22分层总法和规范法
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计算地基沉降的规范法和分层总和法有何不同篇一:土力学与地基基础习题集与答案第6章第6章土中应力一简答题1.成层土地基可否采用弹性力学公式计算基础的最终沉浸量?【答】不能。
利用弹性力学公式估算最终沉降量的方法比较简便,但这种方法计算结果偏大。
因为的不同。
2.在计算基础最终沉降量(地基最终变形量)以及确定地基压缩层深度(地基变形计算深度)时,为什么自重应力要用有效重度进行计算?【答】固结变形有效自重应力引起3.有一个基础埋置在透水的可压缩性土层上,当地下水位上下发生变化时,对基础沉降有什么影响?当基础底面为不透水的可压缩性土层时,地下水位上下变化时,对基础有什么影响?【答】当基础埋置在透水的可压缩性土层上时:地下水下降,降水使地基中原水位以下的有效资中应力增加与降水前比较犹如产生了一个由于降水引起的应力增量,它使土体的固结沉降加大,基础沉降增加。
地下水位长期上升(如筑坝蓄水)将减少土中有效自重应力。
是地基承载力下降,若遇见湿陷性土会引起坍塌。
当基础埋置在不透水的可压缩性土层上时:当地下水位下降,沉降不变。
地下水位上升,沉降不变。
4.两个基础的底面面积相同,但埋置深度不同,若低级土层为均质各向同性体等其他条件相同,试问哪一个基础的沉降大?为什么?【答】引起基础沉降的主要原因是基底附加压力,附加压力大,沉降就大。
(<20)因而当基础面积相同时,其他条件也相同时。
基础埋置深的时候基底附加压力大,所以沉降大。
当埋置深度相同时,其他条件也相同时,基础面积小的基底附加应力大,所以沉降大5.何谓超固结比?在实践中,如何按超固结比值确定正常固结土?【答】在研究沉积土层的应力历史时,通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固结比。
超固结比值等于1时为正常固结土6.正常固结土主固结沉降量相当于分层总和法单向压缩基本公式计算的沉降量,是否相等?【答】不相同,因为压缩性指标不同7.采用斯肯普顿-比伦法计算基础最终沉降量在什么情况下可以不考虑次压缩沉降?【答】对于软粘土,尤其是土中含有一些有机质,或是在深处可压缩压缩土层中当压力增量比(指土中附加应力与自重应力之比)较小的情况下,此压缩沉降必须引起注意。
《⼟⼒学与地基基础》练习及答案⼟⼒学与地基基础练习册习题⼀⼀、填空1.⼟的物理性质是⼟的最基本的⼯程特性。
2.⼟的结构分为单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构三种。
3.⼟的构造主要有层理构造和裂隙构造两种。
4.反映⼟单位体积质量(重⼒)的导出指标有浮密度、饱和密度和⼲密度。
5.⼟的基本指标包括⼟的密度、⼟粒相对密度和⼟的含⽔量,在试验室中分别⽤环⼑法、⽐重瓶法和烘⼲法来测定。
6.⼟的不均匀系数Ku越⼤,曲线越平缓,粒径分布越不均匀。
7. 基底附加压⼒求得后,可将其视为作⽤在地基表⾯的荷载,然后进⾏地基中的附加应⼒计算。
8.⼟粒⽐重是⼟粒的质量与同质量相同体积纯蒸馏⽔在4℃时的质量之⽐。
⽤⽐重瓶⽅法测定。
9.⼟的密度是质量与单位体积之⽐。
⼆、简答1. 何谓⼟粒粒组?⼟粒六⼤粒组划分标准是什么?P42. 在⼟的三相⽐例指标中,哪些指标是直接测定的?其余指标如何导出?P9~P123. 判断砂⼟松密程度有哪些⽅法?P144. 粘⼟颗粒表⾯哪⼀层⽔膜⼟的⼯程性质影响最⼤,为什么?P7三、判断题1.⼟的不均匀系数越⼤,表⽰⼟粒越不均匀。
(∨)2.⼯程上常⽤不均匀系数K u 和曲率系数K c 判断⼟的级配情况。
(∨)3.级配分布曲线纵坐标上60%、30%、10%对应的粒径统称为有效粒径。
( × )4.结合⽔没有浮⼒作⽤但能传递静⽔压⼒。
( × )5.级配良好的⼟的颗粒应该是较均匀的。
( × )6.颗粒级配曲线越平缓,⼟的粒径级配较好。
( ∨ )7.相对密度越⼤,砂⼟越松散。
( × ) 四、计算1. 某粘⼟的含⽔量w=36.4%, 液限wL=48%、塑限wp=25.4%,要求: 1).计算该⼟的塑性指标Ip ; 2).确定该⼟的名称; 3).计算该⼟的液性指标IL ; 4).按液性指标数确定⼟的状态。
解:]为粘⼟;176.224.2548 =-=-=pLpWWI 为可塑态;487.06.224.254.36=-=-=PPL I W W I习题⼆⼀、填空1.某点在地下⽔位以下,当地下⽔位下降时该点⾃重应⼒将增加;地下⽔位上升时该点⾃重应⼒将减⼩。
分层总和法(1)假设条件①土的压缩性完全是由孔隙体积减小导致骨架变形的结果,土粒本身的压缩可以忽略;②不计土仅产生竖向压缩,而无侧向变形;③土层均质且在土层厚度范围内,压力是均匀分布的;④只计算竖向附加压力作用产生的压缩变形,而不考虑剪应力引起的变形; ⑤非均质地基按均质地基计算。
(2)计算步骤①地基土分层;(成层土的分界面,地下水面,且每层的厚度分层厚度一般不大于0.4b ) ②计算各分层界面处土的自重应力,得到地基土体中自重应力的分布; (从天然地面起算,地下水位以下取有效重度)③根据上部结构荷载与基础埋深计算基底附加压力p0及其分布;④计算各分层界面处基底中心下的竖向附加应力,得到地基土体中竖向附加应力的分布;⑤计算各分层中的平均自重应力和平均竖向附加应力; (1)12c i cii p σσ-+=(平均自重应力(1))2z i zii p σσ-+∆=;平均附加应力⑥确定地基沉降计算深度;(/0.2)20% (/0.1))z c z c σσσσ==若在该深度以下的为高压缩性土,(一般取自重应力等于附加应取力的)⑦计算各分层土的压缩量; 121121111()1i i i i i i i i i ii i i i i i i si e e e s H H H e e a p p p H H e E ε∆-∆===++-∆==+⑧将各分层土的压缩量进行求和,得到地基土总的沉降量;1n ii s s ==∆∑(3)分层总和法的不足之处①假设地基土无侧向变形,只在竖向发生压缩,这种假设只有当压缩土层厚度同基础底面荷载分布面积相比很小时才近似成立。
②假定地基土不能发生侧向变形导致计算结果偏小,而取基础底面中心点下的地基附加应力计算基础的平均沉降导致计算结果偏大,因此二者在一定程度上得到了相互弥补。
规范法(应力面积法)(1)规范法的基本思想:直接按照实际的附加应力分布曲线计算各个分层的平均附加应力,各个分层的平均附加应力等于该分层附加应力分布图的面积。
[收稿时间]2018-12-02[基金项目]厦门理工学院教学改革重点项目(JGZ201606)和厦门市建设科技项目(2011-1-7)。
[作者简介]王甲春(1972-),男,吉林人,博士,教授,主要从事土力学教学与科研工作。
2019年9University Education [摘要]根据hooke 定律,推导出地基沉降计算中平均附加应力系数的计算公式,并与附加应力系数进行了对比,导出矩形基础均布荷载条件下的平均附加应力系数公式,平均附加应力系数的物理含义是附加应力系数的对地基深度的积分平均值,其在数值上大于等于附加应力系数。
计算地基沉降量时,规范法应用附加应力的积分平均值,分层总和法应用附加应力的算术平均值,分层时两者都要求地基土层压缩模量不变。
[关键词]平均附加应力系数;地基;沉降;土力学[中图分类号]TU443[文献标识码]A [文章编号]2095-3437(2019)09-0058-03地基沉降量计算是土力学教学中的重要知识内容,在建筑设计中,需要预知建筑物建成后的最终沉降量,沉降差和倾斜及局部倾斜等,并判断这些地基变形值是否超出允许的范围,以便采取相应的工程措施,确保建筑物的安全[1]。
目前,在土力学教学中地基最终沉降量计算是十分重要的内容,主要有分层总和法、规范法(也称应力面积法)和有限元法[2],其中有限元方法要考虑复杂的边界条件、土的应力历史、土与结构的共同作用和土层的各向异性等,需要引入的计算参数较多,参数的准确性也不容易确定,因此在实际工程中没有得到普遍应用。
在土力学本科教学过程中重点讲授分层总和法和规范法[3],规范法引入了平均附加应力系数,直接应用附加应力来求解地基的变形量,计算量减少,但是现行的大部分土力学教材中没有对平均附加应力系数进行分析和讨论[4],使得学生在学习规范法时经常概念不清楚,无法准确理解规范法和分层总法的区别及联系,从而影响教学效果。
需要进一步分析平均附加应力系数的物理意义及其特点,从原理上分析分层总和法和规范法的差别,这有利于让学生理解两种方法的实质,从而提升教学质量。
地基沉降量计算的规范法与分层总和法的对比分析作者:王甲春周先齐来源:《大学教育》2019年第09期[摘要]根据hooke定律,推导出地基沉降计算中平均附加应力系数的计算公式,并与附加应力系数进行了对比,导出矩形基础均布荷载条件下的平均附加应力系数公式,平均附加应力系数的物理含义是附加应力系数的对地基深度的积分平均值,其在数值上大于等于附加应力系数。
计算地基沉降量时,规范法应用附加应力的积分平均值,分层总和法应用附加应力的算术平均值,分层时两者都要求地基土层压缩模量不变。
[关键词]平均附加应力系数;地基;沉降;土力学[中图分类号] TU443 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2019)09-0058-03地基沉降量计算是土力学教学中的重要知识内容,在建筑设计中,需要预知建筑物建成后的最终沉降量,沉降差和倾斜及局部倾斜等,并判断这些地基变形值是否超出允许的范围,以便采取相应的工程措施,确保建筑物的安全[1]。
目前,在土力学教学中地基最终沉降量计算是十分重要的内容,主要有分层总和法、规范法(也称应力面积法)和有限元法[2],其中有限元方法要考虑复杂的边界条件、土的应力历史、土与结构的共同作用和土层的各向异性等,需要引入的计算参数较多,参数的准确性也不容易确定,因此在实际工程中没有得到普遍应用。
在土力学本科教学过程中重点讲授分层总和法和规范法[3],规范法引入了平均附加应力系数,直接应用附加应力来求解地基的变形量,计算量减少,但是现行的大部分土力学教材中没有对平均附加应力系数进行分析和讨论[4],使得学生在学习规范法时经常概念不清楚,无法准确理解规范法和分层总法的区别及联系,从而影响教学效果。
需要进一步分析平均附加应力系数的物理意义及其特点,从原理上分析分层总和法和规范法的差别,这有利于让学生理解两种方法的实质,从而提升教学质量。
一、平均附加应力系数建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)中计算地基最终变量的方法简称规范法,又叫應力面积法,如图1所示,引起地基沉降的附加应力是随着地基的深度变化而不断减小的量,在所求解的范围内,地基的缩模量Es是常数,取一微元深度dZ,根据hooke定律根据有从(3)式可以看出,平均附加应力系数是附加应力系数对深度z的积分平均,积分的范围是从0到深度z,这是平均附加应力系数的数学意义。