Ch2土体应力计算 华北水利水电学院土力学课程组
Ch2 土体应力计算 华北水利水电学院土力学课程组
概述 」应力计算的目的:变形、稳定 地基与基础的区别 持力层与下卧层 土体应力的分类 起因:自重应力、附加应力 应力传递方式:有效应力和孔隙应力
概述 ◼ 应力计算的目的：变形、稳定 ◼ 地基与基础的区别 ◼ 持力层与下卧层 ◼ 土体应力的分类 起因：自重应力、附加应力 应力传递方式：有效应力和孔隙应力
概述 有效应力:由土骨架传递或承担的应力 孔隙应力:由土中孔隙水承担的应力 静孔隙应力与超孔隙应力 自重应力:由土体自身重量所产生的应力 附加应力:由外荷载引起的土中应力
概述 ◼ 有效应力：由土骨架传递或承担的应力 ◼ 孔隙应力：由土中孔隙水承担的应力 静孔隙应力与超孔隙应力 ◼ 自重应力：由土体自身重量所产生的应力 ◼ 附加应力：由外荷载引起的土中应力
地基中的自重应力 地面 地下水位 h h,+3h M 图2-1均质土自重应力计算 图2-2成层土自重应力计算 土体的自重应力可由该点单位面积上土柱的有效重量计算
地基中的自重应力 土体的自重应力可由该点单位面积上土柱的有效重量计算
地基中的自重应力 水平向自重应力: o ch =Ocx =Icy K 00 CZ K0静止侧压力系数,它是在无侧向变形条件下有效小主应力与有效大主应 力之比。其值由试验确定,与土层应力历史及土的类型有关
地基中的自重应力 水平向自重应力： K0——静止侧压力系数，它是在无侧向变形条件下有效小主应力与有效大主应 力之比。其值由试验确定，与土层应力历史及土的类型有关
地基中的自重应力 表2-1 K。的典型值 松砂 0.40~0.45 密砂 0.45~0.50 压实填土 正常固结粘土 0.5~0.6 超固结粘土 1.0~4.0 必须指出,当有地下水时,地下水位以下的土体中还存在静孔隙水应力u0,因孔隙水应 力是各向相等的球应力,即各个方向的孔隙水应力相等。 yh, (2-6) 式中:u0静孔隙水应力(kPa) 水的重度,kN/m3 h计算点的测压管水头高度,m 此时,竖向总应力σ、和侧向总应力a分别为 (2-7) Oh= gch+ u (2-8)
地基中的自重应力
第3节基底压力与基底附加应力 基底压力:上部结构荷载和基础自重通过 基础传递,在基础底面处施加于地基上的 单位面积压力。 基底反力:反向施加于基础底面上的压力 基底附加应力:基底压力扣除因基础埋深 所开挖土的自重应力之后在基底处施加于 地基上的单位面积压力。(基底净压力)
第3节 基底压力与基底附加应力 ◼ 基底压力：上部结构荷载和基础自重通过 基础传递，在基础底面处施加于地基上的 单位面积压力。 ◼ 基底反力：反向施加于基础底面上的压力 ◼ 基底附加应力：基底压力扣除因基础埋深 所开挖土的自重应力之后在基底处施加于 地基上的单位面积压力。（基底净压力）
柔性基础与刚性基础 柔性基础:绝对柔性,没有任何刚度。实 际工程中,对于柔性较大(刚性较小 适应地基变形的基础。土坝、油罐 」刚性基础:刚度为无穷大。建筑物的墩式 基础、箱型基础,水利水电工程中的水闸 基础、混凝土坝等。 」弹性基础:基础刚度介于柔性基础和刚性 基础之间
一、柔性基础与刚性基础 ◼ 柔性基础：绝对柔性，没有任何刚度。实 际工程中，对于柔性较大（刚性较小）能 适应地基变形的基础。土坝、油罐 ◼ 刚性基础：刚度为无穷大。建筑物的墩式 基础、箱型基础，水利水电工程中的水闸 基础、混凝土坝等。 ◼ 弹性基础：基础刚度介于柔性基础和刚性 基础之间
柔性基础 」基础底面压力的分布和大小完全与其上部的荷载分 布与大小相同。 荷载 原地面 原地面 变形后的地面 反力 (a)油罐基础 (b)土堤情况 (变形后地面未绘出) 图2-4柔性基础底面压力分布
柔性基础 ◼ 基础底面压力的分布和大小完全与其上部的荷载分 布与大小相同
刚性基础 」刚性基础下面的基底压力分布随上部荷载的大小 基础的埋深河土的性质而异。 小荷载 小荷载 极限荷载 极限荷载 (a)砂土地基 (b)粘性土地基 图2-5刚性基础基底压力分布示意图
刚性基础 ◼ 刚性基础下面的基底压力分布随上部荷载的大小、 基础的埋深河土的性质而异