4地基沉降计算

地基沉降计算 建筑物通过基础将荷荷载传给地基，在地基内部将产生应力和变形，从而引起建筑物基础的沉降。 土体受力后引起的变形可分为体积变形和剪切变形。 体积变形 — 主要由正应力引起，它只会使土体压密、体积缩小，但不会导致土体破坏。 剪切变形 — 主要由剪应力引起，当剪应力超过一定限度时，土体将产生剪切破坏。此时的变形将不断发展。通常在地基中是不允许发生大围剪切破坏。 研究内容：土的压缩性；常用的沉降计算方法；沉降与时间的关系。 基础沉降：荷载引起的基础下沉 地基沉降：正应力作用引起的土体体积变形 地基变形：包括体积变形和剪切变形 土 的 压 缩 性 一、基本概念 土在压力作用下，体积缩小的现象称为土的压缩性。 土体产生体积缩小的原因： (1)固体颗粒的压缩； (2)孔隙水和孔隙气体的压缩，孔隙气体的溶解； (3)孔隙水和孔隙气体的排出。 由于纯水的弹性模量约为2×106kPa，固体颗粒(矿物颗粒)的弹性模量约为9×l 07kPa，土粒本身和孔隙中水的压缩量，在工程压力(约100～600kPa)范围内，不到土体总压缩量的1/400，因此常可略不计。所以，土体压缩主要来自孔隙水和土中孔隙气体的排出。 孔隙中水和气体向外排出要有一个时间过程。因此土的压缩亦要经过一段时间才能完成。我们把这一与时间有关的压缩过程称为固结。 对于饱和土体来说，固结就是孔隙中的水逐渐向外排出，孔隙体积减小的过程。显然，对于饱和砂土，由于它的透水性强,在压力作用下，孔隙中的水易于向外排出，固结很快就能完成；而对于饱和粘土，由于它的透水性弱,孔隙中的水不能迅速排出，因而固结需要很长时间才能完成。 二、压缩试验 试验室测定土的压缩性的主要装置为固结仪。在这种仪器中进行试验，由于试样不可能产生侧向变形，只有竖向压缩。于是，我们把这种条件下的压缩试验称为单向压缩试验或侧限压缩试验。土的压缩是由于孔隙体积的减小，所以土的变形常用孔隙比ｅ表示。 应力状态：  1´＝ Z  2´＝K0 Z  3´＝K0 Z 应变特性： Z x=0 y=0 三、压缩试验成果与压缩试验指标 压缩试验成果 (1): 各级压力与其相应的稳定孔隙比的关系曲线，简称 ep 曲线。 (2): elogp 曲线。 (3): elnp 曲线。 压缩试验曲线特征 压缩试验条件下土体体积变化特征： (1)卸荷时，试样不是沿初始压缩曲线，而是沿曲线 bc 回弹，可见土体的变形是由可恢复的弹性变形和不可恢复的塑...