土力学及基础工程-第三章.ppt

流土临界条件 当a-a平面上的孔隙水应力增加到与总应力相等，即有效应力降为零，有 上式为流土的临界条件，所以可以认为流土的临界条件为有效应力等于零。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * eB/6: 梯形 e=B/6: 三角形 eB/6: 出现拉应力区 x y B L e e x y B L e x y B L K 3K P P P 矩形面积单向偏心荷载 ex ey x y B L P 矩形面积双向偏心荷载 B e P 条形基础竖直偏心荷载 P Pv Ph 倾斜偏心荷载 分解为竖直向和水平向荷载，水平荷载引起的基底水平应力视为均匀分布。 3.2.3 基底附加压力——基底净压力 基底附加压力：由建筑物建造后的基底压力中扣除基底标高处原有的自重应力后，新增加于基底的压力。 基底附加压力的计算 - = - = 0 0 d p p p c g s 3.3 地基附加应力 1、定义：由建筑物荷载在地基中产生的应力叫附加应力。 2、假设：目前采用的附加应力计算方法是根据弹性理论推导出来的。 a. 地基为半无限空间弹性体； b. 地基土是均匀连续的；(即变形模量E和侧膨胀系数μ各处相等) c. 地基土是等向的即各向同性的；(即同一点E和μ各个方向相等) 竖直集中力作用下的附加应力计算 ——布辛内斯克课题 y z x o P M x y z r R β M’ α 一. 竖直集中力作用下的附加应力计算－布辛内斯克课题 查表3-1 集中力作用下的 应力分布系数 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 r/z 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 K y z x o P M x y z r R β M’ α 特点 1.应力呈轴对称分布 2.P作用线上，r=0, a=3/(2π）,z=0, σz→∞，z→∞，σz=0 3.在某一水平面上z=const，r=0, a 最大，r↑,a 减小，σz减小 4.在某一圆柱面上r=const，z=0, σz=0，z↑，σz先增加后减小 5.σz 等值线－应力泡 应力 球根 球根 P P 0.1P 0.05P 0.02P 0.01P 二. 水平集中力作用下的附加应力计算 ——西罗提课题 Ph y z x o M x y z r R β M’ α 三. 矩形面积竖直均布荷载作用下的附加应力计算 1. 角点下的垂直附加应力 ——B氏解的应用 矩形竖直向均布荷载角点下的应力分布系数 查表3-4 p （3.22） M m=L/B, n=z/B 2. 任意点的垂直附加应力—角点法 a.矩形面积内 b.矩形面积外 两种情况： 荷载与应力间 满足线性关系 叠加原理 角点下垂直附加 应力的计算公式 地基中任意点的附加应力 角点法 四. 矩形面积三角形分布荷载作用下的附加应力计算 矩形面积竖直三角分布荷载角点下的应力分布系数 查表3-5 p0 M 五. 圆形面积均布荷载作用时圆心下的附加应力计算 查表3-6 r--圆形面积的半径 六. 矩形面积水平均布荷载作用下的附加应力计算 角点下的垂直附加应力 ——C氏解的应用 矩形面积作用水平均布荷载时角点下的应力分布系数 ph 七. 竖直线布荷载作用下的附加应力计算－弗拉曼解 --B氏解的应用 M 八. 条形面积竖直均布荷载作用下的附加应力计算 任意点下的附加应力—F氏解的应用 条形面积竖直均布荷载作用时的应力分布系数 p M 查表3-7 例题分析 例3.5 【例题】如图所示的挡土墙，基础底面宽度为6m，埋置于地面下1.5m处。每米墙自重及其上部其他竖向荷载Fv= 2400kN/m，作用位置离墙基础前缘A点3.2m；因土压力等作用墙背受到水平力Fh=400kN/m，其作用点距离基底面2.4m。设地基土重度为19kN/m3，若不计墙后填土附加应力的影响，试求因Fv，Fh作用基础中心点及前缘A点下深度z=7.2m处M点，N点的附加应力。 【解】（1）求作用于基底面上的力及偏心距。将Fh移至基底面，根据静力等效，需加力矩。设合力作用点离基底前缘A点的水平距离为x，利用合力矩定理，即 Fv·x= Fv×3.2－Fh ×2.4 则 x=（3.2 Fv－2.4 Fh ）／Fv=3.2－2.4 ×400 ／ 2400 ＝2.8（m） 于是合力偏心距e=b/2－2.8＝0.2（m）；合力作用