資源描述:
《第4章 土體中的應力計算》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、強度問題第4章:土體中的應力計算應力狀態(tài)及應力應變關系變形問題建筑物修建以前,地自重應力基中由土體本身重量?土體中的應力計算?本章提要所產(chǎn)生的應力?土體中的孔隙水壓力計算?有效應力原理附加應力建筑物重量等外荷載在地基中引起的應力?土體應力計算-彈性理論基底壓力計算增量?學習要點?有效應力原理—土水兩相相互作用有效應力原理土體中的應力計算4.1概述第4章:土體中的應力計算§4.1概述-應力狀態(tài)及應力應變關系§4.2土體中的自重應力§4.3基礎底面的壓力分布與計算§4.4土體中的附加應力上部結構§4.5有效
2、應力原理內(nèi)墻外墻§4.1概述§4.1概述?地基——支承建筑物荷載的土層?持力層——與建筑物基礎底面直接接觸的土層自重應力——由土體自身重量所產(chǎn)生的應力。?下臥層——持力層下面的土層附加應力——由外荷(靜的或動的)引起的土中應力。?按引起的原因分為自重應力和附加應力;F基礎形成年代久遠的土層,壓縮固結已完成,自重應力不再引起地基基礎結構的外荷載變形。但在欠固結土層、地下水G水位下降、大面積堆土等,也會基底反力地基引起地基變形主基底壓力持力層(受力層)要附加應力——是引起地基變形受的主要原因附加應力下臥層力
3、地基沉降變形層1§4.1概述—應力的正負號§4.1概述—應力狀態(tài)地基中的應力狀態(tài)?zx?z正應力剪應力1.三維應力狀態(tài)(空間應力狀態(tài))+?-z?材料力學拉為正順時針為正?zx?壓為負逆時針為負?xoxz???xxzxy?zx?y?+yz-z壓為正逆時針為正y?土力學??x拉為負順時針為負?x?xy?xz?x?xy?xzxz???????ij=yxyyz?ij=yxyyz土力學中應力符號的規(guī)定?zx?zy?z?zx?zy?z§4.1概述——應力狀態(tài)§4.1概述—應力狀態(tài)2.二維應力狀態(tài)(平面應變狀態(tài))2.
4、二維應力狀態(tài)(平面應變狀態(tài))§應變條件§應力條件§獨立變量?z?z????0;x?zx???0;xyyz?x,?z,?xz;zxyo?xy??y??xz?y????x??z??0;?,?,?;yz????0EExzxz?yxyzxyz?x???(???);?,??yyxzxz?垂直于y軸斷面的幾何形狀與應力狀態(tài)相同?y?0?x?0xy?xz?x?0xy?xz?沿y方向有足夠長度,L/B≧10?yx??yz?0?ij=?0yx0?y?0yz?ij=?0yx?y?0yz?在x,z平面內(nèi)可以變形,但在y方向沒
5、有?0??z??0?z變形zxzyzxzy§4.1概述—應力狀態(tài)§4.1概述—應力狀態(tài)3.一維應力狀態(tài)(側限應力狀態(tài))3.一維應力狀態(tài)(側限應力狀態(tài))§應變條件§應力條件§獨立變量o??????0;xyyzzx?水平地基?半無限空間體x?y??x?0;???;?z,?z?F(z)xy?土質(zhì)點或土單元不可能有側向位移????x???????0;yzAB?xy??yz??zx?0xEEyz?側限應變條件???sAsB??任何豎直面都是對稱面?x??y??z?K0?z;K0:側壓力系數(shù)1???半無限彈性地基內(nèi)
6、的自重應力只與Z有關0?x?0xy?0xz?x?0xy?0xz§應變條件?y??x?0;?ij=?0yx0?y?0yz?ij=?0yx?y?0yz?xy??yz??zx?0?0zx0?zy?z?0zx?0zy?z理論研究和工程實踐中廣泛應用2§4.1概述—應力應變關系§4.1概述線彈性體連續(xù)介質(zhì)碎散體Δσ(宏觀平均)加載?土力學中應力非線性線彈性體符號的規(guī)定?三維應力狀態(tài)彈塑性(應力較小時)?三軸應力狀態(tài)卸載?地基中常見的?平面應變狀態(tài)成層土均質(zhì)各向同性體各向異性(土層性質(zhì)變化不應力狀態(tài)?側限應力狀態(tài)大
7、)E、?與位置和方向無關εεeε?應力計算時的?連續(xù)p基本假定?彈性?理論:彈性力學解?求解“彈性”土體中的應力?均質(zhì)各向同性?方法:解析方法?優(yōu)點:簡單,易于繪成圖表等小結應力計算時的基本假定§4.2自重應力§4.2土體中的自重應力第4章:土體中的應力計算?定義:在修建建筑物以前,地基中由土體本身§4.1概述-應力狀態(tài)及應力應變關系?的有效重量而產(chǎn)生的應力§4.2土體中的自重應力?目的:確定土體的初始應力狀態(tài)§4.3基礎底面的壓力分布與計算§4.4土體中的附加應力?假定:水平地基?半無限空間體?半無限
8、彈性體§4.5有效應力原理有側限應變條件?一維問題§4.2自重應力一、均質(zhì)土中的自重應力§4.2自重應力二、成層土的自重應力n天然地面?cz??z?cz???h??h??????h???hcz1122nniii?1?cx??cy?K0?z?z?cz線天然地面z???zcz?xy??yz??zx?0h1?1???z1?hzcz11?cz—天然地面任意深度z處水平面上的豎直自重應力。h2?2?cx、?cy—天然地面任意深度z處豎直面上的水平自重