土力学-第三章
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绪论0.3土力学的方法和内容绪论绪论土力学包括哪些内容?§3 土的压缩性与基础沉降计算第3章土的压缩性与基础沉降计算S≦[S]沉降具有时间效应-沉降速率第3章土的压缩性与基础沉降计算概述第3章土的压缩性与基础沉降计算第3章土的压缩性与基础沉降计算§3 土的压缩性与基础沉降计算3.1 压缩试验及压缩性指标砂土:一般不做压缩试验粘性土:固结(压缩)试验。
3.1.1 侧限压缩试验支架加压设备固结容器变形测量3.1.1 侧限压缩试验3.1.1 侧限压缩试验24hr3.1.1 侧限压缩试验i i3.1.2 压缩曲线3.1.2 压缩曲线3.1.3 压缩性指标3.1.3 压缩性指标3.1.3 压缩性指标 2.3.1.3 压缩性指标 2.μ第3章土的压缩性与基础沉降计算§3.1压缩试验及压缩性指标3.1.3 压缩性指标第3章土的压缩性与基础沉降计算§3 土的压缩性与基础沉降计算第3章土的压缩性与基础沉降计算3.2膨胀曲线、再压曲线与先期固结压力的概念3.2.1 膨胀曲线、再压曲线3.2.1 膨胀曲线、再压曲线固结稳定卸荷瞬时不排水卸荷稳定初始状态3.2.1 膨胀曲线、再压曲线3.2.1 膨胀曲线、再压曲线3.2.1 膨胀曲线、再压曲线3.2.1 膨胀曲线、再压曲线3.2.3 先期固结压力概念3.2.3 先期固结压力概念第3章土的压缩性与基础沉降计算3.3 天然粘性土层的固结状态3.3.1 粘性土的天然固结过程(水下沉积)3.3.2 天然粘性土层的三种固结状态N onsolidation U nder 原、现、未来地面现地面3.3.2 天然粘性土层的三种固结状态O 原、现、未来地面原地面h第3章土的压缩性与基础沉降计算§3.3 天然粘性土层的固结状态3.3.2 天然粘性土层的三种固结状态第3章土的压缩性与基础沉降计算§3.3 天然粘性土层的固结状态3.3.2 天然粘性土层的三种固结状态第3章土的压缩性与基础沉降计算3.4 先期固结压力及现场压缩曲线的确定3.4.1 先期固结压力的确定§3 土的压缩性与基础沉降计算3.4.1 先期固结压力的确定§3.4 先期固结压力及现场压缩曲线的确定第3章土的压缩性与基础沉降计算3.4.2 现场压缩曲线及其确定方法第3章土的压缩性与基础沉降计算§3.4 p c及现场压缩曲线的确定3.4.2 现场压缩曲线及其确定方法第3章土的压缩性与基础沉降计算3.5 基础最终沉降量计算第3章土的压缩性与基础沉降计算§3.5 基础最终沉降量计算3.5.1 用e-p曲线计算3.5.1 用e-p曲线计算3.5.1 用e-p曲线计算1) 确定计算断面、计算点。
第三章:土体中的应力名词解释1、自重应力:由土体本身重量在地基中产生的应力。
2、附加应力:由外荷载(建筑荷载)作用在地基土体中引起的应力。
3、基底压力:建筑物上部结构荷载和基础自重通过基础传递给地基,作用于基础底面传至地基的单位面积压力。
4、基底附加压力:作用于地基表面,由于建造建筑物而新增加的压力,即导致地基中产生附加应力的那部分基底压力,又称基底净压力。
5、有效应力:在总应力中由土体骨架承担的应力,其大小等于土体面积上的平均竖向粒间应力。
6、孔隙水应力:在总应力中由土体中孔隙水承担的应力。
简答1、什么是自重应力,其分布规律是什么?答:由土体本身自重在地基土体中引起的应力称为自重应力。
分布规律随深度增加而呈线性增大,按三角形分布。
2、什么是附加应力,其分布规律是什么?答:由外荷载(建筑荷载)作用在地基土体中引起的应力称为附加应力。
分布规律为:1、距离地面越深,附加应力分布范围越广,出现应力扩散现象;2、在集中力作用线上附加应力最大,向两侧逐渐减小;3、同一竖向线上的附加应力随深度发生变化;4、只有在集中力作用线上,附加应力随深度增加而减小。
3、什么是基底压力,什么是基底附加压力,计算其工程意义是什么?答:建筑物上部结构荷载和基础自重通过基础传递给地基,作用于基础底面传至地基的单位面积压力称为基底压力。
工程中可以计算地基中附加应力进而计算地基的沉降量,其反作用力基底反力大小是基础设计的前提条件。
作用于地基表面,由于建造建筑物而新增加的压力,即导致地基中产生附加应力的那部分基底压力,又称基底净压力。
工程中可以计算地基中附加应力进而计算地基的沉降量,同时也是补偿性基础设计的前提。
4、如何计算偏心荷载作用时基底压力?分布规律如何?答:计算偏心荷载作用时基底压力可以采用材料力学的偏心受压公式:对矩形基础 )61(max minB e A G P p ±+= 对条形基础 )61(max minBe B G P p ±+= 当e<l/6时,p max ,p min >0,基底压力呈梯形分布 当e=l/6时,p max >0,p min =0,基底压力呈三角形分布当e>l/6时,p max >0,p min <0,基底出现拉应力,基底压力重分布第1题解:根据题意:A 点的自重应力kPa H A 5131711=⨯==γσB 点的自重应力kPa H H B 5.8235.10512'211=⨯+=+=γγσ C 点的自重应力kPa H H H C 5.9925.85.823'32'211=⨯+=++=γγγσD 点上面的自重应力kPa H H H H D 5.12930.105.994'433'2'211=⨯+=+++=γγγγσ上D 点下面的自重应力(考虑承压水作用)kPa H H H H H w D 5.20981030.105.994'433'2'211=⨯+⨯+=++++=γγγγγσ下若基岩变成破碎的透水层D 点上面的自重应力=D 点下面的自重应力kPa D D 5.129==下上σσ第2题 解:根据题意:①.角点下的附加应力系数 αzc 0zcp σ=2405.4==0.01875 又∵αzc=f (B L ,BZ c )=f (B L ,B 8) ②.基础中心点的附加应力系数),(2/2/2/00B z B L f z =α=f (B L ,B 8)=αzc =0.01875③基础中心点下4米处的kpa p zc z 1824001875.04400=⨯⨯==ασ第3题 解:根据题意: 对于甲基础 111===B L m 212===B Z n 查表084.01=k kpa p p k 4.50150084.0424minmax 11=⨯⨯=+⨯=σ 对于乙基础采用角点法0069.01752.01999.01999.02315.04321=+--=+--=k k k k kkpa p k 38.12000069.02=⨯=⨯=σkpa 78.5138.14.5021=+=+=σσσ第4题解:根据题意:条形基础受偏心荷载作用,偏心距m e 5.01=基底压力分布为 k p a k p a B e B P p 3.114/7.285)75.061(71400)61(m a xm i n =⨯±=±=均匀荷载强度kpa 3.114,三角形荷载强度kpa 4.171,列表计算如下:。
第3章土中应力计算3.1概述土体在荷载的作用下,发生沉降、倾斜和水平位移。
如果应力变化引起的变形量在容许范围内,则不会对建筑物的使用和安全造成危害,当外荷载在土中引起的应力过大时,会导致建筑物产生过量变形而影响其正常和安全使用,甚至会使土体发生整体破坏而失去稳定。
而对建筑物地基基础进行沉降(变形)、承载力与稳定分析,都必须掌握建筑前后土中应力的分布和变化情况。
实际工程中土体的应力主要包括土体本身自重产生的自重应力及由外荷载引起的附加应力。
3.1.1应力计算的有关假定(1)连续体假定,是指整个物体所占据的空间都被介质所填满不留任何空隙。
土是由颗粒堆积而成的具有孔隙的非连续体,因此在研究土体内部微观受力情况时(如颗粒之间的接触力和颗粒的相对位移),必须把土当成散粒状的三相体来看待;但当我们研究宏观土体的受力问题时,土体的尺寸远大于土颗粒的尺寸,就可以把土体当作连续体对待。
(2)完全弹性体假定,是指应力与应变呈线性正比关系,且应力卸除后变形可以完全恢复。
根据土样的单轴压缩试验资料,当应力很小时,土的应力-应变关系曲线就不是一条直线,如图3-1所示,亦即土的变形具有明显的非线性特征。
而且在应力卸除后,应变也不能完全恢复。
但在实际工程中土中应力水平较低,土的应力-应变关系接近于线性关系,可以用弹性理论方法。
但是对一些十分重要、对沉降有特殊要求的建筑物或特别大的重型而复杂的工程,用弹性理论进行土体中的应力分析就可能精度不够,这时必须借助土的更复杂的应力-应变关系和力学原理才能得到比较符合实际的应力与变形解答。
(3)均质假定,是指受力体各点的性质是相同的。
天然地基土是由成层土组成的,因此将土体视为均质将会产生一定的误差,不过当各层土的性质相差不大时,将土作为均质体所引起的误差不大。
(4)各向同性假定,主要是指受力体在同一点处的各个方向上性质相同。
天然地基土往往由成层土所组成,可能具有复杂的构造,而且,即使是同一成层土,其变形性质也随深度而变,地基土的非均质很显著,因此将土体视为各向同性也会带来误差。