土力学土中应力VIP专享VIP免费

强度问题变形问题地基中的应力状态土力学中应力符号的规定1、应力状态及应力应变关系2、自重应力3、附加应力4、基底压力计算本章重点本章重点建筑物修建以前，地基中由土体本身的有效重量所产生的应力。应力应变关系建筑物修建以后，建筑物重量等外荷载在地基中引起的应力，所谓的“附加”是指在原来自重应力基础上增加的压力。§3.1概述§3.2自重应力§3.3基底压力计算§3.4附加应力第三章土体中的应力计算∞yzx∞∞∞∞o一、土力学中应力符号的规定§3.1概述--应力状态及应力应变关系地基：半无限空间二、地基中常见的应力状态1.一般应力状态——三维问题2.轴对称三维问题应变条件应力条件独立变量：xyz;xyz;xyyzzx,,0xyzxyz,;,xyyzzx,,03.平面应变条件——二维问题xzxzzx;0y0;0zxyzyx▽垂直于y轴切出的任意断面的几何形状均相同，其地基内的应力状态也相同；▽沿长度方向有足够长度，L/B10≧；▽平面应变条件下，土体在x,z平面内可以变形，但在y方向没有变形。应变条件应力条件独立变量;0y0EEzxyyzxy)z,x(F;,,;,,xzzxxzzx0;0zxyzxy4.侧限应力状态——一维问题水平地基半无限空间体；半无限弹性地基内的自重应力只与Z有关；土质点或土单元不可能有侧向位移侧限应变条件；任何竖直面都是对称面应变条件;0xy0zxyzxyABsBsAyzxo应力条件独立变量;0zxyzxy;0EEzyxx;K1z0zyx;yxK0：侧压力系数)z(F,zz三、土的应力-应变关系的假定1、室内测定方法及一般规律2、应力计算时的基本假定特殊应力状态一维问题侧限压缩试验轴对称问题常规三轴试验1）连续性假定2）均质、各向同性假定3）线性变形体假定4）半无限体假定Δσεεpεe线弹性体加载卸载③均匀一致各向同性体（土层性质变化不大时）②线弹性体（应力较小时）①连续介质（宏观平均）、E与(x,y,z)无关与方向无关碎散体非线性弹塑性成层土各向异性§3.2土体自重应力的计算一、水平地基中的自重应力假定：假定：水平地基半无限空间体半无限弹性体（同一深度应力状态相同，水平垂直主应力面）有侧限应变条件一维问题定义：定义：在修建建筑物以前，地基中由土体本身的有效重量而产生的应力。目的：目的：确定土体的初始应力状态计算：计算：地下水位以上用天然容重，地下水位以下用浮容重1.计算公式zAzAAWcz竖直向：czcycxK0zcz水平向：1K0竖直向：水平向：iiczH;332211HHHcziiczcycxHKK00容重：地下水位以上用天然容重γ地下水位以下用浮容重γ’Z1H2H3Hγ2γ3γ12.分布规律自重应力分布线的斜率是重度；自重应力在等重度地基中随深度呈直线分布；自重应力在成层地基中呈折线分布；在土层分界面处和地下水位处发生转折。有不透水层时顶面下为上覆水土总重均质地基122)(21成层地基§3.3基底压力计算基底压力：基础底面传递给地基表面的压力，也称基底接触压力。基底压力附加应力地基沉降变形基底反力基础结构的外荷载上部结构的自重及各种荷载都是通过基础传到地基中的。上部结构基础地基一、概念二、影响基底压力因素基础条件•刚度•形状•大小•埋深•大小•方向•分布•土类•密度•土层结构等荷载条件地基条件抗弯刚度EI=∞→M≠0；反证法:假设基底压力与荷载分布相同，则地基变形与柔性基础情况必然一致；分布:中间小,两端无穷大。三、基底压力分布基础抗弯刚度EI=0→M=0；基础变形能完全适应地基表面的变形;基础上下压力分布必须完全相同，若不同将会产生弯矩。1）条形基础，竖直均布荷载2）弹性地基，完全柔性基础3）弹性地基，绝对刚性基础—荷载较小—荷载较大砂性土地基砂性土地基粘性土地基粘性土地基—接近弹性解—马鞍型—抛物线型—倒钟型4）弹塑性地基，有限刚度基础根据圣维南原理，基底压力的具体分布形式对地基应...