第九章第九章地基承载力地基承载力§9.1概述§9.2浅基础的地基破坏模式§9.3地基临界荷载§9.4地基极限承载力§9.5地基容许承载力和地基承载力特征值第九章地基承载力第九章地基承载力§9.1概述1、地基承载力定义地基承载力:地基承担荷载的能力。极限承载力:地基在发生剪切破坏时的荷载强度puUltimatebearingcapacitypuP(kPa)S(mm)2、竖直荷载下地基破坏的形式整体破坏密实砂土,坚硬粘土,浅埋局部剪切破坏土质较软冲剪破坏软粘土,深埋§9.1概述3、竖直荷载和水平荷载下地基破坏形式水闸-表层滑动水平荷载大PhPvvshPfcAFP坝-深层滑动,竖向荷载大PhPvPv§9.1概述4、建筑物地基设计的基本要求1)稳定:荷载小于承载力(抗力)p(pu/Fs)=f2)变形:变形小于设计允许值S[S](1)沉降量(2)沉降差(3)倾斜(4)局部倾斜§9.1概述1964年日本新泻地震引起的大面积地基液化某谷仓的地基整体破坏1)整体破坏土质坚实基础埋深浅土体隆起PS1940年软粘土地基上的某水泥仓的倾覆-整体破坏水泥仓地基整体破坏蓝粘土石头和粘土地基土可能的滑动方向岩石办公楼外墙黄粘土在软粘土上的密砂地基的冲剪破坏比萨斜塔-不均匀沉降的典型始建于1173年,60米高。1271年建成平均沉降2米,最大沉降4米。倾斜5.5,顶部偏心2.1米地基变形某宫殿,左部分建于1709年;右部分建于1622年。沉降达2.2米,存在明显的沉降差。墨西哥的沉降问题世界著名地基变形相邻建筑物施工引起的原有建筑物的局部倾斜(软粘土地基)地基变形膨胀土地基上建筑物的开裂(美国—加拿大)潜在性膨胀土的分布限与热带和温带的半干旱地区内。这种条件助长了蒙特石形成。很多国家都发现了膨胀土。印度的黑棉土《膨胀土上的基础》陈孚华TU4431地基变形膨胀土对建筑物的危害活动区域地基变形如何满足地基设计的条件?承载力?变形?确定承载力的三种方法载荷试验理论公式计算经验方法千斤顶荷载板地基破坏形式与变形§9.1概述§9.2浅基础的地基破坏模式§9.3地基临界荷载§9.4地基极限承载力§9.5地基容许承载力和地基承载力特征值第九章地基承载力第九章地基承载力Generalshearfailure1)整体破坏土质坚实,基础埋深浅曲线开始近直线,随后沉降陡增,两侧土体隆起。整体破坏PS2)局部剪切松软地基,埋深较大;曲线开始就是非线性,没有明显的骤降段。Localshearfailure局部剪切PS§9.2.1三种破坏模式§9.2浅基础的地基破坏模式3)冲剪破坏松软地基,埋深大基础垂直下切两侧土体无隆起PS深土层表面土Punchingshearfailure§9.2.1三种破坏模式§9.2浅基础的地基破坏模式地基土:种类、密度、软硬、压缩性、强度基础条件:形式、埋深、尺寸荷载形式:大小,方向,作用时间及类型请见图9-2§9.2.2破坏模式的影响因素和判别§9.2浅基础的地基破坏模式§9.1概述§9.2浅基础的地基破坏模式§9.3地基临界荷载§9.4地基极限承载力§9.5地基容许承载力和地基承载力特征值第九章地基承载力第九章地基承载力2)剪切阶段局部塑性区3)隆起阶段极限承载力•压缩阶段弹性阶段-临塑荷载§9.3地基临界荷载§9.3.1地基塑性区边界方程1、地基土中应力状态的三个阶段pcr临塑荷载pu连续滑动面和极限荷载pcr~pu塑性区发展和临界荷载pcrpu地基土开始出现剪切破坏s连续滑动面1、地基土中应力状态的三个阶段§9.3地基临界荷载§9.3.1地基塑性区边界方程pcrpu地基土开始出现剪切破坏s连续滑动面1、地基土中应力状态的三个阶段§9.3地基临界荷载§9.3.1地基塑性区边界方程Pcr:压缩j阶段过渡到剪切阶段时的界限荷载,称为比例界限荷载或临界荷载。pu:从剪切阶段过渡到隆起阶段时的界限荷载,称为极限荷载。一般取pu/K为浅基础的地基容许承载力。以条形荷载塑性区的计算为基础自重应力:c1=(D+z)c3=k0(D+z)弹性区的附加应力:1,3(2sin2)pDDzM2合力:1,3设k0=1.02、地基塑性区边界方程§9.3地基临界荷载§9.3.1地基塑性区边界方程塑性区的计算弹性区的合力:1,3(2sin2)()pDDzDzM21313sin2cctg极限平衡条件:2、地基塑性区边界方程§9.3地基临界荷载§9.3.1地基塑性区边...