3 土中应力计算

1、第四章 土中应力分布与计算,本章提要与学习目标： 土力学的重要任务之一就是要研究土体受力后的应力变化规律，为此常需要先算出土中应力分布。可以说，研究土中应力计算和分布规律是研究地基和建筑物的变形和稳定问题的依据。,通过本章学习，要求了解土体的应力应变关系，理解自重应力、基底压力、基底附加压力与地基附加应力的概念，并熟练掌握其计算方法，了解其分布规律。掌握竖向集中荷载、矩形均布荷载作用下的地基附加应力计算方法和分布规律，了解三角形分布的矩形荷载、条形均布荷载及圆形均布荷载作用附加应力计算方法和分布规律。

2、1粗粒土的密实状态指标: 相对密度Dr,2.5 土的物理状态指标,2细粒土的稠度状态指标: 液性指数IL,引入定义判别标准,稠度界限,稠度状态,含水量,土中水的形态,塑性指数,液性指数,引入定义判别标准,反映粘性土结构性的指标:1灵敏度;2。

3、土力学,第四章 土中应力计算,4.1土中自重应力 4.2基底压力计算 4.3地基中附加应力计算 4.4有效应力原理,主要内容,土体在自身重力、建筑物荷载、交通荷载或其他因素（如地下水渗流、地震等）作用下，均可产生土中应力。土中应力将引起土体或地基变形，使土工构筑物（如路堤、土坝等）或建筑物（如房屋、桥梁、涵洞等）产生沉降、倾斜以及水平位移。土体或地基的变形过大时，往往会影响路堤、房屋和桥梁等的正常使用。土中应力过大时，又会导致土体的强度破坏，使土工构筑物发生土坡失稳或使建筑物地基的承载力不足而发生失稳。,地基,土体的。

4、3、土中应力计算,3.1 土的自重应力 3.2 基础底面压力 3.3 土中附加应力,补充习题,某一施工现场需要填土，基坑的体积为 2000m3，土方来源是从附近土丘开挖，经 勘察，土的比重为2.70,含水量为15%，孔 隙比为0.60，要求填土的含水量为17%， 干重度为17.6KN/m3，问： 取土场土的重度、干重度和饱和度是多少？ 应从取土场开采多少方土？ 碾压时应洒多少水？填土的孔隙比是多少？,3.1 土的自重应力 3.1.1 地基自重应力 假设岩体为均匀连续介质，并为半无限空间体，在距地表深度z处，土体的自重应力为 sz = z sx = sy = K0 sz,sx,地下水位以下应。

5、集中加载方式1 荷载桥梁横断面布置： 0.5m护栏15m机动车道1m分隔带0.5m护栏25m荷载横梁外加5m范围内的荷载按均布荷载加载，其余范围内荷载以集中力按腹板面积分配加载。中横梁布置2排1215.24钢铰线，每排6根；砼采用C50，按。

6、第四章 土中应力计算,第一节 概述 第二节 土中自重应力计算 第三节 基础底面的压力分布与计算 第四节 竖向集中力作用下的土中应力计算 第五节 竖向分布荷载作用下土中应力计算 第六节 有效应力原理,主要内容,第一节 概述,研究土中应力的目的： 1.定量预测土体变形（如地基沉降）、稳定性（如地基、边坡、洞室）等。 2.选择合理的基础形式、结构形式 3.确定建筑物地基勘探的深度和范围,定义：土中应力是指土体在自身重力、构筑物荷载以及其他因素作用下，土中所产生的应力。,几个基本概念,地基与基础 自重应力与附加应力,建 筑 物 基 础 地。

7、,第八章 土中应力及地基变形计算,8.1土的自重应力 8.1.1 均质土自重应力 假设岩体为均匀连续介质，并为半无限空间体，在距地表深度z处，土体的自重应力为 sz = z sx = sy = K0 sz,sx,地下水位以下应采用浮容重,8.1.2成层土或有地下水时的自重应力 地基土往往是成层的，不同土层具有不同的重度，因此，自重应力须分层计算，即 式中 天然地面下任意深度处的自重应力，kPa； n 深度 z 范围内的土层总数； hi 第 i 层土的厚度，m； I 第 i 层土的天然重度，对地下水位以下的土层取浮重度i，kN/m3。,同时地基中往往又存在有地下水，在地下水位。

8、1,土中自重应力计算,自重应力：由于土体本身自重引起的应力,确定土体初始应力状态,2,一、竖向自重应力,土体中任意深度处的竖向自重应力等于单位面积上土柱的有效重量,3,二、成层土的自重应力计算,说明： 1.地下水位以上土层采用天然重度，地下水位以下土层采用浮重度 2.非均质土中自重应力沿深度呈折线分布,1 h1,1 h1 + 2h2,1 h1 + 2h2 + 3h3,4,三、水平向自重应。

9、土中应力,1、线弹性体（理想弹性体）,从力学的概念来讲，理想弹性体就是符合虎克定律的物体，即物体受荷载作用时，其应力与应变成直线关系，卸荷时仍沿此直线回弹。,几个常用名词,2、半无限空间,向两边无限延伸的平面称为为无限大平面；无限大平面以下的无限空间称半无限空间 。,3、应力符号的规定,材料力学中规定：,土力学中规定：,法向应力以拉为正，剪应力以顺时针为正；,法向应力以压为正，剪应力以逆时针为正。。

10、3、土中应力计算,3.1 土的自重应力 3.2 基础底面压力 3.3 土中附加应力,3.1 土中自重应力,在计算土中自重应力时，假设天然地面是一个无限大的水平面，因而在任意竖直面和 水平面上均无剪应力存在。可取作用于该水平面上任一单位面积的土柱体自重计算(图22)，即： 地基中除有作用于水平面上的竖向自重应力外，在竖直面上还作用有水平向的侧向自 重应力。由于沿任一水平面上均匀地无限分布，所以地基土在自重作用下只能产生竖 向变形，而不能有侧向变形和剪切形。,必须指出，只有通过土粒接触点传递的粒间应力，才能使土粒彼此挤紧，从而引。

11、土中自重应力计算,自重应力：由于土体本身自重引起的应力,确定土体初始应力状态,一、竖向自重应力,土体中任意深度处的竖向自重应力等于单位面积上土柱的有效重量,二、成层土的自重应力计算,说明： 1.地下水位以上土层采用天然重度，地下水位以下土层采用浮重度 2.非均质土中自重应力沿深度呈折线分布,1 h1,1 h1 + 2h2,1 h1 + 2h2 + 3h3,三、水平向自重应力,静止侧压。

12、土中应力,鞘吩认锯男靖锚暴失阎病谷丙窍压熊幌鸿双卵肋宽溉博坝卖辕敦搁能则夜土中应力计算土中应力计算,1、线弹性体（理想弹性体）,从力学的概念来讲，理想弹性体就是符合虎克定律的物体，即物体受荷载作用时，其应力与应变成直线关系，卸荷时仍沿此直线回弹。,几个常用名词,替铸押烙壤镀壬岗晕镁婿态竭砌阮仍协次搂圭钓蛔伴族契躺坑岭梆什滔针土中应力计算土中应力计算,2、半无限空间,向两边无限延伸的平面称为为无限大。

13、主要内容 3.1 土的自重应力 3.2 基底压力 3.3 地基附加应力 3.4 有效应力原理,3 土中应力计算,为了对建筑物地基基础进行沉降（变形）、承载力与稳定性分析，必须掌握建筑前后土中应力的分布和变化情况。由土体重力引起的应力称为自重应力。自重应力一般是自土形成之日就在土中产生。附加应力是指由于外荷载（建筑物荷载、土中水的渗流力等）的作用，在土中产生的应力增量。两种应力由于产生的原因不同，因而分布规律和计算方法也不同。,自重应力：由于土体本身自重引起的应力,确定土体初始应力状态,3.1 土的自重应力,土体在自重作用下，在。