土力學(xué)課件第三章地基中的應(yīng)力

土力學(xué)課件第三章-地基中的應(yīng)力目錄CONTENTS地基中應(yīng)力的概念地基中的垂直應(yīng)力地基中的水平應(yīng)力地基中應(yīng)力的平衡與調(diào)整地基中應(yīng)力對(duì)建筑物的影響01CHAPTER地基中應(yīng)力的概念地基中的應(yīng)力是指土體在一定壓力作用下所承受的力。定義地基中的應(yīng)力具有方向性，分為垂直應(yīng)力和水平應(yīng)力，垂直應(yīng)力通常大于水平應(yīng)力。特性定義與特性表示土體在壓力作用下的抵抗能力，是外力與面積的比值。應(yīng)力表示土體在壓力作用下的變形量，是變形與原始尺寸的比值。應(yīng)變應(yīng)力與應(yīng)變的區(qū)別一次應(yīng)力二次應(yīng)力有效應(yīng)力孔隙水壓力地基中應(yīng)力的分類01020304由土體自重和外荷載產(chǎn)生的應(yīng)力。由于土體內(nèi)部各部分之間的相互作用而產(chǎn)生的應(yīng)力。傳遞到下臥土層頂面的應(yīng)力，是土體發(fā)生固結(jié)和變形的依據(jù)。土體中的孔隙水所承受的壓力，與土體的有效應(yīng)力相互影響。02CHAPTER地基中的垂直應(yīng)力

計(jì)算方法基底壓力法根據(jù)基底壓力和土的重度計(jì)算垂直應(yīng)力，公式為σz=p+γz。其中，σz為垂直應(yīng)力，p為基底壓力，γz為土的重度。彈性力學(xué)法利用彈性力學(xué)原理計(jì)算垂直應(yīng)力，需要考慮土的彈性模量、泊松比和基底面積。有限元法通過(guò)建立土體和基底的有限元模型，模擬土體在受到基底壓力作用下的應(yīng)力分布情況。影響垂直應(yīng)力的因素基底壓力越大，垂直應(yīng)力越大。土的重度越大，垂直應(yīng)力越大。土的壓縮性越大，垂直應(yīng)力越小?；酌娣e越大，垂直應(yīng)力越小?；讐毫ν恋闹囟韧恋膲嚎s性基底面積離地面深度越深，垂直應(yīng)力越大。在同一深度處，基底壓力越大，垂直應(yīng)力越大。在不同土層交界處，垂直應(yīng)力會(huì)發(fā)生突變。在地下水位處，垂直應(yīng)力會(huì)減小。01020304垂直應(yīng)力的分布規(guī)律03CHAPTER地基中的水平應(yīng)力根據(jù)彈性力學(xué)理論，水平應(yīng)力可以通過(guò)土的彈性模量、泊松比和垂直壓力計(jì)算得出。彈性力學(xué)公式土壓力公式有限元分析根據(jù)庫(kù)侖土壓力理論，水平應(yīng)力可以通過(guò)土的摩擦角、內(nèi)摩擦角和垂直壓力計(jì)算得出。利用有限元分析軟件，通過(guò)模擬土體的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，可以更準(zhǔn)確地計(jì)算出水平應(yīng)力。030201計(jì)算方法土的密度、含水量、孔隙比等因素會(huì)影響土的壓縮性和剪切強(qiáng)度，從而影響水平應(yīng)力的大小。土的物理性質(zhì)垂直壓力越大，水平應(yīng)力也越大。因此，地基中的深度和土層厚度也會(huì)影響水平應(yīng)力。垂直壓力地基的邊界條件，如固定邊界、自由邊界或半自由邊界等，會(huì)影響水平應(yīng)力的分布和大小。邊界條件影響水平應(yīng)力的因素水平應(yīng)力隨深度增加而增大01在地基中，隨著深度的增加，水平應(yīng)力通常也會(huì)增大。這是由于土體受到更大的垂直壓力所致。水平應(yīng)力在土層分界面附近變化較大02在土層分界面附近，水平應(yīng)力可能會(huì)發(fā)生突變，因?yàn)椴煌翆拥奈锢硇再|(zhì)可能存在差異。因此，在設(shè)計(jì)地基時(shí)應(yīng)特別注意土層分界面的處理。水平應(yīng)力在地下水位附近可能減小03當(dāng)?shù)叵滤惠^淺時(shí)，水平應(yīng)力在水面附近可能會(huì)減小，這主要是因?yàn)樗母×ψ饔脺p少了土體的有效重量。因此，在考慮水平應(yīng)力時(shí)，需要考慮地下水位的影響。水平應(yīng)力的分布規(guī)律04CHAPTER地基中應(yīng)力的平衡與調(diào)整0102地基中應(yīng)力平衡的概念地基中的應(yīng)力平衡可以通過(guò)土體的自重應(yīng)力、外荷載引起的附加應(yīng)力以及土體之間的相互作用力來(lái)維持。應(yīng)力平衡是指地基中的應(yīng)力在某一時(shí)刻達(dá)到相對(duì)靜止的狀態(tài)，即應(yīng)力不再隨時(shí)間發(fā)生變化。施加外部荷載通過(guò)施加外部荷載可以調(diào)整地基中的附加應(yīng)力，例如通過(guò)堆載、壓樁等方法。改變土體的力學(xué)性質(zhì)通過(guò)改變土體的力學(xué)性質(zhì)可以調(diào)整土體之間的相互作用力，例如通過(guò)加固、改良等方法。改變土體的容重通過(guò)改變土體的容重可以調(diào)整土體自重應(yīng)力的大小，例如通過(guò)壓實(shí)、排水固結(jié)等方法。地基中應(yīng)力調(diào)整的方法應(yīng)力的調(diào)整應(yīng)綜合考慮土體的自重應(yīng)力、外荷載引起的附加應(yīng)力以及土體之間的相互作用力，避免因單方面調(diào)整而引起其他方面的不平衡。應(yīng)力的調(diào)整應(yīng)遵循安全、經(jīng)濟(jì)、合理的原則，避免因過(guò)度調(diào)整而引起土體的破壞或浪費(fèi)資源。應(yīng)力的調(diào)整應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行，綜合考慮地質(zhì)條件、施工條件、環(huán)境因素等因素的影響，制定合理的調(diào)整方案。地基中應(yīng)力調(diào)整的注意事項(xiàng)05CHAPTER地基中應(yīng)力對(duì)建筑物的影響穩(wěn)定性分析地基中的應(yīng)力分布和大小直接關(guān)系到建筑物的穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，需要充分考慮地基應(yīng)力的分布和變化，以確保建筑物在各種工況下的穩(wěn)定性。防止滑坡和坍塌在地基應(yīng)力較大的區(qū)域，應(yīng)采取有效的加固措施，如增加樁基、擴(kuò)大基礎(chǔ)等，以防止滑坡和坍塌事故的發(fā)生。地基中應(yīng)力對(duì)建筑物穩(wěn)定性的影響沉降分析地基中的應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生沉降，進(jìn)而影響建筑物的正常使用和安全性。在設(shè)計(jì)階段，需要對(duì)建筑物的沉降進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析，并采取相應(yīng)的措施減小沉降。預(yù)防裂縫地基中的應(yīng)力不均勻會(huì)導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生裂縫。為了減小裂縫的產(chǎn)生，需要合理設(shè)計(jì)建筑物的結(jié)構(gòu)和布局，并采取有效的地基處理措施。地基中應(yīng)力對(duì)建筑物變形的影響通過(guò)優(yōu)化建筑物的設(shè)計(jì)方案，如采用合理的結(jié)構(gòu)形式、布局和材料等，可以有效減小地基中應(yīng)力對(duì)建筑物的影響。優(yōu)化設(shè)計(jì)方案對(duì)地基進(jìn)行有效的處理，如夯實(shí)、換填、排水