地基承載力計(jì)算ppt課件

1、地基土承載力計(jì)算地基土承載力計(jì)算第一節(jié) 基本概念 一、承載力、極限承載力、容許承載力 二、地基承載力的確定方法 三、地基承載力的確定原則Transcona谷倉地基建筑物地基與基礎(chǔ)相互作用可能出現(xiàn)的工程地質(zhì)問題 1.過度沉陷、不均勻沉陷 2.剪切破壞決定因素1.地基土本身的力學(xué)性質(zhì)2.建筑物、地基對土體的作用力地基土變形的三個(gè)階段 壓密變形階段 局部剪切階段 整體破壞階段壓密變形階段壓密變形階段OaO pkPa） aSmm） 根底 地面 p s局部剪切階段abO pkPa） a b Smm） 根底 地面 p p整體破壞階段bcO pkPa） a b cSmm） 根底 地面 p一、地基承載力、極限

2、承載力、容許承載力地基承載力：地基對基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)載荷的承受能力，其大小取決于地基、基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。極限承載力：地基由塑性變形達(dá)到整體破壞階段的界限壓力，puultimate bearing capacity），即地基能承受的最大荷載強(qiáng)度 O pCR pkPa） a b cSmm）pu比例界限：當(dāng)塑性區(qū)剛剛出現(xiàn)時(shí)的荷載稱，也稱為臨塑荷載容許承載力 容許承載力：指滿足1地基不會(huì)產(chǎn)生剪切破壞而失穩(wěn)；（2地基變形引起的建筑物沉降及沉降差等應(yīng)限制在允許范圍內(nèi)時(shí)地基土所能承擔(dān)的最大荷載。（allowable bearing capacity）地基承載力的特征值characteristic val

3、ue of subgrade bearing capacity 是指載荷試驗(yàn)測定的地基土壓力變形曲線線形變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對應(yīng)的壓力值，其最大值為比例界限值。 涵義：在發(fā)揮正常使用功能時(shí)所允許采用的抗力設(shè)計(jì)值。 例如：淺層平板載荷試驗(yàn) 1當(dāng)p-s曲線上有比例界限時(shí)，取該比例界限所對應(yīng)的荷載值 2當(dāng)極限荷載小于對應(yīng)比例界限的荷載值的2倍時(shí)，取極限荷載值的一半 3當(dāng)不能按上述二款要求確定時(shí)，當(dāng)壓板面積為0.25-0.5m2，可取s/b=0.01-0.015所對應(yīng)的荷載，但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。 關(guān)于：關(guān)于：“規(guī)定的變形規(guī)定的變形”二、地基承載力特征值的確定方法 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范COD

4、E FOR DESIGN OF BUILDING FOUNDATION，GB50007-2019規(guī)定：地基承載力特征值可由載荷試驗(yàn)或其它原位測試、公式計(jì)算、并結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等方法綜合確定。 原位測試如載荷試驗(yàn)等） 理論公式計(jì)算 工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 一般原則一般原則 1.對一級建筑物或缺乏成熟經(jīng)驗(yàn)的特對一級建筑物或缺乏成熟經(jīng)驗(yàn)的特殊性土、有特殊要求的工程應(yīng)采用殊性土、有特殊要求的工程應(yīng)采用理論計(jì)算法結(jié)合有關(guān)原位測試方法理論計(jì)算法結(jié)合有關(guān)原位測試方法確定，并宜用載荷試驗(yàn)驗(yàn)證；確定，并宜用載荷試驗(yàn)驗(yàn)證； 2.對需要變形計(jì)算的二級建筑物可采對需要變形計(jì)算的二級建筑物可采用理論計(jì)算法結(jié)合有關(guān)原位測試方用理論

5、計(jì)算法結(jié)合有關(guān)原位測試方法確定；法確定； 3.對不需要進(jìn)行變形計(jì)算的二級建筑對不需要進(jìn)行變形計(jì)算的二級建筑物可采用工程經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合有關(guān)原位物可采用工程經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合有關(guān)原位測試方法確定測試方法確定 4.對三級建筑物可采用查表法或鄰近對三級建筑物可采用查表法或鄰近建筑物的經(jīng)驗(yàn)確定建筑物的經(jīng)驗(yàn)確定第二節(jié) 根據(jù)理論公式確定地基承載力的特征值 一、按塑性變形區(qū)發(fā)展范圍確定 二、地基極限承載力破壞載荷的計(jì)算一、按塑性變形區(qū)發(fā)展范圍確定地基承載力的特征值 基本思路： 條形基礎(chǔ)下某點(diǎn)的主應(yīng)力1、3的大小8-4）極限平衡條件設(shè)深度為設(shè)深度為 z 的一點(diǎn)達(dá)到塑性區(qū)的一點(diǎn)達(dá)到塑性區(qū))(ofz在一定荷載下，塑性區(qū)只能達(dá)到

6、一個(gè)在一定荷載下，塑性區(qū)只能達(dá)到一個(gè)最大深度最大深度求出zmax回想：極限平衡條件回想：極限平衡條件 在極限平衡狀態(tài)下主應(yīng)力之間的關(guān)系，叫做極限平衡條件ccotc31tgcf2AOOOOOAsincot223131csin)(21cot)(213131c)245tan(2)245(tan00231c)245tan(2)245(tan00213c留意：只有當(dāng)土中某點(diǎn)處于極限平衡條件時(shí)，才滿足上式，即只有A點(diǎn)才滿足。假設(shè)條形基礎(chǔ)寬度為b，埋置深度為d，基底作用條形均布壓力p0，在地基中任一點(diǎn)M引起的大、小主應(yīng)力的公式為M1 30Dzp0DzDp)sin(000DzDp)sin(0003sin)(2

7、1cot)(213131cDcDpztan)sinsin(000此式為塑性區(qū)的邊界方程此式為塑性區(qū)的邊界方程塑性區(qū)的最大深度塑性區(qū)的最大深度zmax，可由，可由 求得求得 代入上式，求得代入上式，求得zmax 00ddz20DcDDpztan)2(cot0max這樣，根據(jù)地基土的性質(zhì)，讓塑性區(qū)發(fā)展到一定的深度是容許的，將容許發(fā)展的這個(gè)深度帶入上式，求得 p 即為容許承載力臨塑荷載：當(dāng)塑性區(qū)剛剛出現(xiàn)時(shí)的荷載稱為臨塑荷載，也稱為比例荷載臨界荷載：實(shí)際工程中將Zmax控制在1/3-1/4B，相應(yīng)的荷載稱為臨界荷載GB50007-2019GB50007-2019規(guī)定：當(dāng)偏心距規(guī)定：當(dāng)偏心距e e小于或

8、等于小于或等于0.0330.033倍倍基礎(chǔ)底面寬度時(shí)，根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定地基基礎(chǔ)底面寬度時(shí)，根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定地基承載力特征值可按下式計(jì)算，并應(yīng)滿足變形要求承載力特征值可按下式計(jì)算，并應(yīng)滿足變形要求kcmdbacMdMbMfaf由土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定的地基承載力特征值、CdbMMM承載力系數(shù)，按 計(jì)算或查表基礎(chǔ)底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度m基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度d基礎(chǔ)埋置深度m），一般自室外地面標(biāo)高算起ck基礎(chǔ)底面下一倍短邊寬深度內(nèi)土的粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值b基礎(chǔ)底面寬度，大于6m時(shí)按6m取值，對于砂土小于3m時(shí)按3m取值k抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值求法1.根

9、據(jù)室內(nèi)n組三軸壓縮試驗(yàn)的結(jié)果計(jì)算某一土性指標(biāo)的變異系數(shù)、試驗(yàn)平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差nnii11212nnnii變異系數(shù)試驗(yàn)平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值求法2.計(jì)算內(nèi)摩擦角和粘聚力的統(tǒng)計(jì)修正系數(shù))678. 4704. 1(12nnccnn)678. 4704. 1(123.計(jì)算內(nèi)摩擦角和粘聚力的標(biāo)準(zhǔn)值mckmkccmmc內(nèi)摩擦角的試驗(yàn)平均值粘聚力的試驗(yàn)平均值二、地基極限承載力破壞載荷計(jì)算 按不同的理論公式計(jì)算出極限承載力 極限承載力除以安全系數(shù)得到 地基容許承載力常用的極限承載力公式1.太沙基公式1943，1967）qcruqNcNNBp22.普朗特爾公式1920）qcuqNcNp3.魏錫克太沙基公式1970）qcruqNcNNBp2條形基礎(chǔ)qqccruSqNScNSNBp2非條形基礎(chǔ)