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1、2 2 地基中的应力计算地基中的应力计算地基地基基础上部结构外荷载基础上部结构外荷载地基应力变化地基应力变化地基变形地基变形基础沉降基础沉降地基强度及稳定性破坏地基强度及稳定性破坏 地基应力计地基应力计算是研究地基变算是研究地基变形、强度及稳定形、强度及稳定问题的基础。问题的基础。1骄阳书屋 2.1 2.1 地基中的自重应力地基中的自重应力4自重应力自重应力：由土体本身的有效：由土体本身的有效重量引起的应力。重量引起的应力。4 研究目的研究目的：确定土体的初始应力状态。：确定土体的初始应力状态。2骄阳书屋自重应力计算公式自重应力计算公式均质土层：成层土：一、竖向自重应力计算一、竖向自重应力计算
2、二、水平向自重应力计算二、水平向自重应力计算3骄阳书屋几点说明：几点说明：4计算假定计算假定：地基为半无限弹性体。：地基为半无限弹性体。4重度取值重度取值：地下水位以上取天然重度；地下水位以下：地下水位以上取天然重度；地下水位以下取有效重度；毛细饱和带土取饱和重度。取有效重度；毛细饱和带土取饱和重度。4不透水层面及层面以下按上覆土层水土不透水层面及层面以下按上覆土层水土总重计算。总重计算。4一般自重应力引起的变形已稳定；但对近期沉积或堆一般自重应力引起的变形已稳定；但对近期沉积或堆积土层应考虑在自重作用下的变形。积土层应考虑在自重作用下的变形。4地下水位升降可导致应力状态变化。地下水位升降可导
3、致应力状态变化。4骄阳书屋5骄阳书屋6骄阳书屋7骄阳书屋例题：例题：4有一多层地基地质剖面如图所示。试计算并有一多层地基地质剖面如图所示。试计算并绘制自重应力沿深度的分布图。绘制自重应力沿深度的分布图。8骄阳书屋2.2 2.2 基底压力基底压力4基底压力基底压力：作用于基础底面传至地基的：作用于基础底面传至地基的单位面积压力。也称接触应力。单位面积压力。也称接触应力。4地基反力地基反力：基底应力的反力，即地基对：基底应力的反力，即地基对基础的作用力。基础的作用力。4影响基底压力分布及大小的主要因素：基础影响基底压力分布及大小的主要因素：基础形状、平面尺寸、刚度、埋深、基础上作用形状、平面尺寸、
4、刚度、埋深、基础上作用荷载的大小及性质、地基土的性质等。荷载的大小及性质、地基土的性质等。9骄阳书屋10骄阳书屋基底压力的计算公式基底压力的计算公式4中心荷载作用：中心荷载作用：4单向偏心荷载作用：单向偏心荷载作用：式中：式中：11骄阳书屋几点说明几点说明4重度取值：一般取重度取值：一般取20kN/m3。地下水位以下取。地下水位以下取有效重度。有效重度。4条形基础：沿长度取条形基础：沿长度取1m计算。计算。4基底压力分布：均布、梯形分布或三角形分布。基底压力分布：均布、梯形分布或三角形分布。式中：式中：4当当时：时：12骄阳书屋13骄阳书屋基底附加压力计算基底附加压力计算4基底附加压力：导致地
5、基中产生附加应力的那部分压力。式中：式中：天然土层的加权平均重度；地下水位天然土层的加权平均重度；地下水位 以下部分取有效重度。以下部分取有效重度。d从天然地面算起的基础埋深。从天然地面算起的基础埋深。14骄阳书屋4某基础某基础l=2m,b=1.6m，其上作用荷载如图，其上作用荷载如图所示。所示。M82kNm，P=350kN，Q=60kN,试计算基底试计算基底压力（绘出分布图）、压力（绘出分布图）、基底附加压力。基底附加压力。例题：例题：15骄阳书屋2.3 2.3 地基中的附加应力地基中的附加应力4地基附加应力：由新增外加荷载在地基中产生的应力。4计算假定：计算假定：（1 1）基础刚度为零，即
6、基底作用的荷载为）基础刚度为零，即基底作用的荷载为柔性荷载。柔性荷载。（2 2）地基为连续、均匀、各向同性的线性）地基为连续、均匀、各向同性的线性变形半无限体。变形半无限体。16骄阳书屋布辛涅斯克解（布辛涅斯克解（18851885）17骄阳书屋18骄阳书屋竖向附加应力的分布规律：竖向附加应力的分布规律：19骄阳书屋20骄阳书屋空间问题的附加应力计算：空间问题的附加应力计算：4矩形面积上作用均矩形面积上作用均布的垂直荷载布的垂直荷载21骄阳书屋22骄阳书屋空间问题的附加应力计算：空间问题的附加应力计算：4矩形面积上作用三矩形面积上作用三角形分布的垂直荷角形分布的垂直荷载载23骄阳书屋例题：例题：
7、4某荷载面为某荷载面为21m2，其上均布荷载为其上均布荷载为p=100kPa。求荷载。求荷载面积上点面积上点A、E、O以以及荷载面积外点及荷载面积外点F、G等各点下等各点下z=1m深度深度处的附加应力。并利处的附加应力。并利用计算结果说明附加用计算结果说明附加应力的扩散规律。应力的扩散规律。24骄阳书屋空间问题的附加应力计算：空间问题的附加应力计算：4圆形面积上作用垂圆形面积上作用垂直均布荷载直均布荷载25骄阳书屋平面问题的附加应力计算：平面问题的附加应力计算：4均布竖向线荷载均布竖向线荷载作用作用26骄阳书屋平面问题的附加应力计算：平面问题的附加应力计算：4均布竖向条形荷均布竖向条形荷载作用载作用27骄阳书屋平面问题的附加应力计算：平面问题的附加应力计算：4三角形分布的竖向三角形分布的竖向条形荷载作用条形荷载作用28骄阳书屋2.4 2.4 地基中附加应力的有关问题地基中附加应力的有关问题4地基附加应力的分布规律地基附加应力的分布规律29骄阳书屋非均质地基中的附加应力非均质地基中的附加应力4上软下硬情况上软下硬情况4上硬下软情况上硬下软情况30骄阳书屋31骄阳书屋
