土中應(yīng)力分布與計(jì)算清楚明了

第四章土中應(yīng)力計(jì)算土中應(yīng)力計(jì)算

§4.2土中自重應(yīng)力計(jì)算§4.3基礎(chǔ)底面的壓力與計(jì)算§4.5豎向分布荷載作用下土中應(yīng)力計(jì)算§4.1概述§4.4豎向集中力作用下土中應(yīng)力計(jì)算§4.6應(yīng)力計(jì)算中的其他一些問題§4.7飽和土有效應(yīng)力原理土中的應(yīng)力計(jì)算

§4.1概述強(qiáng)度問題變形問題地基中的應(yīng)力狀態(tài)土力學(xué)中應(yīng)力符號(hào)的規(guī)定1.土的應(yīng)力應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系土中的應(yīng)力是指土體在自身重力和外加荷載和其它因素作用下土中所產(chǎn)生的應(yīng)力。關(guān)于正負(fù)的規(guī)定：在土體應(yīng)應(yīng)力計(jì)算中規(guī)定，壓應(yīng)力為正，拉應(yīng)力為負(fù)。土中的應(yīng)力分布與計(jì)算

自重應(yīng)力附加應(yīng)力建筑物修建以前，地基中由土體本身的有效重量所產(chǎn)生的應(yīng)力。建筑物修建以后，建筑物重量等外荷載在地基中引起的應(yīng)力，所謂的“附加”是指在原來自重應(yīng)力基礎(chǔ)上增加的壓力。2.土中應(yīng)力的分類土中的應(yīng)力分布與計(jì)算

3.應(yīng)力計(jì)算時(shí)的基本假定1）連續(xù)性假定2）均質(zhì)、各向同性假定3）線性變形體假定4）半無限體假定土中的應(yīng)力分布與計(jì)算

Δσεεpεe線彈性體加載卸載③均勻一致各向同性體（土層性質(zhì)變化不大時(shí)）②線彈性體（應(yīng)力較小時(shí)）①連續(xù)介質(zhì)（宏觀平均）與(x,y,z)無關(guān)與方向無關(guān)碎散體非線性彈塑性成層土各向異性應(yīng)力計(jì)算時(shí)的基本假定應(yīng)力符號(hào)約定正應(yīng)力：壓為正，拉為負(fù)剪應(yīng)力：逆時(shí)針為正，順時(shí)針為負(fù)應(yīng)力沿坐標(biāo)軸的方向與其作用面外法線沿坐標(biāo)軸的方向一致時(shí)為正，否則為負(fù)應(yīng)用彈性力學(xué)理論時(shí)應(yīng)用摩爾圓時(shí)土中比的應(yīng)度力分膀布與仆計(jì)算§4鑒.2土中如自重監(jiān)應(yīng)力拌計(jì)算一、水平責(zé)地基衰中的寇自重顏應(yīng)力假定鴉：水平明地基半無綿限空尼間體半無朽限彈陣性體（同壇一深檢度應(yīng)貪力及狀態(tài)串相同語，水梯平垂妨直主英應(yīng)力姿面）有側(cè)侮限應(yīng)爐變條銀件一維逃問題定義纖：在修行建建帶筑物衛(wèi)以前岸，地陪基中谷由土遷體本些身的有效畏重量而產(chǎn)搏生的勝應(yīng)力類。目的丟：確定邊土體燒的初齡始應(yīng)著力狀釣態(tài)計(jì)算讓：地下?lián)焖话l(fā)以上貞用天梁然容鑰重，央地下倡水位記以下店用浮跨容重土中宗的應(yīng)聚力分易布與皆計(jì)算二、左計(jì)算窮公式土柱笨體的科力學(xué)離平衡品條件仔：水平腔向：均質(zhì)鄙土的背自重謎應(yīng)力砂性集土粘性價(jià)土超固箱結(jié)粘綠土豎直拴向：土中筋的應(yīng)寇力分工布與至計(jì)算豎直曉向：水平貸向：容重壤：地下鼓水位欺以上蘿用天縫然容策重γ地下阻水位展以下簽用有邊效容費(fèi)重γ’γ2γ3γ1三、部成層蛾土自原重應(yīng)畝力計(jì)信算公截式土中速的應(yīng)亞力分架布與貢計(jì)算粘性捆土則害視其宿物理堪狀態(tài)舞而定翁：IL＞1，流顛動(dòng)狀矛態(tài)，曾土體鋼受到堤水浮希力作森用；IL≤0，固貿(mào)體狀鏈態(tài)，陪土體障不受狗水的械浮力鑼作用膠；0＜IL＜1，塑亡性狀銳態(tài)，汪土一猴般均液按土禿體受屬到水林浮力運(yùn)作用兄來考辭慮。砂性鳴土是應(yīng)玻該考裁慮浮釀力作犧用的四、炊地下儲(chǔ)水位怎線以荒下的目土體甚的自籍重應(yīng)號(hào)力計(jì)蔑算：地下跌水下抓降，爐有效挽自重朵應(yīng)力陰增大Zσczhrwh原地港下水邪位變動(dòng)后地下水位4.如2.樓3地下這水位有升降弦時(shí)的含土中壺自重童應(yīng)力h原地走下水碰位變動(dòng)后地下水位rwh地下蒜水上詳升，辮有效苦自重合應(yīng)力陣減小討論功題：地下校水對(duì)古地基怖的影羞響，扶利用園及防坊治土中斥的應(yīng)老力分益布與箱計(jì)算土中詠的應(yīng)鄙力分膊布與畢計(jì)算三、鬼分布紐奉規(guī)律自重聰應(yīng)力渠分布撲線的承斜率詳是重漸度；自重獻(xiàn)應(yīng)力蹄在等僻重度京地基劍中隨層深度敏呈直杜線分尤布；自重彈應(yīng)力猛在成鋸層地臥基中麻呈折具線分百布；在土枯層分圍界面潮處和辣地下期水位古處發(fā)跑生轉(zhuǎn)架折。有不嘆透水孕層時(shí)少頂面茶下為披上覆憤水土魂總重均質(zhì)賤地基成層黃地基土中順的應(yīng)護(hù)力分浸布與榴計(jì)算四、纖算例某土致層及坑其物爆理性鬧質(zhì)指熔標(biāo)如躲圖所期示，記地下叢水位的在地墳表下1.胖0球m，計(jì)柳算土膨中自酸重應(yīng)廉力并年繪出缺分布捐圖。第1層：a點(diǎn)：z=0膚m，【解】b點(diǎn)：z=1證m，c點(diǎn)：z=2油m，土中籃的應(yīng)絲式力分傅布與顧計(jì)算第2層：d點(diǎn)：z=5犯m，土中女的應(yīng)曠力分遭布與躬計(jì)算土中爆的應(yīng)顆力分嘗布與久計(jì)算土中蹤蝶的應(yīng)賢力分品布與交計(jì)算§4囑.3基礎(chǔ)術(shù)底面盲的壓蒜力分掌布與婚計(jì)算建筑昌物荷第載通殼過基逃礎(chǔ)傳貓遞給伐地基依的壓固力稱基底掌壓力，又綱稱地基你反力。地基妥壓力床是一摧個(gè)接觸且壓力董問題//界面盾接觸哥壓力問題上部右結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基上部恐結(jié)構(gòu)顆的自漲重及隙各種叫荷載企都是夠通過儉基礎(chǔ)遷傳到凍地基庭中的文?；拙壢饓毫Ω郊永?yīng)力地基港沉降磁變形基底鮮反力基礎(chǔ)輪結(jié)構(gòu)勸的外龍荷載土中樓的應(yīng)旅力分嶄布與憑計(jì)算基底閑壓力：基礎(chǔ)書底面兄傳遞償給地家基表轎面的境壓力拖，也罵稱基底鬧接觸抹壓力?；琢?xí)壓力附加答應(yīng)力地基盜沉降清變形基底擔(dān)反力基礎(chǔ)趕結(jié)構(gòu)妄的外誤荷載上部春結(jié)構(gòu)淺的自粱重及撿各種口荷載倍都是仁通過揭基礎(chǔ)化傳到弟地基曬中的套。上部粘結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基一、吳概念土中子的應(yīng)列力分繭布與浴計(jì)算一、地地基罪反力星分布（a）理看想柔御性基音礎(chǔ)（b）路蛋堤下卵地基胖反力剖分布柔性糖基礎(chǔ)枝下的山基底東壓力歐分布土中偶的應(yīng)扔力分衰布與禮計(jì)算（a）馬川鞍形（b）拋助物線尺形(c允)鐘形剛性訓(xùn)基礎(chǔ)采下壓新力分網(wǎng)布土中抄的應(yīng)爬力分妨布與邀計(jì)算—荷載志較小—荷載浴較大砂性至土地睜基粘性擱土地壞基—接近籠彈性幸解—馬鞍理型—拋物腳線型—倒鐘壤型常見毒基礎(chǔ)茶形式條形豪基礎(chǔ)麻、獨(dú)喜立基智礎(chǔ)扣、滿化堂基略礎(chǔ)樁基抵礎(chǔ)、金沉井擇基礎(chǔ)得、沉犬箱基粱礎(chǔ)、姻地下瓜連續(xù)津墻等1.中心悲荷載坦下的捷基底佳壓力FGdA=b×兵lp室內(nèi)韻地坪室內(nèi)睡地坪室外熊地坪FGdp內(nèi)墻栗或內(nèi)端柱基圣礎(chǔ)外墻猴或外躍柱基伶礎(chǔ)F—上部齊結(jié)構(gòu)由作用建在基管礎(chǔ)上清的豎召向力醉標(biāo)準(zhǔn)掃組合G—基礎(chǔ)鞠及其金上回育填土襲重一般宴取地下歐水位東以下乖應(yīng)扣苗除水修的浮彼力，逐取A—基底朝面積,對(duì)于蓋條形食基礎(chǔ)盈沿長展度方指向取1單位鑄長度珍的截紀(jì)條計(jì)劣算，煌此時(shí)但公式俊中的A改為1,F及G則為董基礎(chǔ)豈截條憑的相躍應(yīng)值冶。A=b×仆l計(jì)算御地坪2.偏心喘荷載刊下的叔基底顫壓力lbyxeF+Ge<l歪/6小偏右心e>l盈/6大偏鼠心pma升xpma都xpmi負(fù)nk3k=3(l/至2召–e)式中奪：M—作用盡于矩鏡形基播底力哭矩設(shè)凈計(jì)值kN韻.mW—基礎(chǔ)嚼底面斑的抵廣抗矩e—偏心冰荷載棒的偏化心矩在上滋式中蝴，當(dāng)e=l/夏6時(shí)，pmi哄n=0當(dāng)e>l/皺6時(shí)，pmi剛n<0，此時(shí)招屬于劣大偏效心按下付式計(jì)妙算M或土中樣的應(yīng)臥力分襖布與著計(jì)算e<壯l/蒸6:梯形e=掘l/潔6:三角另形xylbePexylbPe>仰l/犬6:出現(xiàn)丘拉應(yīng)拼力區(qū)exylbK3KPK=b/2-e土中央的應(yīng)握力分岡布與飲計(jì)算當(dāng)e<l惠/6時(shí)，魔基底禍地基棵反力肅呈梯子形分受布，pmi寫n＞0；e<宴l/今6:梯形xylbeP土中初的應(yīng)時(shí)力分救布與轉(zhuǎn)計(jì)算當(dāng)e＝l/所6時(shí)，山基底鹽地基下反力乎呈三是角形碰分布蹤蝶，pmi跳n＝0；e=市l(wèi)/賽6:三角咽形exylbP土中初的應(yīng)餡力分匙布與挨計(jì)算e>1澡/6時(shí)，筒即荷混載作稈用點(diǎn)來在截蹄面核箏心外貫，pmi舒n＜0,拉力正。e>滋l/定6:出現(xiàn)劫拉應(yīng)捷力區(qū)exylbK3KPK=b/2-e土中伏的應(yīng)還力分賄布與概計(jì)算3)矩形貪面積懲雙向遠(yuǎn)偏心葬荷載exeyxylbP土中蕩的應(yīng)躺力分奏布與下計(jì)算3.矩形面積豎直均布荷載4.矩形面積豎直三角形荷載6.豎直線布荷載7.條形面積豎直均布荷載5.圓形面積豎直均布荷載§4武.4豎向犧分布敘荷載閉作用晴下土誘中應(yīng)掛力計(jì)倍算1.豎直集中力2.分布荷載土中岸的應(yīng)回力分想布與隊(duì)計(jì)算一、齡豎直合集中逝力作回用下閥的附馳加應(yīng)茶力計(jì)俗算－布葵辛內(nèi)澇斯克鞋解（P；x,y,z；R,α,β)yzxoPMxyzrRβM’α土中閣的應(yīng)藍(lán)力分況布與喝計(jì)算土中凱的應(yīng)釀力分駕布與授計(jì)算集中堂點(diǎn)荷搖載時(shí)行候的卸應(yīng)力酬系數(shù)土中鉗的應(yīng)佳力分城布與抬計(jì)算地表恥沉降蹲：R=r,捆z=0土中乘的應(yīng)致力分歪布與鋤計(jì)算土中喪的應(yīng)沿力分?jǐn)z布與眉計(jì)算此時(shí)鹿，r=望0，則r/孩z=0，所錫以a0=0且.4蔬77俊5，而σz=0倆.4坊77脆5Q翁/z陶^2。所仁以此喘時(shí)的σz是關(guān)何于z的曲買線分除布。PP作用覆線上疼，r=駛0,a0=3聚/(患2π）,z則=0竄,σz→∞，z→忠∞，σz=0土中棕的應(yīng)斤力分跟布與呼計(jì)算P在某寒一圓駝柱面擴(kuò)上r=奪co倒ns煩t，z=尼0,σz=0，z↑，σz先增嫂加后宏減小在某借一水屑平面剛上z=復(fù)co卻ns美t，r=蛛0,應(yīng)力犁系數(shù)偽最大楊，r↑，應(yīng)孫力系藝數(shù)減蓬小，σz減小P疊加幫原理由幾漿個(gè)外縣力共妄同作貍用時(shí)鈔所引蹲起的草某一容參數(shù)景（內(nèi)迎力、碎應(yīng)力刑或位雷移）瓦，等粥于每配個(gè)外道力單該獨(dú)作奸用時(shí)接所引貫起的建該參塘數(shù)值僑的代數(shù)背和PazPbab兩個(gè)挪集中宜力作恢用下σz的疊炕加土中侮的應(yīng)梨力分翼布與年計(jì)算二、分布誓荷載將作用燃時(shí)的代土中宗應(yīng)力基本旺計(jì)算洋原理M(陜x,杠y,舅z)豎向并正應(yīng)憑力值σz分布刺荷載p(宵x,狐y)在xo趣y面上款取一蓬點(diǎn)（ξ，η）面積筋：dF=dξdη集中雜力:dQ=p(哄x,真y)允dξdη土中隊(duì)的應(yīng)揉力分版布與釋計(jì)算在xo家y面上女取一默點(diǎn)（ξ，η）面積飾：dF=dξdη集中虜力:dQ=p(蘭x,它y)康dξdη土中腳的應(yīng)佳力分朝布與林計(jì)算在xo洪y面上并取一議點(diǎn)（ξ，η）面積激：dF=dξdη集中俗力:dQ=p(驅(qū)x,躺y)財(cái)dξdη知道鬧分布較荷載p(惑x,動(dòng)y)的分精布：大小喘分布奶：p(貴x,剩y)面積店分布牙：dF=dξdη知道斗所求我應(yīng)力辮點(diǎn)的虜位置M(穗x,濕y,驚z)土中往的應(yīng)舍力分笑布與掘計(jì)算m=l/撓b,執(zhí)n=z/藍(lán)bas為矩蘋形豎角直向值均布楊荷載割角點(diǎn)勞下的膊附加冊(cè)應(yīng)力孫系數(shù)三、蜓矩形騾面積供豎直秧均布食荷載角點(diǎn)關(guān)下的游垂直姑附加芽應(yīng)力土中臘的應(yīng)維力分塞布與勇計(jì)算荷載蔑與應(yīng)口力間滿足孕線性淚關(guān)系疊加外原理角點(diǎn)激下垂流直附礦加應(yīng)力是的計(jì)亂算公涼式地基隱中任稼意點(diǎn)澡的附托加應(yīng)鵲力角點(diǎn)博法任意低點(diǎn)的極垂直幅附加鋒應(yīng)力—角點(diǎn)誼法土中識(shí)的應(yīng)必力分遵布與報(bào)計(jì)算a.體M點(diǎn)在XO蓮Y面的賞投影M’在矩奧形面逗積內(nèi)兩種呢情況企：土中州的應(yīng)自力分鳳布與農(nóng)計(jì)算b.矩形小面積咬外土中康的應(yīng)戶力分屢布與揭計(jì)算四、雹矩形面面積宮三角胸形分伏布荷栽載作摩用下鞋的附稼加應(yīng)凝力計(jì)玻算at矩形奧面積末豎直芳三角六分布并荷載零值住角點(diǎn)下注的附圣加應(yīng)沾力分明布系安數(shù)ptM土中戴的應(yīng)羽力分怒布與瓦計(jì)算五、幸圓形胞面積肉均布醋荷載每作用孫時(shí)圓畜心下恒的附蜻加應(yīng)貪力計(jì)獻(xiàn)算r-辱-圓形脫面積小的半墻徑土中血的應(yīng)替力分?jǐn)夭寂c澡計(jì)算關(guān)于眼平面價(jià)問題旅：對(duì)于餓無限塵長條贈(zèng)形的粘基礎(chǔ)稻，因叨為其網(wǎng)在軸講向的幣長度針可以輩看成榮是無巴限長咱的，婆在計(jì)杜算土罵中任茄一點(diǎn)喘處M的應(yīng)蛇力問呀題時(shí)午，其永應(yīng)力圾場(chǎng)一慰般是罪（x，z）的訓(xùn)函數(shù)喉，而蠟與其常在y軸上畢的分撒布無反關(guān)，馳故一薄般我主們可普以把憐它簡(jiǎn)違化成鮮平面林問題脊。土中狡的應(yīng)脫力分碧布與淹計(jì)算六、糟豎直怎線布幟荷載底作用冤下的殘附加僚應(yīng)力型計(jì)算窩－弗鏟拉曼孩解M土中澡的應(yīng)純力分允布與動(dòng)計(jì)算M土中戶的應(yīng)楚力分尼布與產(chǎn)計(jì)算七、哥條形悔面積賞豎直嘉均布蹲荷載擴(kuò)作用腥下的烤附加熄應(yīng)力泄計(jì)算任意顏點(diǎn)下選的附輪加應(yīng)客力—F氏解蜜的應(yīng)無用pM土中嗓的應(yīng)業(yè)力分坊布與泄計(jì)算Kz究s為條適形面揀積豎漁直均懼布荷黎載作俘用時(shí)影的附勺加應(yīng)子力分究布系多數(shù)pM土中惕的應(yīng)拒力分池布與垃計(jì)算極坐褲標(biāo)的戶表示以方法土中辟的應(yīng)粱力分頂布與盆計(jì)算土中旬任一塊點(diǎn)的煩主應(yīng)云力土中巖的應(yīng)鏟力分從布與雨計(jì)算土中躺任一藥點(diǎn)的租主應(yīng)縱力土中俊的應(yīng)端力分龜布與醋計(jì)算§3墻.6附加碌應(yīng)力爸計(jì)算柜中特像殊問逐題應(yīng)力阻擴(kuò)散哲和應(yīng)城力擴(kuò)活散角成層拉土的老應(yīng)力斗變化窮規(guī)律附加慰壓力梁?jiǎn)栴}土中雄的應(yīng)羊力分若布與灑計(jì)算應(yīng)力賢擴(kuò)散鴿和應(yīng)欣力擴(kuò)扶散角作用篇面積堡增大應(yīng)力竹大小闖減少Z增加Z增加土中勾的應(yīng)牙力分悼布與賢計(jì)算(a搏)應(yīng)力器集中(b流)應(yīng)力延擴(kuò)散成層寶土的博應(yīng)力紹變化拳規(guī)律-雙層研地基輔中界痰面上斷附加候應(yīng)力梢的分夾布規(guī)是律bσzσz分布廈圖σz分布越圖bσz應(yīng)力開減小--禍--應(yīng)力羊增大--硬--應(yīng)力饑減小