《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》教案 教學(xué)設(shè)計(jì) 第14次 應(yīng)力

福建船政交通職業(yè)學(xué)院教案NO.14教師姓名盛海洋授課班級(jí)21城軌1授課形式講授授課日期2023年4月10日第7周授課時(shí)數(shù)2章節(jié)名稱項(xiàng)目三、地基的沉降變形評(píng)價(jià)課題1土體中的應(yīng)力教學(xué)目的掌握自重應(yīng)力的計(jì)算方法;理解地下水對(duì)自重應(yīng)力的影響；了解柔性基礎(chǔ)和剛性基礎(chǔ)基底壓力分布規(guī)律。學(xué)會(huì)在集中荷載與條形荷載下的附加應(yīng)力的求解方法。掌握局部面積荷載下的附加應(yīng)力的求解，熟練矩形面積角點(diǎn)下的附加應(yīng)力，通過角點(diǎn)法學(xué)會(huì)求矩形均布荷載下任意點(diǎn)的附加應(yīng)力，熟悉建筑物基礎(chǔ)下地基應(yīng)力的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)自重應(yīng)力的計(jì)算方法;地下水對(duì)自重應(yīng)力的影響。矩形面積角點(diǎn)下的附加應(yīng)力，通過角點(diǎn)法學(xué)會(huì)求矩形均布荷載下任意點(diǎn)的附加應(yīng)力。教學(xué)難點(diǎn)地下水對(duì)自重應(yīng)力的影響?；A(chǔ)底面的壓力分布的形成機(jī)制，對(duì)平面問題的理解。角點(diǎn)法求解地基下任意一點(diǎn)的附加應(yīng)力。更新補(bǔ)充刪節(jié)內(nèi)容對(duì)附加應(yīng)力求解部分的公式推導(dǎo)不做要求。教學(xué)媒體板書課后分析復(fù)習(xí)舊課，導(dǎo)入新課：（時(shí)間）10’三個(gè)基本概念和靜止土壓力的計(jì)算。兩個(gè)理論的適用條件;主動(dòng)土壓力計(jì)算;填土表面有均布荷載作用;成層填土;填土有地下水。砂性土的土坡穩(wěn)定分析、粘性土的土坡穩(wěn)定分析。教學(xué)過程（時(shí)間）60’教學(xué)提示項(xiàng)目三、地基的沉降變形評(píng)價(jià)課題1土體中的應(yīng)力4.1土的自重應(yīng)力為了保證建筑物的安全與使用良好，在地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中必須同時(shí)滿足以下兩個(gè)要求：1、地基的變形條件；2、地基的強(qiáng)度條件土中應(yīng)力按其作用效果與產(chǎn)生原因的不同可以分為：1、自重應(yīng)力：在未修建建筑物之前，由土體本身自重引起的應(yīng)力。2、附加應(yīng)力：由于修建建筑物產(chǎn)生的荷載，在地基中增加的應(yīng)力。自重應(yīng)力的計(jì)算地面下深度z處土層的自重應(yīng)力σcz等于該處單位面積上土柱的質(zhì)量。σcz=r1h1+r2h2+r3h3+…rnhn注意：a在實(shí)際計(jì)算中常用豎向自重應(yīng)力來代替自重應(yīng)力。b若地下水位以下為透水層時(shí)，采用浮容重。c自重應(yīng)力的分布規(guī)律：4.2基底壓力一、基底壓力分布1、柔性基礎(chǔ)和剛性基礎(chǔ)2、基底壓力分布有三種：馬鞍形分布：基礎(chǔ)周圍有超載，粘土地基上邊緣未達(dá)塑性變形拋物線形分布：砂土地基，四周無超載，因基礎(chǔ)邊緣的砂粒易朝側(cè)向擠出鐘形分布：P=極限荷載二、基底壓力的簡(jiǎn)化計(jì)算1、中心荷載時(shí)G——基礎(chǔ)自重及其上回填土重標(biāo)準(zhǔn)值的總重，KNG=γG·F·d，γG取20KN/m3，地下水位以下取10KN/m32、偏心荷載作用下討論：①e<b/6，Pmin>0基底壓力梯形分布e=b/6，Pmin=0基底壓力三角形分布e>b/6，Pmin<0基底與地基局部脫開，基底壓力將重新分布②當(dāng)e>b/6，Pmax三、基底附加壓力對(duì)于基底壓力均勻分布P0=P-rh對(duì)于偏心荷載作用下基底壓力P0=Pmax-rh4.3地基中的附加應(yīng)力一、集中荷載作用下的應(yīng)力計(jì)算1、布氏公式的及點(diǎn)假定及公式：σz=α2、地基中附加應(yīng)力的擴(kuò)散作用：地基中附加應(yīng)力的分布規(guī)律：注意：A布氏公式σz=α不適用于R=0點(diǎn)B布氏公式的意義二、矩形均勻分布荷載σz=αsP角點(diǎn)法：計(jì)算矩形均布荷載作用下地基中任意一點(diǎn)的附加應(yīng)力可以加幾條輔助線通過需計(jì)算的點(diǎn)，將矩形面積劃分為幾個(gè)需計(jì)算的小矩形，應(yīng)用公式σz=αaP分別計(jì)算各劃分的矩形上荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力，進(jìn)行疊加而得。注意：A劃分每一個(gè)矩形，都擁有公共的角點(diǎn)B所劃分的各矩形面積總和應(yīng)等于原受荷的面積C所劃分的每一個(gè)矩形中，長(zhǎng)的為a，短的為b。三、矩形三角形分布荷載σz=αtP四、條形荷載作用下的附加應(yīng)力的計(jì)算平面問題：與長(zhǎng)度方向向垂直的任意截面上的附加應(yīng)力分布規(guī)律均相同。條形均勻分布荷載σz=αzsP條形三角形分布荷載σz=αz′Pt牢記透水層與非透水層注意：公式的理解和掌握課程小結(jié)：7’自重應(yīng)力的計(jì)算方法;地下水對(duì)自重應(yīng)力的影響；柔性基礎(chǔ)和剛性基礎(chǔ)基底壓力分布規(guī)律。強(qiáng)調(diào)基底應(yīng)力的計(jì)算?；讐?/p>