地基中的附加應(yīng)力計算方法總集

概述附加應(yīng)力：由外荷（靜的或動的）引起的土中應(yīng)力。只討論靜荷載引起的地基附加應(yīng)力動載由土動力學(xué)研究當(dāng)前第1頁\共有35頁\編于星期二\20點基本假定地基土是各向同性、均質(zhì)、線性變形體地基土在深度和水平方向都是無限的地表臨空地基：均質(zhì)各向同性線性變形半空間體應(yīng)用彈性力學(xué)關(guān)于彈性半空間的理論解答當(dāng)前第2頁\共有35頁\編于星期二\20點問題類型空間問題矩形基礎(chǔ)、圓形基礎(chǔ)平面問題條形基礎(chǔ)當(dāng)前第3頁\共有35頁\編于星期二\20點一、附加應(yīng)力的基本解答

豎向集中力作用下地基附加應(yīng)力彈性力學(xué)解答B(yǎng)oussinesq解當(dāng)前第4頁\共有35頁\編于星期二\20點豎向集中力作用下地基附加應(yīng)力當(dāng)前第5頁\共有35頁\編于星期二\20點豎向集中力作用下地基附加應(yīng)力豎向集中力作用豎向附加應(yīng)力系數(shù)當(dāng)前第6頁\共有35頁\編于星期二\20點豎向集中力作用下地基附加應(yīng)力在豎向集中力作用下，地基附加應(yīng)力越深越小，越遠越小，Z=0為奇異點，無法計算附加應(yīng)力K值可直接查表當(dāng)前第7頁\共有35頁\編于星期二\20點等代荷載法－基本解答的初步應(yīng)用由于集中力作用下地基中的附加應(yīng)力σz是荷載的一次函數(shù)，因此當(dāng)若干豎向集中力Fi作用于地表時，應(yīng)用疊加原理，地基中z深度任一點M的附加應(yīng)力σz應(yīng)為各集中力單獨作用時在該點所引起的附加應(yīng)力總和。當(dāng)前第8頁\共有35頁\編于星期二\20點等代荷載法－基本解答的初步應(yīng)用將基底面基底凈壓力的分布劃分為若干小塊面積并將其上的分布荷載合成為小的集中力，即可應(yīng)用等代荷載法進行計算。這種方法適用于基底面不規(guī)則的情況，每塊面積劃分得越小，計算精度就越高。當(dāng)前第9頁\共有35頁\編于星期二\20點二、空間問題條件下地基附加應(yīng)力

豎直均布壓力作用舉行基底角點下的附加應(yīng)力根據(jù)等代荷載法原理，將基底面積劃分成無窮多塊，每塊面積趨向于無窮小，將σz用積分表示當(dāng)前第10頁\共有35頁\編于星期二\20點豎直均布壓力作用舉行基底角點下的附加應(yīng)力將代入并沿整個基底面積積分，即可得到豎直均布壓力作用矩形基底角點O下z深度處所引起的附加應(yīng)力當(dāng)前第11頁\共有35頁\編于星期二\20點豎直均布壓力作用舉行基底角點下的附加應(yīng)力Ks是豎直均布壓力矩形基底角點下的附加應(yīng)力系數(shù)，它是m，n的函數(shù)，其中m=l/b，n=z/b。l是矩形的長邊，b是矩形的短邊，z是從基底起算的深度，pn是基底凈壓力。Ks可直接查表當(dāng)前第12頁\共有35頁\編于星期二\20點豎直均布壓力作用舉行基底角點下的附加應(yīng)力角點法對于實際基底面積范圍以內(nèi)或以外任意點下的豎向附加應(yīng)力，可按疊加原理求得。當(dāng)前第13頁\共有35頁\編于星期二\20點豎直均布壓力作用舉行基底角點下的附加應(yīng)力當(dāng)前第14頁\共有35頁\編于星期二\20點豎直均布壓力作用舉行基底角點下的附加應(yīng)力當(dāng)前第15頁\共有35頁\編于星期二\20點矩形面積基底受三角形分布荷載時角點下的附加應(yīng)力當(dāng)前第16頁\共有35頁\編于星期二\20點矩形面積基底受三角形分布荷載時角點下的附加應(yīng)力當(dāng)前第17頁\共有35頁\編于星期二\20點矩形面積基底受水平荷載角點下的豎向附加應(yīng)力當(dāng)前第18頁\共有35頁\編于星期二\20點圓形面積均布荷載作用中心的附加應(yīng)力當(dāng)前第19頁\共有35頁\編于星期二\20點三、平面問題條件下的地基附

加應(yīng)力理論上，當(dāng)條形基礎(chǔ)的長度l/b趨向于無窮大時，地基中的應(yīng)力狀態(tài)屬于平面問題實際工程中，當(dāng)l/b≥10視為平面問題有時當(dāng)l/b≥5時，按平面問題計算，也能保證足夠的精度。當(dāng)前第20頁\共有35頁\編于星期二\20點豎直線荷載作用下的地基附加應(yīng)力線荷載是作用于半無限空間表面寬度趨近于零沿?zé)o限長直線均布的荷載著名的Flamant解當(dāng)前第21頁\共有35頁\編于星期二\20點豎直線荷載作用下的地基附加應(yīng)力當(dāng)前第22頁\共有35頁\編于星期二\20點豎直線荷載作用下的地基附加應(yīng)力由于線荷載沿y坐標(biāo)無限延伸，因此與y軸垂直，平行于xoz任何平面上的應(yīng)力狀態(tài)完全相同。這種情況屬于彈性力學(xué)平面問題。平面問題只有三個獨立的應(yīng)力分量當(dāng)前第23頁\共有35頁\編于星期二\20點條形基底均布荷載作用下地基附加應(yīng)力當(dāng)前第24頁\共有35頁\編于星期二\20點條形基底三角形分布荷載作用下地基附加應(yīng)力當(dāng)前第25頁\共有35頁\編于星期二\20點條形基底受水平荷載作用時附加應(yīng)力當(dāng)前第26頁\共有35頁\編于星期二\20點討論當(dāng)前第27頁\共有35頁\編于星期二\20點3.5飽和土體中的有效應(yīng)力有效應(yīng)力：通過粒間接觸面?zhèn)鬟f的應(yīng)力稱為有效應(yīng)力，只有有效應(yīng)力才能使得土體產(chǎn)生壓縮（或固結(jié)）和強度。把研究平面內(nèi)所有粒間接觸面上接觸力的法向分力之和除以所研究平面的總面積所得的平均應(yīng)力來定義有效應(yīng)力當(dāng)前第28頁\共有35頁\編于星期二\20點飽和土體中的有效應(yīng)力當(dāng)前第29頁\共有35頁\編于星期二\20點太沙基有效應(yīng)力原理對飽和土體內(nèi)某一研究平面當(dāng)前第30頁\共有35頁\編于星期二\20點飽和土體中的孔隙水應(yīng)力孔隙水應(yīng)力：飽和土體中由孔隙水來承擔(dān)或傳遞的應(yīng)力定義為孔隙水應(yīng)力，常用u表示?？紫端畱?yīng)力的特性與通常的靜水壓力一樣，方向始終垂直于作用面，任一點的孔隙水應(yīng)力在各個方向是相等的。當(dāng)前第31頁\共有35頁\編于星期二\20點有效應(yīng)力原理當(dāng)總應(yīng)力保持不變時，孔隙水應(yīng)力和有效應(yīng)力可以相互轉(zhuǎn)化，即孔隙水應(yīng)力減小（增大）等于有效應(yīng)力的等量增加（減?。┓浅Ｖ匾?！當(dāng)前第32頁\共有35頁\編于星期二\20點靜水條件下水平面上的孔隙水應(yīng)力和有