41 概述地基变形附加应力
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附加应力的名词解释|影响因素附加应力的名词解释:附加应力是指荷载在地基内引起的应力增量。
是使地基失去稳定产生变形的主要原因。
通常采用布辛涅斯克理论公式计算。
土中附加应力随着深度的增大而减小,在基础底面处其值与基底附加应力相等,且应力分布是从基底位置开始;土中附加应力分布存在应力扩散现象,距地面越深,应力分布的范围越大,即附加应力可以分布在荷载面积范围以外。
附加应力的影响因素:地基土体的物质组成土通常是由固体颗粒、液体水和气体组成。
固体颗粒是土中最主要的物质成分,由许许多多大小不等、形状不同的矿物颗粒按照各利,不同的排列方式组合在一起,构成土的主体骨架。
在土颗粒间的孔隙中,通常有水溶液和气体(主要为空气)充填。
土颗粒、水和气体这三个基本组成部分不是彼此孤立地、机械地混合在一起,而是相互联系、相互作用,共同形成土的物理力学性质,是构成土体中附加应力传递和分布性质的物质基础。
构造土体构造是指土层组合和被节理、裂隙等切割后形成的土块在土体内排列、组合的方式。
土体是经过搬运、堆积而形成的地质体,它具有一定的构造特征,我们称其为土体原生构造。
如流水作用形成的土体具有不同类型的层理;土体在以后的内外动力作用下,又进行了不断的改造,主要表现为节理、裂隙等不连续而对土体的切割,形成了各具特色的土体次生构造。
由于成层构造会引起附加应力的集聚或扩散:节理、裂隙破坏了土体的完整性,切断了附加应力的传递。
所以,土体构造能够改变土体应力环境。
土体的次生构造并不是一成不变的,它主要受到土体的赋存环境影响,即受到土体中应力和土体中水的控制。
由以上的分析,可以看出,土体结构、构造和附加应力之间都是相互作用的。
即附加应力在土颗粒之间传送的过程中改变了土体的结构、构造,变化后的结构、构造又反过来影响附加应力的传递和分布。
结构土体结构是指土颗粒或集合体的大小、形状、表面特征、粒间连结以及土颗粒或集合体和孔隙的排列特征,是附加应力传递的桥梁、分布的载体。
简述基底压力,地基反力,基底附加压力以及地基附加应力的概念1. 基底压力基底压力是指在地层上垂直方向上施加的压力,它是由地层内部的土压力、水压力以及地表重力作用产生的。
基底压力是地层稳定性的重要因素,它可以影响地层的结构及强度,并影响地层的变形形态。
基底压力可以通过地层的反力来衡量,反力的大小取决于地层的强度和地层的厚度。
2. 地基反力地基反力是指地基受力时所产生的反力。
它是由地基内部的弹性变形和地基表面的摩擦力组成的,可以给建筑物提供支撑力,从而使建筑物稳定。
地基反力的大小取决于地基的结构、地层结构以及地基内部的材料性质。
地基反力可以通过改变地基的结构、地层结构或者改变地基内部的材料性质来改变。
3. 基底附加压力基底附加压力是指在地基受力的情况下,由于自重、水力压力、地下水压力、颗粒压力、温度变化等因素产生的额外压力。
它与地基反力的作用方向相反,在地基受力的情况下,基底附加压力会使地基受到更大的压力,从而增加地基的受力程度。
此外,基底附加压力也会影响地基的塑性变形,如果基底附加压力过大,会使地基发生塑性变形,从而导致建筑物出现倾斜、破坏等现象。
4. 地基附加应力地基附加应力是指地基在受到外力作用时产生的应力,它是基底压力和地基反力的综合作用结果。
当外力作用在地基上时,地基的应力分布会发生变化,从而产生地基附加应力。
这种应力可以是拉应力,也可以是压应力,取决于外力的方向和大小。
地基附加应力可以帮助工程师了解地基在受到外力时的变化情况,从而更好地设计工程结构,减少地基破坏的可能性。
地基附加应力名词解释地基附加应力名词解释:附加应力是由于各种原因引起的土体自重应力增大而产生的,称为地基附加应力。
土体中除自重应力外,还有结构和非结构两种附加应力。
前者包括基础对邻近土体施加的压力,开挖土方时引起的边坡压力,以及在边坡上堆放材料时产生的侧向压力等;后者包括建筑物荷载作用下的局部地基压力,在深基础或地下建筑物周围人工填土上面堆载而产生的附加压力,车辆在基坑边缘驶过时产生的冲击压力等。
这些都会使地基的附加应力增大,必须进行计算和控制。
地基附加应力的影响因素:地基附加应力的大小与其它因素有关,但主要取决于地基土质条件、地基土的变形模量和地基土内的应力水平,地基土质条件包括土的类别、土的湿度和含水量,土层厚度和结构性,地下水位和埋藏深度,地基的动力特性,上部结构的刚度,荷载的分布情况以及建筑物的重量等,都会直接或间接地影响地基附加应力的大小和分布。
建筑物荷载作用下的局部地基压力,主要取决于基底压力与附加应力的比值。
当附加应力不大时,基底压力可能会小于附加应力,从而产生压缩变形;当附加应力达到一定程度时,就可能产生液化现象。
当基底压力超过附加应力的允许值时,就会发生液化,而液化会产生较大的附加应力,造成地基失稳,引起建筑物破坏。
荷载作用下的基坑附加应力,主要受基坑深度和土的重度影响。
当基坑较浅时,基坑附加应力的增长速度远比土的重度快,因此应该重视对基坑深度的控制。
在土的重度相同的条件下,基坑越深,附加应力也越大,对整个基础的稳定是不利的。
建筑物附加应力是指房屋在使用阶段,由于使用荷载作用在房屋上,使房屋结构产生变形,并在房屋内产生相应的内力,房屋使用过程中,这些内力又反作用在房屋上,迫使房屋结构承受并传递给地基,地基则产生附加应力。
由于计算简图法所需数据量较多,很难满足工程实际应用的需要,国内外学者根据实践经验提出了简化的计算公式。
如果建筑物的高宽比较小,结构方案比较简单,地基土的地质条件比较均匀,地基土比较坚硬,地基附加应力的计算公式推导比较容易,但是如果建筑物的高宽比较大,地基土的地质条件比较复杂,地基土比较软弱,地基附加应力的计算公式推导就比较困难。
地基附加应力的计算地基附加应力是指由于上部结构的荷载作用和变形引起的地基内土体的应力变化。
地基附加应力的计算是工程设计中非常重要的一部分,对于确保地基的稳定性和结构安全起着至关重要的作用。
下面将详细介绍地基附加应力的计算方法。
首先需要了解几个基本概念:1.荷载:上部结构施加到地基上的要素,包括永久荷载和可变荷载。
-永久荷载:结构自重、永久设备、固定家具等。
-可变荷载:人员活动荷载、设备移动荷载、风荷载等。
2.地基附加应力:上部结构的荷载通过地基传递到地下,引起地基土体应力的变化。
-地基附加应力的计算是为了确定土体内各点的附加垂直应力和水平应力。
接下来介绍地基附加应力的计算方法:(1)施加在地基上的荷载的计算-根据结构荷载计算规范或相关工程设计规范,确定各种类型的荷载的大小和分布。
(2)地基承载力的计算-土壤力学理论中的承载力计算方法可以用来计算地基的承载力,例如采用经典的排水条件下的承载力公式:q=cNc+q'Nq+0.5γBNγ,其中q 为地基单位面积的承载力,c为土壤的黏聚力,Nc为地基承载力系数,q'为有效自重应力,Nq为矩形地基的地基承载力系数,γ为土壤的单位重量,B为矩形地基的宽度,Nγ为水平方向上的地基承载力系数。
-地基附加应力可分为垂直应力和水平应力两个方向的计算。
-垂直应力的计算:根据荷载的大小和分布,在地基表面和不同深度处计算地基附加应力的大小。
-水平应力的计算:根据土体的侧限状态和结构荷载的分布,计算地基附加水平应力的大小。
(4)地基附加应力的作用范围-附加应力的作用范围决定了结构荷载对地基的影响,需要根据具体的工程条件进行计算。
(5)地基应力分析的结果分析与处理-地基附加应力的计算结果可以作为设计参数,用于工程结构的设计和优化。
需要注意的是,地基附加应力的计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素的综合影响。
在实际工程中,还需要结合工程实际情况和相应的规范要求,进行合理的估算和计算。
地基附加应力是建筑物荷重在土体中引起的附加于原有应力之上的应力,其公式为:d p p p c 00γσ-=-=
竖向集中力下的地基附加应力
1 布辛奈斯克法
这个方法给出了三个方向的正应力和剪应力以及位移的公式。
其中最常用的是竖向正应力和竖向位移的公式,公式见下
θπσ32cos 23R P
=
P 作用于坐标原点的竖向集中力
R
M 点至坐标原点的距离 θ R 线与z 坐标轴的夹角
2 等代荷载法
如果地基中M 点与局部荷载的距离比荷载截面尺寸大很多时,就可以用一个集中力P 代替局部荷载,然后利用不辛奈克斯公式求解,经简化得到下面的公式:2z P K =σ
,其中K 是一个与z r
有关的系数,经查表就可得到。
若有若干个集中荷载作用在地基上,则应按叠加原理计算地基中某点M 的附加应力。
当局部荷载的平面形状或者分布形状不规则时,可将荷载面(或基础底面)分成若干个规则面积单元,每个面积单元上的分布荷载可近似用集中荷载代替,这样就可以利用叠加法来计算基础下某一深度点的附加应力(此法不宜用于求靠近荷载面的计算点),一般其精度能保证工程要求。
2 巨型荷载和圆形荷载下的地基附加应力
以角点法计算均布矩形荷载下的地基附加应力,分为四种情况
荷载面边缘;荷载面内;荷载面边缘外侧;荷载面角点外侧
以上四种情况都可通过分割和补加得到想要的角点,然后来利用叠加法通过查表可得到想要求的计算点的附加应力。
简述基底压力,地基反力,基底附加压力以及地基附加应力的概念
基底压力是指在地基上施加的压力,这种压力可以来自人为的压力,比如沉积、挖掘、氃
整和其他的施加的人为的重力压力。
也可以来自自然环境中的气压和地下水的压力。
此外,还包括室外火山爆发冲击波和地震波中传递的能量,以及冰川沉积、斜坡滑动等力学行为造成的巨大压力。
地基反力是指地基对土粒细胞施加的抗压力。
它由地基表层中细小壁隙空间构成,它们可
以缓冲土壤中因施加压力导致的变形和变化。
在一定范围内,压力越大,抗压力也越大;
当压力超出某个范围时,抗压力就开始急剧减小。
地基反力的大小和特性与地基材料的硬度,抗拉强度,粒度和渗透率有关。
基底附加压力是地基上施加的额外压力,也就是压力超出了地基反力后施加的压力。
它可
能是来自下面的地基材料,也可能是从表层聚集的强大地动挤压压力,从而引起土壤的稳
定性问题。
地基附加应力是基底施加的另一种力,是指地基在抗压力开始急剧下降时,产生另一种力—应力。
它可能由地基面上的偏移,梁的折断,地层被挤压的折痕,地表残余堆积物产生
的张力等构成,
,它们可能导致机械性能问题,如残余变形,断层滑移,改变基底结构,从而影响地基稳
定性。
总之,基底压力,地基反力,基底附加压力和地基附加应力是非常重要的工程力学知识。
它们根据地基材料的性质,以及土壤中施加的压力,对地基稳定性和结构安全程度有着重
要的影响,因此需要仔细分析,更好地保护建筑的安全和稳定性。