土力学 基础沉降量计算
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第五章 土的压缩性与沉降计算§ 5.1 基本概念一、地基土在上部结构荷载作用下产生应力和变形⎩⎨⎧→→形状变形(剪破)体积变形(不破坏)zx yz xy z y x τττσσσ,,,,地基的竖直方向变形即为沉降三相土受力后的变形包括⎩⎨⎧排出土孔隙中的水和空气的,相互挤紧)土颗粒压缩(重新排列土体积减小的过程土体压缩性:指的是在压力作用下体积减小过程的特性,包括两个方面:1. 1. 压缩变形量的绝对大小(沉降量大) 2. 2. 压缩变形随时间的变化(固结问题)一、一、 工程意义地基的沉降有均匀沉降与不均匀沉降1. 1. 均匀沉降对路桥工程的上部结构危害较小,但过量的 均匀沉降也会导致路面标高的降低,桥下净空的减小而影响正常的使用。
2. 2. 不均匀沉降则会造成路堤的开裂,路面不平,超静定结构,桥梁产生较大的附加应力等工程问题,甚至影响其正常使用。
沉降计算是地基基础验算的重要内容,也是土力学的重要课题之一§5.2 研究土体压缩性的方法及变形指标一、一、 压缩试验与压缩性规律土体积的变小是孔隙体积变小的结果,研究土的压缩性大小及其特征的室内试验方法称为压缩试验。
对一般工程情况来说,或在压缩土层厚度比荷载面宽度小很多的情况下常用侧限压缩试验来研究土的压缩性。
试验室用以进行土的侧限压缩试验的仪器称为压缩仪(固结仪),如图5-1 所示 透水石以便土中水的排出传压活塞向土样施加压力。
由于环刀所限,增压或减压是土样只能在铅直方向产生压缩或回胀,而不可能产生侧向变形,故称为侧限压缩试验。
试验采用压缩仪进行压缩试验是研究土的压缩性最基本的方法,有上述已知,试样土粒本身体积是假定不变的,即()112211211,11,e h he e h e h v v s s +∆=∆+=+=,因此,试样在各级压力pi 作用下的变形,常用孔隙比e 的变化来表示。
(一)e-p 曲线的表示方法如右图所示е0a 曲线为压缩曲线 ab 曲线为减压曲线 ba’为才压缩曲线当在压的压力超过试样所曾经受过的最大压力后,其e-p 曲线很快就和压缩曲线的延长线重合如图a’c 所示。
沉降量计算公式1. 什么是沉降?沉降指的是土地表面在一段时间内的下沉或抬升,常见于建筑物或其他重型设施施工后。
沉降量的大小与地层的性质、施工方式、建筑物质量等多种因素有关。
2. 沉降量的计算公式沉降量的计算需要考虑土壤的变形及建筑物的载荷,因此计算公式也分为多种方法。
其中,比较常见的是弹性沉降和地基不均匀沉降的计算方法。
弹性沉降的计算公式为:△h=E×△b/2×[1-(1-v^2)/Epl]式中:△h为沉降量,E为弹性模量,△b/2为建筑物载荷作用面的下降值,v为泊松比,Epl为等效弹性模量。
地基不均匀沉降的计算公式为:△h=∑[Zi/Gi×(qi-△p)]×[1+∑(dZi/Di)×(qi-△p)]式中:Zi、Gi、qi、△p代表第i层的厚度、剪切模量、第i层的土层压力和建筑物自重引起的土压力,dZi、Di分别为第i层的厚度变化和刚度变化。
3. 沉降量的实际应用沉降量是设计和施工过程中需要考虑的重要因素。
在建筑物和其他重要设施的施工过程中,如果未考虑到沉降量的大小及其对工程的影响,可能会导致建筑物结构变形、裂缝等问题的出现。
沉降量的计算公式可以帮助工程师们对土层的变形及建筑物的载荷进行科学计算和合理预测,从而制定出更为准确的施工方案和使用方案。
同时,沉降量的实际检测工作也十分重要,可以为施工和使用中的管理提供数据支撑和指导。
4. 总结沉降量的计算公式有多种,需要根据实际场景和建筑物质量等条件综合考虑。
同时,实际应用中需要进行科学检测和数据记录,以确保施工和使用的安全性和持久性。
如果您需要进行相关计算和检测工作,建议咨询相关专业机构和专业人士的意见。
土力学基础沉降量计算土力学是研究土壤力学性质和土体力学行为的学科,其中包括土壤的基础沉降量计算。
基础沉降是指在土体承受荷载作用下,其高度发生的变化。
根据不同的计算方法,可以得出土壤基础沉降量的理论值。
基础沉降量计算的主要方法有排沉降法和加权平均法两种。
排沉降法是在垂直受力平面上进行。
假设土壤是均匀的,排沉降法转化为受力面内的沉降法,即沉降计算区域内每个截面土层的相对沉降量。
在计算过程中,每个土层的单位荷载大小不变。
最后将各沉降计算点的相对沉降量累加即可得到整个土体的基础沉降量。
加权平均法则将土壤分层计算。
假设土壤分为不同的层,每一层中的土壤在基础上受到的荷载大小不一致,在土体上沉降也不一致。
在计算过程中,将每一层的土壤视为刚性板,计算荷载对该层产生的应力,并计算每一层的单位应力沉降。
最后将各层的单位应力沉降乘以相应的权重,并将所有层的单位应力沉降求和,即可得到整个土体的基础沉降量。
对于两种方法的计算结果,一般较为接近,但也存在一定的差异。
排沉降法计算较为简单,适用于均匀土层的场地;而加权平均法较为复杂,适用于土层较为复杂的场地。
在实际工程中,根据具体情况选择适用的计算方法。
土壤的性质也是影响基础沉降量的重要因素之一、土壤的压缩变形性、裂缝度等都会对基础沉降量有一定的影响。
因此,在计算基础沉降量时,需要充分考虑土壤的力学性质,并进行合理的修正。
此外,基础沉降量计算还需考虑建筑物的荷载情况。
建筑物的荷载包括常设荷载和临时荷载,常设荷载一般为建筑物自重,临时荷载包括人员活动、设备等。
荷载的大小和施加时间也将对基础沉降量产生影响。
总之,基础沉降量计算是土力学中一个重要的研究内容。
通过采用合适的计算方法,考虑土壤性质和建筑物荷载等因素,可以得出基础沉降量的理论值,为土壤工程中的设计和施工提供可靠的依据。
土力学地基沉降量计算
地基沉降量(后称沉降量)是土力学研究中重要的内容,其定量计算又称为地基沉降计算,是建筑地质工程中重要的研究内容。
因此,在完成地基沉降计算时,需要熟悉地基沉降的物理机理,充分运用各种数学、物理模型,并严格按照经验公式或规范来实施计算。
地基沉降的物理机理主要涉及地层结构、地下水位变化及基础型式的影响。
在充分了解上述因素的基础上,可以利用各种物理模型来定量分析沉降特征,以计算出地基沉降量。
常用的物理模型包括挠性模型、Elastico-plastic模型、线性模型和非线性模型等。
当沉降特征较为复杂,可以使用经验模型,如贝加尔模型,Meyerhoff模型等。
在计算地基沉降量时,根据不同的物理模型而采用不同的计算方法。
对于挠性模型,可以使用单元法或地形法计算沉降量。
对于Elastico-plastic模型,需要通过绘制地基变形荷载图来得到沉降量。
线性模型和非线性模型则需要建立单结构地基模型来计算沉降量。
在实际计算中,应根据地基沉降的影响因素选用合适的模型和计算方法,以便得出可靠的沉降量。
规范法计算地基沉降地基沉降是指地基在使用过程中由于地下土层的自然沉降或人为原因引起的下沉变形。
地基沉降会对建筑物的安全性和使用性造成严重影响,因此需要进行规范法计算来评估地基沉降的影响程度和采取相应的修筑措施。
一、地基沉降的分类地基沉降可分为自然沉降和人为沉降两类。
自然沉降是指由于地下土层的孕细孕化导致的沉降,一般较为缓慢。
人为沉降是指人类活动引起的地基下沉,如地下开挖、填方等。
二、地基沉降的计算方法地基沉降的计算方法主要包括解析法和数值法两种。
1. 解析法解析法是利用经验公式和解析解进行地基沉降计算的方法。
其中,最常用的方法是采用弹性理论,根据弹性土力学原理进行计算。
具体步骤如下:(1)确定地基的刚度参数,包括地基的动力模量和泊松比等;(2)根据地基的荷载情况,计算地基的应力分布;(3)根据弹性土力学公式,计算地基的沉降量。
2. 数值法数值法是利用有限元法进行地基沉降计算的方法。
它通过将地基划分为一系列小的单元,建立节点和单元之间的力平衡关系和位移关系,通过求解这些方程组来获得地基的沉降情况。
三、地基沉降的规范要求地基沉降的规范要求主要包括以下几方面内容:1. 土质分类和地基刚度参数的确定:根据地基的具体情况,确定地基的土质分类和刚度参数,有助于准确评估地基沉降的可能性。
2. 荷载计算:根据建筑物的荷载情况,计算地基所受的荷载,并确定地基的应力分布。
荷载计算是地基沉降计算的前提和基础。
3. 地基沉降计算方法:根据地基的具体情况,选择适合的地基沉降计算方法,进行地基沉降的评估。
4. 沉降限值:根据建筑物的使用要求和地基的承载能力,确定地基沉降的限制范围。
一般情况下,地基沉降限值应满足建筑物正常使用的要求。
5. 沉降监测和处理措施:对于可能存在较大地基沉降的地区,应进行沉降监测,并根据监测结果采取相应的处理措施,以确保建筑物的安全性和使用性。
四、地基沉降的影响及防治措施地基沉降会对建筑物产生严重影响,如建筑物的倾斜、开裂等。
地基沉降量计算范文
地基沉降是指建筑物地基在使用过程中由于地下土层不稳定或建筑负荷过重引起的下沉现象。
地基沉降是建筑工程中非常重要的问题,它会直接影响到建筑物的稳定性和使用寿命。
1.地基类型
首先,在计算地基沉降量之前,需要确定地基的类型。
常见的地基类型包括浅基础(如筏基、板基)和深基础(如桩基、墙基)。
不同类型的地基对应着不同的沉降计算方法。
2.土层性质
3.土壤参数
4.荷载
荷载是地基沉降量计算中的关键因素之一、荷载包括建筑物自重、活载和附加荷载等。
荷载的大小直接影响到地基的沉降量。
在计算中,需要确定荷载的大小并考虑它对地基的影响。
5.沉降计算方法
在得到以上参数和数据后,可以进行地基沉降量的计算。
常用的计算方法包括等效应力法、计算机数值模拟法、经验公式法等。
其中,等效应力法是最常用的方法之一、该方法通过计算有效应力和初次压缩度来确定地基沉降量。
总结:
地基沉降量的计算是建筑工程中非常重要的问题。
在进行计算时,需要考虑地基类型、土层性质、土壤参数、荷载等多个因素。
通过选择合适的计算方法,可以得到准确的地基沉降量。
该计算结果将有助于建筑物的设计和施工过程,确保地基的稳定性和建筑物的使用寿命。
沉降计算方法 mindlin
Mindlin沉降计算方法是用于计算土壤中地基或其他结构物的沉降的一种理论模型。
这种方法是由Mindlin在20世纪50年代提出的,用于分析土壤的非弹性沉降。
Mindlin假设土壤颗粒在受到荷载作用时会发生弹性变形和塑性变形,而且这两种变形是同时进行的。
这种方法考虑了土壤颗粒的刚度和强度,因此在一些情况下能够更准确地预测土壤的沉降行为。
Mindlin沉降计算方法的基本原理是通过土体的本构关系和边界条件,建立数学模型,利用弹塑性理论和土力学原理来描述土壤的变形和沉降行为。
这种方法通常需要考虑土壤的压缩指数、剪切模量、孔隙水压力等参数,通过数学计算来预测土壤的沉降量。
在实际工程中,Mindlin沉降计算方法可以用于预测地基基础在受到荷载后的沉降情况,有助于工程设计和施工过程中对土壤沉降行为的合理预测和控制。
然而,需要注意的是,Mindlin沉降计算方法在应用时需要考虑土壤的实际情况和边界条件,以及对输入参数的准确性和合理性有一定的要求。
总的来说,Mindlin沉降计算方法是一种理论模型,通过考虑
土壤的弹塑性特性来预测土壤的沉降行为。
在工程实践中可以作为一种有益的工具来辅助地基基础设计和土壤沉降控制。
土力学地基的沉降计算
其中,ΔH是地基沉降的总值,ΔHe是有效应力引起的沉降,ΔHw
是孔隙水压引起的沉降。
ΔHe的计算可以使用弹性理论和位移法来求解。
首先,需要确定地
基承载力与应力之间的关系,通常使用地基计算中的标准试验来获取地基
的参数,如剪切模量、泊松比等。
然后根据载荷的大小和地基的参数,可
以计算出地基的应力分布。
根据应力和土壤的力学性质,可以计算出地基
的应力引起的沉降。
ΔHw的计算是根据孔隙水压力引起的沉降来求解的。
孔隙水在土体
中的运动是一个复杂的过程,需要考虑渗流速度、土体的渗透系数等因素。
根据达西定律和修正哥白尼公式,可以得到孔隙水压力的计算公式。
然后
根据渗流速度和孔隙水压力的变化,可以计算出孔隙水压引起的沉降。
经验法是根据多年的实践经验总结出的经验公式进行计算。
这些公式
通常是将地基沉降与土体的物理性质和承载力相关联的经验关系。
但是这
种方法的精度有限,只适用于特定条件下的特定土壤。
分析法是基于理论计算的方法,能够更准确地计算地基沉降。
分析法
通常使用数值模拟技术,如有限元法、有限差分法等,将土体和孔隙水分
别划分为多个小单元,然后计算每个单元的位移和应力,并根据位移和应
力的变化来求解总沉降。
分析法需要进行较多的计算,但是能够更全面地
考虑土体的复杂性和多样性。
综上所述,土力学地基沉降计算是一个涉及到土力学、排水理论和弹
性理论的复杂问题。
通过合理选择计算方法和准确获取土体参数,可以进
行准确的地基沉降计算,为工程设计和施工提供可靠的依据。