土力學(xué) PPT課件版 土力學(xué)－地基中的應(yīng)力計算（黑白）

第四章土中應(yīng)力一、土中一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力平衡方程應(yīng)力分量：地基平衡方程：土體的平衡方程：本構(gòu)方程constitutiveequations

6個：應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系未知量：應(yīng)力stress分量6個：應(yīng)變strain分量6個：位移displacement分量3個：15個方程：平衡方程equilibriumequations

3個：15個協(xié)調(diào)方程compatibilityequations

6個：應(yīng)變－位移關(guān)系邊界條件：位移邊界應(yīng)力邊界混合邊界3種類型的邊界3個（x、y、z

方向）二、地基中的應(yīng)力計算地基ground地基假設(shè)為:半無限體semi-infinitemass線彈性linearelastic均質(zhì)homogeneous各向同性isotropic

半無限體胡克Hooker定律荷載自重應(yīng)力：由自重在地基中產(chǎn)生的應(yīng)力。附加應(yīng)力：由自重以外的荷載在地基中產(chǎn)生的應(yīng)力。1.均勻滿布荷載及自重作用下對稱面對稱面51kPa61kPa78kPa108kPa2.集中、分布荷載作用下(1)集中荷載作用下位移(

Boussinesq

解，1885)應(yīng)力法國著名物理家和數(shù)學(xué)家，對數(shù)學(xué)物理、流體力學(xué)和固體力學(xué)都有貢獻(xiàn)。Valentin

JosephBoussinesq

(1842-1929)應(yīng)力ValentinoCerrut1882(2)線狀荷載作用下(3)帶狀荷載作用下均布荷載三角形荷載1.00.90.80.70.60.50.4地基應(yīng)力的分布規(guī)律(4)局部面積荷載作用下矩形均布荷載abzabzabz角點(diǎn)法1234矩形線性荷載zab3.基底的接觸壓力剛性基礎(chǔ)柔性基礎(chǔ)絕對柔性基礎(chǔ)（1）理論解e（2）實(shí)測結(jié)果4.剛性基礎(chǔ)基底壓力簡化算法地基——Winkler地基基礎(chǔ)——剛性的一點(diǎn)的變形只與該點(diǎn)的力有關(guān)。

中心荷載

小偏心荷載大偏心荷載雙向偏心核心半徑三、飽和土的孔隙水壓及有效應(yīng)力1.土中的孔隙水壓porewaterpressure和有效應(yīng)力effectivestress或?剪應(yīng)力是否產(chǎn)生孔隙水壓力2.有效應(yīng)力原理及其意義或（1）（2）土的變形和強(qiáng)度取決于有效應(yīng)力而不是總應(yīng)力。（Terzaghi，1923）KarlVonTerzaghi(1883~1963)四、滲流作用下土體中的有效應(yīng)力計算1.靜水壓時的有效應(yīng)力2.滲流向下時的有效應(yīng)力3.滲流向上時的有效應(yīng)力4.滲透力與臨界水力梯度b-ba-ab-b截面

a-a截面地下水位下降對土層的影響①①②

③

②

③

下降前下降前下降后下降后地下水位下降有效應(yīng)力增大土層沉降b-ba-ab-b截面

a-a截面b-ba-ab-b截面

a-a截面

b-ba-a臨界水力梯度滲透力五、有毛細(xì)c