和度是多少？,应从取土场开采多少方土？,碾压时应洒多少水？填土的孔隙比是多少？,3,、,土中应力计算,3.1 土的自重应力,3.2 基础底面压力,3.3 土中附加应力,3.1,土的自重应力,3.1.1,地基自重应力,假设岩体为均匀连续介质，并为半无限空间体，在距地表深度,z,处，土体的,自重应力,为,s,z,=,z,s,x,=,s,y,=,K,0,s,z,s,x,地面,H,1,H,2,s,z,s,y,地下水位,地下水位以下应采用浮容重,3.1.2,成层土中自重应力,若地基是由多层土所组成，设各层的厚度为,h,1,、,h,2,、,h,i,、,h,n,，,则地基中第,n,层底面处的竖向土自重应力：,3.2,基础底面压力,3.2.1,基本概念,（1）基底接触压力的产生,建筑物荷重,基础 地基在地基与基础的,接触面上产生的压力（地基作用于基础底面的反力）,（2）接触压力的大小影响因素,地基土和基础的刚度,荷载,基础埋深,地基土性质,3.2.2,基底压力分布形式,（,1,）柔性基础，基底压力大小、分布状况与上部荷载的大小、分布状况相同。,(,柔性基础,基底压力分布)例如：,油,罐 土坝,荷载,反力,变形地面,荷载,反力,变形地面,(,刚性基础,基底压力分布),例如：箱形,基础,混凝土坝,（2）刚性基础则不同 马鞍形、抛物线形、钟形,3.2.3,基底压力的简化计算,1.中心荷载下的基底压力,2偏心荷载下的基底压力,三角形形心点,三角形形心点,eL/6,应力重新分布,3.,2.4,基底附加压力,3.3,土中附加应力,3.,3.1,基本概念,1、定义,附加应力是由于外荷载作用，在地基中产生的应力增量。,2、基本假定,地基土是各向同性的、均质的线性变形体，而且在深度和水平方向上都是无限延伸的。,3.,3.2,荷载下地基附加应力计算,1,、矩形面积受竖向均布荷载作用,2,、矩形面积受三角形分布的竖向荷载作用,1,、矩形面积受竖向均布荷载作用,矩形面积受均布荷载下角点下的竖向附加应力系数，简称角点应力系数，可由,l/b,、,b/z,查表得到。,b,为短边长度。,对于均布矩形荷载附加应力计算点不位于角点下的情况：,(1),o,点在荷载面边缘,(2),o,点在荷载面内,(3),o,点在荷载面边缘外侧,(4),o,点在荷载面角点外侧,(1),o,点在荷载面边缘,z,（,c,c,）,p,0,(2),o,点在荷载面内,z,(,c,c,c,c,),p,0,o,点位于荷载面中心，因,c,=,c,=,c,=,c,z,=4,p,0,(3),o,点在荷载面边缘外侧,z,(,c,c,c,c,),p,0,(4),o,点在荷载面角点外侧,z,(,c,c,c,c,),p,0,2,、矩形面积受三角形分布的竖向荷载作用,系数可由,l/b,、,z/b,查表得到,.b,为沿三角形分布荷载方向的边长。,3.3.3,条形荷载下附件应力的计算,均布条形荷载作用下土中应力计算,系数可由,x/b,、,z/b,查表得到,.b,为条基的宽度。,均布条形荷载下地基中附加应力的分布规律：,(1)地基附加应力的扩散分布性；,(2)在离基底不同深度处各个水平面上，以基底中心点下轴,线处最大，随着距离中轴线愈远愈小；,(3),在荷载分布范围内之下沿垂线方向的任意点，随深度愈,向下附加应力愈小,。,习题一,一均布荷载,p,为,100kpa,。荷载面积为,2m1m,。,求荷载面上角点,A,、边点,E,、中心点,O,、外点,F,和,G,点各点下深度为,1m,处的竖向附加应力。,所求点,荷载作用面积,l/b,z/b,系数,附加应力,kpa,A,ABCD,2,1,0.2,20,E,2EBCI,1,1,20.175,35,0,4OEBK,2,2,40.12,48,F,2(FJAG-FKBG),5/1,2,2,（,0.1363,0.084,）,10.5,G,GHDA-GHCB,2.5/2,1/2,0.2016,0.1202,8.1,习题二,某条形基础，底面宽度为,2m,，上部墙体传来的,荷载,F,291kN,，基底附加应力为,150kpa,。试求：,（,1,）条形基础中心点下附加应力的分布；,（,2,）深度,z,3m,处的水平面上附加应力的分布；,（,3,）荷载面积边缘外,2m,处,O,1,点下附件应力分布。,x/b,深度,m,z/b,系数,附加应力,(,kPa,),0,0,0,1,1150,0,1,0.5,0.82,123,0,2,1,0.55,83,0,3,1.5,0.4,60,0,4,2,0.31,47,0,6,3,0.21,32,O,点下的附加应力（,x,0,；,z,0,，,1,，,2,，,3,，,4,，,6,；,b,2,）,x/b,深度,m,z/b,系数,附加应力,(,kPa,),0,3,1.5,0.4,60,0.5,3,1.5,0.33,45,1,3,1.5,0.21,32,1.5,3,1.5,0.11,17,2,3,1.5,0.06,9,Z,3m,的水平面上附加应力（,x,0,，,1,，,2,，,3,，,4,；,z=3;b,2,）,x/b,深度,m,z/b,系数,附加应力,(,kPa,),1.5,0,0,0,0,1.5,1,0.5,0.02,3,1.5,2,1,0.07,11,1.5,3,1.5,0.11,17,1.5,4,2,0.14,21,1.5,6,3,0.13,20,O,1,点下的附加应力（,x,3,；,z,0,，,1,，,2,，,3,，,4,，,6,；,b,2,）,