tlxdjjc4《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》第四章土中應(yīng)力分布與計(jì)算

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1、第四章 土中應(yīng)力分布與計(jì)算,本章提要與學(xué)習(xí)目標(biāo)： 土力學(xué)的重要任務(wù)之一就是要研究土體受力后的應(yīng)力變化規(guī)律，為此常需要先算出土中應(yīng)力分布?？梢哉f(shuō)，研究土中應(yīng)力計(jì)算和分布規(guī)律是研究地基和建筑物的變形和穩(wěn)定問(wèn)題的依據(jù)。,通過(guò)本章學(xué)習(xí)，要求了解土體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，理解自重應(yīng)力、基底壓力、基底附加壓力與地基附加應(yīng)力的概念，并熟練掌握其計(jì)算方法，了解其分布規(guī)律。掌握豎向集中荷載、矩形均布荷載作用下的地基附加應(yīng)力計(jì)算方法和分布規(guī)律，了解三角形分布的矩形荷載、條形均布荷載及圓形均布荷載作用附加應(yīng)力計(jì)算方法和分布規(guī)律。,第一節(jié) 概述,建（構(gòu)）筑物的建造使地基土中原有的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了變化，如同其它材料一樣，地基土

2、受力后也要產(chǎn)生應(yīng)力和變形。在地基土層上建造建（構(gòu)）筑物，基礎(chǔ)將建（構(gòu)）筑物的荷載傳遞給地基，使地基中原有的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，從而引起地基變形，使建筑物發(fā)生沉降、傾斜和水平位移。,如果地基應(yīng)力變化引起的變形量在建（構(gòu)）筑物容許范圍以?xún)?nèi)，則不致對(duì)建（構(gòu)）筑物的使用和安全造成危害；但是，當(dāng)外荷載在地基土中引起過(guò)大的應(yīng)力時(shí)，過(guò)大的地基變形會(huì)使建（構(gòu)）筑物產(chǎn)生過(guò)量的沉降，影響建（構(gòu)）筑物的正常使用，甚至可以使土體發(fā)生整體破壞而失去穩(wěn)定。,因此，研究地基土中應(yīng)力的分布規(guī)律是研究地基和建（構(gòu)）筑物變形和穩(wěn)定問(wèn)題的理論依據(jù)，它是地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的一個(gè)十分重要的問(wèn)題。,地基土中的應(yīng)力按其產(chǎn)生的原因不同，可分為自重

3、應(yīng)力（geostatic stress）和附加應(yīng)力(additional stress)兩種。 土中某點(diǎn)的自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和為土體受外荷載作用后的總應(yīng)力。 土中自重應(yīng)力是指土體受到自重作用所產(chǎn)生的應(yīng)力。,土中附加應(yīng)力是指由土體受外荷載（包括建筑物荷載、交通荷載、堤壩荷載等）以及地下滲流、地震等作用下附加產(chǎn)生的應(yīng)力增量，它是產(chǎn)生地基變形的主要原因，也是導(dǎo)致地基土的強(qiáng)度破壞和失穩(wěn)的重要原因。,第二節(jié) 地基中的自重應(yīng)力,一、土中豎向自重應(yīng)力 （一）單層土的豎向自重應(yīng)力 在計(jì)算土中自重應(yīng)力時(shí)，假設(shè)天然地面是一個(gè)無(wú)限大的水平面，因而在任意豎直面和 水平面上均無(wú)剪應(yīng)力存在?？扇∽饔糜谠撍矫嫔先我粏挝?/p>

4、面積的土柱體自重計(jì)算(圖)，即：,地基中除有作用于水平面上的豎向自重應(yīng)力外，在豎直面上還作用有水平向的側(cè)向自 重應(yīng)力。由于沿任一水平面上均勻地?zé)o限分布，所以地基土在自重作用下只能產(chǎn)生豎 向變形，而不能有側(cè)向變形和剪切形。,必須指出，只有通過(guò)土粒接觸點(diǎn)傳遞的粒間應(yīng)力，才能使土粒彼此擠緊，從而引起土體的變形，而且粒間應(yīng)力又是影響土體強(qiáng)度的個(gè)重要因素，所以粒間應(yīng)力又稱(chēng)為有效應(yīng)力。因此，土中自重應(yīng)力可定義為土自身有效重力在土體中引起的應(yīng)力。土中豎向和側(cè)向的自重應(yīng)力一般均指有效自重應(yīng)力。 以后各章節(jié)中把常用的豎向有效自重應(yīng)力 ，簡(jiǎn)稱(chēng)為自重應(yīng)力，并改用符號(hào) 表示 。,地基土往往是成層的，成層土自重應(yīng)力的計(jì)

5、算公式：,自然界中的天然土層，一般形成至今已有很長(zhǎng)的地質(zhì)年代，它在自重作用下的變形早巳穩(wěn)定。但對(duì)于近期沉積或堆積的土層，應(yīng)考慮它在自應(yīng)力作用下的變形。此外，地下水位的升降會(huì)引起土中自重應(yīng)力的變化。,（二）多層土的豎向自重應(yīng)力,有地下水情況,在地下水位以下，如有埋藏有不透水層（例如巖層或只含有結(jié)合水的堅(jiān)硬粘土層），由于不透水層中不存在水的浮力，所以不透水層頂面的自重應(yīng)力值及層面以下的自重應(yīng)力應(yīng)按上覆土層的水土總重計(jì)算，如圖4-3中虛線(xiàn)下端所示。,地下水位升降，使地基土中自重應(yīng)力也相應(yīng)發(fā)生變化。,圖4-4（a）為地下水位下降的情況，如在軟土地區(qū)，因大量抽取地下水，以致地下水位長(zhǎng)期大幅度下降，使地基

6、中有效自重應(yīng)力增加，從而引起地面大面積沉降的嚴(yán)重后果。 圖4-4（b）為地下水位長(zhǎng)期上升的情況，如在人工抬高蓄水水位地區(qū)（如筑壩蓄水）或工業(yè)廢水滲入地下的地區(qū)。水位上升會(huì)引起地基承載力的減少或濕陷性土的塌陷現(xiàn)象，必須引起注意。,相關(guān)考題,（2）只有（ b ）才能引起地基的附加應(yīng)力和變形 a 基底壓力；b 基底附加壓力；c 有效應(yīng)力； d 有效自重應(yīng)力 （1）在計(jì)算土的豎向自重應(yīng)力時(shí)，采用的是什么理論？做了哪些假設(shè) （2）什么是自重應(yīng)力與附加應(yīng)力，附加應(yīng)力大小與何有關(guān)？,相關(guān)考題,（1）計(jì)算土體自重應(yīng)力應(yīng)該從 天然地面 算起。 （1）計(jì)算自重應(yīng)力時(shí)，對(duì)地下水位以下的土層采用（ b ） a 濕重度

7、；b 有效重度；c 飽和重度；d 天然重度 （6）地下水位的變化對(duì)地表沉降有無(wú)影響？為什么？ （2）長(zhǎng)期抽取地下水位，導(dǎo)致地下水位大幅度下降，從而使原水位以下土的有效自重應(yīng)力 ，而造成 的嚴(yán)重后果。,二、土中水平向自重應(yīng)力,地基土中除有作用于水平面的豎向自重應(yīng)力外，還有作用于豎直面的側(cè)向（水平向）自重應(yīng)力。土中任意點(diǎn)的側(cè)向自重應(yīng)力與豎向自重應(yīng)力成正比關(guān)系，而剪應(yīng)力均為零，即,式中比例系數(shù)K0稱(chēng)為土的側(cè)壓力系數(shù)（coefficient of lateral pressure）,可由試驗(yàn)測(cè)定。 若計(jì)算點(diǎn)在地下水位以下，由于水對(duì)土體有浮力作用，水下部分土柱體自重必須扣去浮力，應(yīng)采用土的浮重度替代(濕

8、)重度計(jì)算。,【例4-1】某建筑物場(chǎng)地的土層及其物理性質(zhì)指標(biāo)如圖4-5所示，試計(jì)算土中自重應(yīng)力，并繪制出分布圖。,第三節(jié) 基底壓力的計(jì)算,1 基本概念 （1）基底接觸壓力的產(chǎn)生 建筑物荷重 基礎(chǔ) 地基在地基與基礎(chǔ)的接觸面上產(chǎn)生的壓力（地基作用于基礎(chǔ)底面的反力） （2）接觸壓力的大小影響因素 地基土和基礎(chǔ)的剛度 荷載 基礎(chǔ)埋深 地基土性質(zhì),2 基底壓力分布形式 （1）柔性基礎(chǔ)（鋼筋混凝土基礎(chǔ)），基底壓力大小、分布狀況與上部荷載的大小、分布狀況相同。,(柔性基礎(chǔ)基底壓力分布) 例如：油罐 土壩,荷載,反力,變形地面,荷載,反力,變形地面,(剛性基礎(chǔ)基底壓力分布),例如：箱形基礎(chǔ) 混凝土壩,（2）剛

9、性基礎(chǔ)則不同 馬鞍形、拋物線(xiàn)形、鐘形,3 基底壓力的簡(jiǎn)化計(jì)算 1. 中心荷載下的基底壓力,式中F上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力，； G基礎(chǔ)及其上回填土的總重力； rG基礎(chǔ)及回填土的平均重度，一般取，但地下水位以下部分應(yīng)扣除浮力； d基礎(chǔ)埋深，必須從設(shè)計(jì)地面或室內(nèi)外平均設(shè)計(jì)地面算起，； A基礎(chǔ)底面面積，；,2偏心荷載下的基底壓力,三角形形心點(diǎn),三角形形心點(diǎn),eL/6, 應(yīng)力重新分布,4 基底附加壓力,建筑物建造前，土中早已存在自重應(yīng)力?；赘郊訅毫κ侵笇?dǎo)致地基中產(chǎn)生附加應(yīng)力的那部分基底壓力，在數(shù)值上等于基底壓力減去基底標(biāo)高處原有的土中自重應(yīng)力，是引起地基附加應(yīng)力和變形的主要原因。,一般淺基礎(chǔ)總是埋

10、置在天然地面下一定深度處，該處原有土中豎向自重應(yīng)力。基坑開(kāi)挖后，卸除了原有的自重應(yīng)力，即基底處建造前曾有過(guò)自重應(yīng)力作用。建筑物建造后的基底壓力扣除建造前基底處土中自重應(yīng)力后，才是新增加于地基的基底附加壓力。,當(dāng)基底壓力為均勻分布時(shí) 當(dāng)基底壓力為梯形分布時(shí) rm基底標(biāo)高以上各天然土層的加權(quán)平均重度,式(4-8)和式(4-9)表明，由建筑物荷載和基礎(chǔ)及其回填土自重在基底產(chǎn)生的壓力并不是全部傳給地基，其中一部分要補(bǔ)償由基坑開(kāi)挖所卸除的土體的自重應(yīng)力。基底附加壓力求得后，可將其視為作用在地基表面的荷載，然后進(jìn)行地基中的附加應(yīng)力計(jì)算。 有了基底附加壓力，即可把它作為作用在彈性半空間表面上的局部荷載，由此

11、根據(jù)彈性力學(xué)求算地基中的附加應(yīng)力。實(shí)際上，基底附加壓力一般作用在地表下一定深度(指淺基礎(chǔ)的埋深)處，因此，假設(shè)它作用在半空間表面上，而運(yùn)用彈性力學(xué)解答所得的結(jié)果只是近似的，不過(guò)，對(duì)于一般淺基礎(chǔ)來(lái)說(shuō)，這種假設(shè)所造成的誤差可以忽略不計(jì)。,相關(guān)考題,偏心受壓基礎(chǔ)的基底壓力分布規(guī)律隨偏心距的不同是如何改變的? 簡(jiǎn)述地基附加應(yīng)力的工程意義? （2）只有（ b ）才能引起地基的附加應(yīng)力和變形 a 基底壓力；b 基底附加壓力；c 有效應(yīng)力； d 有效自重應(yīng)力,設(shè)置地下室或半地下室，可減少基底的附加壓力（ T ）,第四節(jié) 地基中的附加應(yīng)力,1 基本概念 1、定義 附加應(yīng)力是由于外荷載作用，在地基中產(chǎn)生的應(yīng)力增

12、量。 2、基本假定 地基土是各向同性的、均質(zhì)的線(xiàn)性變形體，而且在深度和水平方向上都是無(wú)限延伸的。,當(dāng)彈性半空間表面作用一個(gè)豎向集中力時(shí)，地基中任意點(diǎn)處所引起的應(yīng)力和位移，可用布辛奈斯克（J.Boussinesq,1885）公式求解。計(jì)算地基附加應(yīng)力時(shí)，通常將基底壓力看成是地基表面作用的柔性荷載，即不考慮基礎(chǔ)剛度的影響。按照彈性力學(xué)、地基附加應(yīng)力計(jì)算分為空間問(wèn)題和平面問(wèn)題兩類(lèi)。,本節(jié)先介紹屬于空間問(wèn)題的豎向集中力、矩形荷載和圓形荷載作用下的解答，然后介紹屬于平面應(yīng)變問(wèn)題的線(xiàn)荷載和條形荷載作用下的解答，最后，簡(jiǎn)要介紹一些均質(zhì)和各向異性地基附加應(yīng)力的彈性力學(xué)解答。,一、豎向集中力作用時(shí)的地基附加應(yīng)力

13、,在彈性半空間表面上作用一個(gè)豎向集中力時(shí)，半空間內(nèi)任意點(diǎn)處所引起的應(yīng)力和位移的彈性力學(xué)解答是由法國(guó)人布辛奈斯克（J.Boussinesq,1885）提出的。若以P作用點(diǎn)為原點(diǎn)，以P的作用線(xiàn)為Z軸，建立起三軸坐標(biāo)系（OXYZ）,布辛奈斯克解答,x,y,P,y,z,x,r,R,M,q,dsx,dsy,dsz,dtxy,dtxz,dtyx,dtzx,dtyz,dtzy,集中荷載產(chǎn)生的豎向附加應(yīng)力在地基中的分布存在如下規(guī)律（見(jiàn)圖4-12）：,1附加應(yīng)力隨深度z的增加而減少，值得注意的是，當(dāng)z0時(shí)， 。 出現(xiàn)這一結(jié)果是由于將集中力作用面積看作零所致。它一方面說(shuō)明該解不適用于集中力作用點(diǎn)處及其附近區(qū)域，因

14、此在選擇應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)時(shí)，不應(yīng)過(guò)于接近集中力作用點(diǎn)；另一方面也說(shuō)明在靠近P作用線(xiàn)處應(yīng)力很大。,2在 的豎直線(xiàn)上，z=0時(shí)， =0；隨著z的增加，從零逐漸增大，至一定深度后又隨著z的增加逐漸變小。,3在z為常數(shù)的平面上， 在集中力作用線(xiàn)上最大，并隨著r的增加而逐漸減小。隨著深度z的增加，這一分布趨勢(shì)保持不變，但 隨r增加而降低的速率變緩。,若在空間將 相同的點(diǎn)連接成曲面，可以得到如圖4-13所示的等值線(xiàn)，其空間曲面的形狀如泡狀，所以也稱(chēng)為應(yīng)力泡。 規(guī)律：即集中力P在地基中引起的附加應(yīng)力的分布是向下、向四周無(wú)限擴(kuò)散。,在工程實(shí)踐中，建筑物荷載都是通過(guò)一定尺寸的基礎(chǔ)傳遞給地基的。對(duì)于不同的基礎(chǔ)形狀和基礎(chǔ)

15、地面的壓力分布，均可利用上述集中荷載引起的附加應(yīng)力的計(jì)算方法和應(yīng)力疊加原理，計(jì)算地基中任意點(diǎn)的附加應(yīng)力。具體求解時(shí)，常按應(yīng)力狀態(tài)的特性劃分為空間問(wèn)題和平面問(wèn)題。,二、空間問(wèn)題的附加應(yīng)力計(jì)算,（一）矩形面積上各種分布荷載作用下的附加應(yīng)力計(jì)算 設(shè)基礎(chǔ)長(zhǎng)度為l、寬度為b，當(dāng) 時(shí)，其地基附加應(yīng)力計(jì)算問(wèn)題屬于空間問(wèn)題。 以下按不同荷載分布形式計(jì)算矩形基底面下的垂直豎向附加應(yīng)力。,矩形和圓形荷載下地基附加應(yīng)力計(jì)算積分法,1均布的垂直荷載,均布矩形荷載角點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)角點(diǎn) 應(yīng)力系數(shù)，可查表得到。,對(duì)于均布矩形荷載附加應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)不位于角點(diǎn)下的情況： 角點(diǎn)法,(1) o點(diǎn)在荷載面邊緣 (2) o點(diǎn)

16、在荷載面內(nèi) (3) o點(diǎn)在荷載面邊緣外側(cè) (4) o點(diǎn)在荷載面角點(diǎn)外側(cè),(1)o點(diǎn)在荷載面邊緣 z（cc）p0 (2)o點(diǎn)在荷載面內(nèi) z(cccc)p0 o點(diǎn)位于荷載面中心，因c=c=c=c z=4p0,(3)o點(diǎn)在荷載面邊緣外側(cè) z(cccc)p0 (4)o點(diǎn)在荷載面角點(diǎn)外側(cè) z(cccc)p0,【例4-3】以角點(diǎn)法計(jì)算圖4-16所示矩形基礎(chǔ)甲的基底中心垂線(xiàn)下不同深度處的地基附加應(yīng)力的分布，并考慮兩相鄰基礎(chǔ)乙的影響(兩相鄰柱距為6m，荷載同基礎(chǔ)甲)。,2. 三角形分布的矩形荷載,（二）圓面積上各種分布荷載作用下的附加應(yīng)力計(jì)算,式中為均布的圓形荷載面中心點(diǎn)下的附加應(yīng)力系數(shù)，它是 的函數(shù)，由表4

17、-8查得。,三、平面問(wèn)題的附加應(yīng)力計(jì)算（線(xiàn)荷載和條形荷載） 平面問(wèn)題概念： 當(dāng)一定寬度的無(wú)限長(zhǎng)條面積承受均布荷載時(shí)，在土中垂直于長(zhǎng)度方向的任一截面上的附加應(yīng)力分布規(guī)律均相同，且在長(zhǎng)條延伸方向地基的應(yīng)變和位移均為零，這類(lèi)問(wèn)題稱(chēng)為平面問(wèn)題。對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題，只要算出任一截面上的附加應(yīng)力，即可代表其他平行截面。,實(shí)際建筑中并沒(méi)有無(wú)限長(zhǎng)的荷載面積，研究表明，當(dāng)基礎(chǔ)的長(zhǎng)度時(shí)，計(jì)算的地基附加應(yīng)力值與按時(shí)的解相差甚微。因此墻基、擋土墻基礎(chǔ)、路基、壩基等均可按平面問(wèn)題計(jì)算地基中的附加應(yīng)力。,（一）均布線(xiàn)荷載作用下土中應(yīng)力計(jì)算,線(xiàn)荷載是在彈性半空間表面上一條無(wú)限長(zhǎng)直線(xiàn)上的均布荷載。如圖4-19所示，線(xiàn)荷載上取微分長(zhǎng)

18、度dy，作用在上面的荷載pdy可看作集中力，則在地基內(nèi)M點(diǎn)引起的附加應(yīng)力按式4-11計(jì)算,實(shí)際意義上的線(xiàn)荷載是不存在的，可以將其看作是條形面積在寬度趨于零時(shí)的特殊情況，以該解答為基礎(chǔ)，通過(guò)積分可以求解各類(lèi)平面問(wèn)題地基中的附加應(yīng)力。,（二）均布條形荷載作用下土中應(yīng)力計(jì)算,首先在條形荷載的寬度方向上取微分段d，將其上作用的荷載視為線(xiàn)荷載，則在M點(diǎn)引起的豎向附加應(yīng)力dz按式(4-17）求得,條形均布荷載在地基內(nèi)引起的水平向應(yīng)力x和剪應(yīng)力xz也可以根據(jù)積分求得，并簡(jiǎn)化為: 上列諸式中， 、 、 分別為水平附加向應(yīng)力系數(shù)和剪應(yīng)力附加系數(shù)。其值可按mx/b和n=z/b的數(shù)值由表4-9查得。,【例題4-4】

19、 某條形基礎(chǔ)底面寬度b1.4m，作用于基底的平均附加壓力p0200kPa，要求確定(1)均布條形荷載中點(diǎn)o下的地基附加應(yīng)力z分布；(2)深度z1.4m和2.8m處水平面上的z分布；(3)在均布條形荷載邊緣以外1.4m處ol點(diǎn)下的z分布。,均布條形荷載下地基中附加應(yīng)力的分布規(guī)律如下：,1 不僅發(fā)生在荷載面積之下，而且分布在荷載面積以外相當(dāng)大的范圍之下，這就是所謂地基附加應(yīng)力的擴(kuò)散分布； 2在距離基礎(chǔ)地面（地基表面）不同深度z處的各個(gè)水平面上，以基底中心點(diǎn)下軸線(xiàn)處的 為最大，隨著距離中軸線(xiàn)愈遠(yuǎn)愈?。?圖4-22地基附加應(yīng)力等值線(xiàn) 等z線(xiàn)（條形荷載） （b）等z線(xiàn)（方形荷載） (c) 等x線(xiàn)（條形荷

20、載） (d) 等xz 線(xiàn)（條形荷載）,3在荷載分布范圍內(nèi)任意點(diǎn)沿垂線(xiàn)的值，隨深度愈向下愈小，在荷載邊緣以外任意點(diǎn)沿垂線(xiàn)的值，隨深度從零開(kāi)始向下先增大后減小。,四、非均質(zhì)地基中的附加應(yīng)力,前述地基中附加應(yīng)力計(jì)算都是按彈性理論把地基視為均質(zhì)、各向同性的線(xiàn)彈性。而實(shí)際工程中地基條件與計(jì)算假定并不完全一樣，因而計(jì)算出的應(yīng)力與實(shí)際應(yīng)力將有一定差別，下面主要討論雙層地基中附加應(yīng)力的分布。,（一）上層軟弱下層堅(jiān)硬的情況,上層為松軟的可壓縮土層，下層是不可壓縮層，即，見(jiàn)圖4-23（a）。E為壓縮模量。這時(shí)，上層土中荷載中軸線(xiàn)附近的附加應(yīng)力將比均質(zhì)土體時(shí)增大；離開(kāi)中軸線(xiàn)，應(yīng)力差逐漸減小，至某一距離后，應(yīng)力又將小

21、于均勻半無(wú)限體時(shí)的應(yīng)力。這種現(xiàn)象稱(chēng)為應(yīng)力集中現(xiàn)象。應(yīng)力集中的程度主要與荷載寬度b和壓縮層厚度H有關(guān)，隨著H/b增大，應(yīng)力集中現(xiàn)象減弱。,圖4-23 非均質(zhì)和各向異性地基對(duì)附加應(yīng)力的影響 (虛線(xiàn)表示均質(zhì)地基中水乎面上的附加應(yīng)力分布) (a)發(fā)生應(yīng)力集中， (b)發(fā)生應(yīng)力擴(kuò)散,（二）上層堅(jiān)硬而下層軟弱的情況,當(dāng)?shù)鼗纳蠈油翞閳?jiān)硬土層，下層為軟弱土層，即時(shí)，將出現(xiàn)硬層下面、荷載中軸線(xiàn)附近應(yīng)力減小的應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象，如圖4-23(b)所示。應(yīng)力擴(kuò)散的結(jié)果使應(yīng)力分布比較均勻，從而使地基沉降也趨于均勻。,相關(guān)考題,（3）地基中附加應(yīng)力x的影響范圍 （ a ） a 較淺；b 較深； c 在基礎(chǔ)的邊緣；d 在基礎(chǔ)

22、兩側(cè) （11）當(dāng)?shù)鼗懈郊討?yīng)力曲線(xiàn)為矩形時(shí)，則地面荷載的形式為：（ c ） (A) 條形均布荷載 (B) 矩形均布荷載 (C) 無(wú)窮均布荷載 7當(dāng)?shù)鼗懈郊討?yīng)力曲線(xiàn)為矩形時(shí)，則地面荷載的形式為 無(wú)窮均布荷載 。,地基表面作用著均勻滿(mǎn)布荷載，由此可知，隨著深度的增加，地基中的附加應(yīng)力 不變 ，自重應(yīng)力 增加 。,相關(guān)考題,（3）目前根據(jù)什么假設(shè)條件計(jì)算地基的附加應(yīng)力？ （4）以條形均布荷載為例，說(shuō)明附加應(yīng)力在地基中傳播、擴(kuò)散規(guī)律。 （9）地基土的非均勻性對(duì)土中應(yīng)力分布有何影響？如雙層地基上層硬下層軟或上層軟下層硬兩種土層，在軟硬層分界面上應(yīng)力分布有何區(qū)別？如不考慮這些影響，對(duì)地基變形、強(qiáng)度的估計(jì)

23、是偏于安全還是危險(xiǎn)？,相關(guān)考題,（11）試?yán)L出以下幾種情況附加應(yīng)力沿深度的分布 a 地表作用大面積均布荷載100kPa；b 地表作用局部荷載；c 地下水位從地表突然降至z深度；d 場(chǎng)地瞬時(shí)大面積堆填厚h的淤泥質(zhì)沖填土，沖填土重度為r。,關(guān) 鍵 概 念,自重應(yīng)力；附加應(yīng)力；自重壓力；基底附加壓力；地基附加應(yīng)力；土的側(cè)壓力系數(shù)；基底壓力；地基反力；角點(diǎn)應(yīng)力系數(shù)；角點(diǎn)法。,思 考 題,4-1 什么是土的自重應(yīng)力？如何計(jì)算？ 4-2 地下水位的升降對(duì)圖中自重應(yīng)力有何影響？在工程實(shí)踐中哪些問(wèn)題應(yīng)充分考慮其影響？ 4-3 何謂基底壓力？影響基底壓力分布的因素有哪些？工程中如何計(jì)算中心荷載和偏心荷載下的基底

24、壓力？ 4-4 如何計(jì)算基底壓力p和基底附加應(yīng)力p0？?jī)烧吒拍钣泻尾煌?4-5 在集中荷載作用下地基中附加應(yīng)力的分布有何規(guī)律？ 4-6 假設(shè)作用于基礎(chǔ)底面的總壓力不變，若埋置深度增加對(duì)土中附加應(yīng)力有何影響？,計(jì) 算 題,4-1 某建筑場(chǎng)地的地層分布均勻，第一層雜填土厚1.5m，17kNm3；第二層粉質(zhì)粘土厚4m，19kNm3，ds2.73，31%，地下水位在的地面下2m處；第三層淤泥質(zhì)粘土厚8m，18.3kNm3，ds2.74，41%；第四層粉土厚3m，19.5kNm3，ds2.72，27%；第五層砂巖。試計(jì)算各層交界面處的豎向自重應(yīng)力c，并繪出c沿深度分布圖。,4-3某場(chǎng)地地表0.5m為新

25、填土，=16kN/m3，填土下為粘土，=18.5kN/m3，20%，ds=2.71，地下水位在地表下1.0m?，F(xiàn)設(shè)計(jì)一柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，已知基底面積A=5m2，埋深d=1.2m，上部結(jié)構(gòu)傳給基礎(chǔ)的軸心荷載為F=1000kN。試計(jì)算基底附加壓力p0。,一、考點(diǎn)分析,1 土的自重應(yīng)力與附加應(yīng)力的概念 考點(diǎn)如下：（1）自重應(yīng)力與附加應(yīng)力的概念；（2）沿深度分布的特點(diǎn)；（3）附加應(yīng)力的大小與什么有關(guān)。,2 自重應(yīng)力的計(jì)算及地下水的升降對(duì)土的自重應(yīng)力的影響 考點(diǎn)如下：（1）自重應(yīng)力計(jì)算應(yīng)注意的問(wèn)題，尤其是土層中有地下水的情況怎么計(jì)算的問(wèn)題；（2）地下水位的變化對(duì)自重應(yīng)力有何影響。,3 基底壓力、基底附加壓力

26、及基底壓力簡(jiǎn)化計(jì)算方法 考點(diǎn)如下：（1）基底壓力與基底附加壓力的概念；（2）影響基底壓力分布規(guī)律的主要因素；（3）基底壓力簡(jiǎn)化計(jì)算的方法。,4 地基中附加應(yīng)力計(jì)算問(wèn)題 考點(diǎn)如下：（1）地基中附加應(yīng)力計(jì)算的假設(shè)條件；（2）角點(diǎn)法及應(yīng)用；（3）附加應(yīng)力在地基中傳播、擴(kuò)散規(guī)律。,5 非均質(zhì)和各向異性地基中的應(yīng)力分析 考點(diǎn)如下：（1）應(yīng)力集中與應(yīng)力擴(kuò)散的概念；（2）地基土的非均勻性對(duì)土中應(yīng)力分布的影響；（3）雙層地基（上硬下軟、或上軟下硬），在軟硬層分界面上其應(yīng)力分布有何不同。,大學(xué)是追尋夢(mèng)想的搖籃。在校大學(xué)生應(yīng)該積極樹(shù)立遠(yuǎn)大的目標(biāo)，制定學(xué)習(xí)發(fā)展規(guī)劃，把握每一個(gè)“第一次”，珍惜每一個(gè)“最后一次”，使夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)。大學(xué)是獨(dú)立生活的起點(diǎn)。每一位同學(xué)要自主學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)讀書(shū)，學(xué)會(huì)思考，學(xué)會(huì)獨(dú)立，爭(zhēng)取讓家長(zhǎng)放心。大學(xué)是民主自由的天地。同學(xué)們要處理好戀愛(ài)、網(wǎng)絡(luò)、勤工儉學(xué)等生活問(wèn)題與學(xué)習(xí)之間的關(guān)系，使各個(gè)方面良性發(fā)展，讓自己健康成長(zhǎng)。大學(xué)是平等競(jìng)爭(zhēng)的舞臺(tái)。學(xué)校鼓勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)，并希望所有同學(xué)培養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，提高競(jìng)爭(zhēng)能力，共同進(jìn)步，共同發(fā)展。大學(xué)是溫暖祥和的家庭。每一位同學(xué)要學(xué)會(huì)做人，學(xué)會(huì)做事，學(xué)會(huì)寬容，收獲師生情、同學(xué)情。 房紹坤,謝謝！,不積跬步，無(wú)以至千里,