土力学第四章-附加应力
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土中附加应力的名词解释土中附加应力是指土壤中除了重力、静水压力等常规应力之外,由于外界作用下产生的附加应力。
土中附加应力的存在对土体的稳定性和变形特性产生重要影响,因此在土力学和地基工程领域中具有重要意义。
一、土中附加应力的来源1.人为因素:人类社会的发展和工程建设活动会对土体施加附加应力,例如地铁隧道的开挖、道路的压实等。
这些人为因素产生的附加应力在工程施工过程中需要合理估计和有效控制,以确保工程安全。
2.自然因素:地震、风力、水力等自然现象也会对土体施加附加应力。
地震是土中附加应力的一种重要来源,地震波能够产生剧烈的地表振动,使土体发生往复变形,从而产生附加应力。
这种附加应力在地震区域的工程设计和地震灾害研究中具有重要的意义。
二、土中附加应力的作用1.影响土体稳定:土中附加应力能够改变土体的内聚力和内摩擦角,进而影响土体的强度和稳定性。
特别是在边坡工程和地基处理中,土中附加应力的存在要考虑土体的承载力和抗剪强度,以避免不稳定和发生坍塌。
2.引起土体变形:土中附加应力的存在会导致土体的变形与沉降。
例如,井下开采活动会产生附加应力,使得地表土体发生沉降和变形。
因此在矿区工程中需要采取相应的措施,以保证工程的安全运行。
三、土中附加应力的测量和计算为了正确估计和分析土中附加应力对工程行为的影响,需要进行相应的测量和计算。
下面介绍几种常见的方法:1.墙体应力计法:通过在土体中嵌入压力传感器,测量墙体的应力变化,从而间接估算土中附加应力的大小。
2.地震波法:利用地震波传播的特性,结合地震学理论,测量地震波的传播速度和振动频率,计算土中附加应力的大小。
3.数值模拟方法:利用计算机建立土体的物理模型,结合有限元、边界元等数值分析方法,模拟土体的受力行为,从而计算土中附加应力的大小。
总之,土中附加应力是土壤中除了常规应力之外的附加应力,对土体的稳定性和变形特性产生重要影响。
其来源主要有人为因素和自然因素,包括工程施工活动、地震、风力等。
《土力学》第四章练习题及答案第4章 土中应力一、填空题1.1.由土筑成的梯形断面路堤,因自重引起的基底压力分布图形是由土筑成的梯形断面路堤,因自重引起的基底压力分布图形是由土筑成的梯形断面路堤,因自重引起的基底压力分布图形是 形,桥梁墩台形,桥梁墩台等刚性基础在中心荷载作用下,基底的沉降是等刚性基础在中心荷载作用下,基底的沉降是 的。
的。
的。
2.2.地基中附加应力分布随深度增加呈地基中附加应力分布随深度增加呈地基中附加应力分布随深度增加呈 减小,同一深度处,在基底减小,同一深度处,在基底减小,同一深度处,在基底 点下,点下,附加应力最大。
附加应力最大。
3.3.单向偏心荷载作用下的矩形基础,当偏心距单向偏心荷载作用下的矩形基础,当偏心距e > l /6时,基底与地基局部时,基底与地基局部 ,,产生应力产生应力 。
4.4.超量开采地下水会造成超量开采地下水会造成超量开采地下水会造成 下降,其直接后果是导致地面下降,其直接后果是导致地面下降,其直接后果是导致地面 。
5.5.在地基中同一深度处,在地基中同一深度处,水平向自重应力数值水平向自重应力数值 于竖向自重应力,于竖向自重应力,随着深度增大,水平向自重应力数值向自重应力数值 。
6.在地基中,矩形荷载所引起的附加应力,其影响深度比相同宽度的条形基础其影响深度比相同宽度的条形基础,,比相同宽度的方形基础同宽度的方形基础 。
7.上层坚硬、下层软弱的双层地基,在荷载作用下,将发生应力 现象,反现象,反之,将发生应力之,将发生应力 现象。
现象。
现象。
二、名词解释1.1.基底附加应力基底附加应力基底附加应力2. 2. 2.自重应力自重应力自重应力3. 3. 3.基底压力基底压力基底压力4. 4. 4.地基主要受力层地基主要受力层地基主要受力层三、简答题1. 1. 地基附加应力分布规律有哪些?地基附加应力分布规律有哪些?地基附加应力分布规律有哪些?四、单项选择题1.1.成层土中竖向自重应力沿深度的增大而发生的变化为成层土中竖向自重应力沿深度的增大而发生的变化为成层土中竖向自重应力沿深度的增大而发生的变化为 :(A ) 折线减小折线减小(B ) 折线增大折线增大(C ) 斜线减小斜线减小(D ) 斜线增大斜线增大您的选项(您的选项( )2.2.宽度均为宽度均为b ,基底附加应力均为p 0的基础,同一深度处,附加应力数值最大的是:的基础,同一深度处,附加应力数值最大的是:(A ) 方形基础方形基础(B ) 矩形基础矩形基础(C ) 条形基础条形基础(D ) 圆形基础(圆形基础(b b 为直径)为直径)您的选项(您的选项( )3.3.可按平面问题求解地基中附加应力的基础是:可按平面问题求解地基中附加应力的基础是:可按平面问题求解地基中附加应力的基础是:(A ) 柱下独立基础柱下独立基础(B ) 墙下条形基础墙下条形基础(C ) 片筏基础片筏基础(D ) 箱形基础箱形基础您的选项(您的选项( )4.4.基底附加应力基底附加应力p 0作用下,地基中附加应力随深度Z 增大而减小,增大而减小,Z Z 的起算点为:的起算点为:(A ) 基础底面基础底面(B ) 天然地面天然地面(C ) 室内设计地面室内设计地面 (D ) 室外设计地面室外设计地面您的选项(您的选项( )5.5.土中自重应力起算点位置为:土中自重应力起算点位置为:土中自重应力起算点位置为:(A ) 基础底面基础底面(B ) 天然地面天然地面(C ) 室内设计地面室内设计地面(D ) 室外设计地面室外设计地面 您的选项(您的选项( )6.6.地下水位下降,土中有效自重应力发生的变化是:地下水位下降,土中有效自重应力发生的变化是:地下水位下降,土中有效自重应力发生的变化是:(A ) 原水位以上不变,原水位以下增大原水位以上不变,原水位以下增大(B ) 原水位以上不变,原水位以下减小原水位以上不变,原水位以下减小(C ) 变动后水位以上不变,变动后水位以下减小变动后水位以上不变,变动后水位以下减小(D ) 变动后水位以上不变,变动后水位以下增大变动后水位以上不变,变动后水位以下增大您的选项(您的选项( )7.7.深度相同时,随着离基础中心点距离的增大,地基中竖向附加应力:深度相同时,随着离基础中心点距离的增大,地基中竖向附加应力:深度相同时,随着离基础中心点距离的增大,地基中竖向附加应力:(A ) 斜线增大斜线增大(B ) 斜线减小斜线减小(C ) 曲线增大曲线增大(D ) 曲线减小曲线减小您的选项(您的选项( )8.8.单向偏心的矩形基础,当偏心距单向偏心的矩形基础,当偏心距e < /6/6((为偏心一侧基底边长)时,基底压应力分布图简化为:图简化为:(A ) 矩形矩形(B ) 梯形梯形(C ) 三角形三角形(D ) 抛物线形抛物线形您的选项(您的选项( )9.9.宽度为宽度为3m 的条形基础,作用在基础底面的竖向荷载N =1000kN/m 1000kN/m ,偏心距,偏心距e =0.7m 0.7m,基,基底最大压应力为:底最大压应力为:(A ) 800 kPa(B ) 417 kPa(C ) 833 kPa(D ) 400 kPa您的选项(您的选项( )10.10.埋深为埋深为d 的浅基础,基底压应力p 与基底附加应力p 0大小存在的关系为:大小存在的关系为:(A ) p < p 0(B ) p = p 0(C ) p = 2p 0(D ) p > p 0您的选项(您的选项( )11.11.矩形面积上作用三角形分布荷载时,地基中竖向附加应力系数矩形面积上作用三角形分布荷载时,地基中竖向附加应力系数K t 是/b /b、、z/b 的函数,的函数,b b指的是:指的是:(A ) 矩形的长边矩形的长边(B ) 矩形的短边矩形的短边 (C ) 矩形的短边与长边的平均值矩形的短边与长边的平均值(D ) 三角形分布荷载方向基础底面的边长三角形分布荷载方向基础底面的边长您的选项(您的选项( )12.12.某砂土地基,天然重度某砂土地基,天然重度g =18 kN/m 3,饱和重度g sat =20 kN/m 3,地下水位距地表2m 2m,地表,地表下深度为4m 处的竖向自重应力为:处的竖向自重应力为:(A ) 56kPa(B ) 76kPa (C ) 72kPa(D ) 80kPa您的选项(您的选项( )13. 均布矩形荷载角点下的竖向附加应力系数当l /b /b==1、Z/b Z/b==1时,K C =0.17520.1752;;当l /b /b==1、Z/b Z/b==2时,时,K K C =0.0840.084。
土力学第四章-附加应力
附加应力是土力学中重要的概念,它指的是在加载或者其他类型的地质活动作用下,
实际应力大于平均应力的本构必需承受的应力。
附加应力主要来自于三个主要方面:第一是由于地质活动的作用而产生的应力;第二
是由于形成构造部分的应力;第三是由于结构失稳而产生的应力。
在地质活动作用下,从加应力和结构失稳产生附加应力,它是实际应力产生时本构问
题中必不可少的。
特别是该地区新型地质活动,非常重要,可能会带来严重后果,因此,
在地质作用下,对附加应力的研究和理解尤为重要。
结构失稳产生的附加应力,主要是山体立足点发生位移后,其坡面、基底和连接点处
造成的应力,这样的含水体在特定的水位变化下,会产生垂直和水平的结构失稳,以及边
坡附加应力和耕作痕和。
它们会占限加应力的很大比例,因此在山体滑动中也是不可忽视的。
此外,山体构造也会构成附加应力。
由于山体构造比装置构造更为复杂,因此在结构
方向上产生的应力和加应力也会增加。
山体构造部分的附加应力,主要是山体断层移动产
生的类似拉力的力,山体接连处的应力和构造变形产生的附加应力,这些应力的分布也
会影响山体的滑动稳定性。
因此,附加应力是决定山体地面滑动稳定性的重要因素,研究者在分析结构体滑动和
滑坡稳定性时,必须正确估计附加应力,以此估计从构造成型到发生滑坡期间可能发生的
滑动方向及滑坡角度,以提高滑坡预测的准确性。
因此,对附加应力有较全面系统的理解,对于山体滑动的研究是不可或缺的。
《土力学》第四章习题集及详细解答第4章土中应力一填空题1.土中应力按成因可分为和。
2.土中应力按土骨架和土中孔隙的分担作用可分为和。
3.地下水位下降则原水位出处的有效自重应力。
4.计算土的自重应力应从算起。
5.计算土的自重应力时,地下水位以下的重度应取。
二选择题1.建筑物基础作用于地基表面的压力,称为( A )。
(A)基底压力;(B)基底附加压力;(C)基底净反力;(D)附加应力2.在隔水层中计算土的自重应力c时,存在如下关系( B )。
(A) =静水压力(B) =总应力,且静水压力为零(C) =总应力,但静水压力大于零(D)=总应力—静水压力,且静水压力大于零3.当各土层中仅存在潜水而不存在毛细水和承压水时,在潜水位以下的土中自重应力为( C )。
(A)静水压力(B)总应力(C)有效应力,但不等于总应力(D)有效应力,但等于总应力4.地下水位长时间下降,会使( A )。
(A)地基中原水位以下的自重应力增加(B)地基中原水位以上的自重应力增加(C)地基土的抗剪强度减小(D)土中孔隙水压力增大5.通过土粒承受和传递的应力称为( A )。
(A)有效应力;(B)总应力;(C)附加应力;(D)孔隙水压力6.某场地表层为4m厚的粉质黏土,天然重度=18kN/m3,其下为饱和重度sat=19 kN/m3的很厚的黏土层,地下水位在地表下4m处,经计算地表以下2m处土的竖向自重应力为( B )。
(A)72kPa ; (B)36kPa ;(C)16kPa ;(D)38kPa7.同上题,地表以下5m处土的竖向自重应力为( A )。
(A)91kPa ; (B)81kPa ;(C)72kPa ;(D)41kPa8.某柱作用于基础顶面的荷载为800kN,从室外地面算起的基础深度为1.5m,室内地面比室外地面高0.3m,基础底面积为4m2,地基土的重度为17kN/m3,则基底压力为( C )。
(A)229.7kPa ; (B)230 kPa ; (C)233 kPa ;(D)236 kPa9.由建筑物的荷载在地基内产生的应力称为( B )。