建筑工程施工地基基础之地应力介绍ppt.ppt

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1、LOGO第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力福建工程学院土木工程系福建工程学院土木工程系福建工程学院土木工程系福建工程学院土木工程系 2012201220122012年年年年2 2 2 2月月月月ppt2本章提要1土的自重应力2基底压力3地基附加应力4第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力ppt3第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力本章提要本章提要本章提要本章提要ppt4第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力本章提要本章提要本章提要本章提要结构荷载

2、结构荷载结构荷载结构荷载结构荷载结构荷载地基地基地基地基地基地基基础基础基础基础基础基础产生变形、沉产生变形、沉产生变形、沉产生变形、沉产生变形、沉产生变形、沉降等降等降等降等降等降等原有应力状态发原有应力状态发原有应力状态发原有应力状态发原有应力状态发原有应力状态发生变化生变化生变化生变化生变化生变化土体中应力状态土体中应力状态发生发生变化变化引引起起地地基基土土的的变变形形，导导致致建建筑筑物的沉降，倾斜或水平位移。物的沉降，倾斜或水平位移。当当应应力力超超过过地地基基土土的的强强度度时时，地地基基就就会会因因丧丧失失稳稳定定性性而而破破坏，造成建筑物倒塌。坏，造成建筑物倒塌。严重严重pp

3、t5第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力本章提要本章提要本章提要本章提要地基中的应力按产生的原因不同可分为两种地基中的应力按产生的原因不同可分为两种:2 2、附加应力：、附加应力：、附加应力：、附加应力：土体在外荷载（包括建筑物荷载、交通荷载）地下土体在外荷载（包括建筑物荷载、交通荷载）地下水渗流、地震等作用下在地基内附加产生的应力增量。水渗流、地震等作用下在地基内附加产生的应力增量。1 1、自重应力：、自重应力：、自重应力：、自重应力：由土体自身有效自重在地基内所产生的应力。由土体自身有效自重在地基内所产生的应力。2 2、附加应力：、附加应力：、附加应力

4、：、附加应力：土体在外荷载（包括建筑物荷载、交通荷载）地下土体在外荷载（包括建筑物荷载、交通荷载）地下水渗流、地震等作用下在地基内附加产生的应力增量。水渗流、地震等作用下在地基内附加产生的应力增量。1 1、自重应力：、自重应力：、自重应力：、自重应力：由土体自身有效自重在地基内所产生的应力。由土体自身有效自重在地基内所产生的应力。ppt6第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力本章提要本章提要本章提要本章提要自重应力、附加应力：自重应力、附加应力：自重应力、附加应力：自重应力、附加应力：二者二者二者二者产生原因产生原因产生原因产生原因不同，所以不同，所以不同，

5、所以不同，所以计算方法计算方法计算方法计算方法不同，不同，不同，不同，分布规分布规分布规分布规律及对工程的影响律及对工程的影响律及对工程的影响律及对工程的影响也不同。也不同。也不同。也不同。土体在自重作用下，在漫长的地质历史时期，已土体在自重作用下，在漫长的地质历史时期，已经压缩稳定，因此，土的自重应力经压缩稳定，因此，土的自重应力不再引起土的变形。不再引起土的变形。但对于新沉积土层或近期人工填土应考虑自重应力引但对于新沉积土层或近期人工填土应考虑自重应力引起的变形。起的变形。附加应力是地基中新增加的应力，它是引起土体附加应力是地基中新增加的应力，它是引起土体变形或地基变形的主要原因。变形或地

6、基变形的主要原因。ppt7ppt8ppt9ppt10ppt11ppt12ppt13ppt14第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力本章提要本章提要本章提要本章提要 研究土体或地基的应力和变形，必须从土的应力与研究土体或地基的应力和变形，必须从土的应力与应变的基本关系出发。应变的基本关系出发。土是由三相组成的非连续介质，天然地基往往是由土是由三相组成的非连续介质，天然地基往往是由成层土所组成的非均质或各向异性体，土的应力应变关成层土所组成的非均质或各向异性体，土的应力应变关系具有系具有非线性非线性、非弹性非弹性的特征。的特征。为为简简化化计计算算，把把地地基基

7、土土视视为为均均均均匀匀匀匀的的的的、各各各各向向向向同同同同性性性性的的的的半半半半无限空间弹性体无限空间弹性体无限空间弹性体无限空间弹性体，应用，应用弹性力学弹性力学弹性力学弹性力学公式来求解土中应力。公式来求解土中应力。研究方法：研究方法：研究方法：研究方法：ppt15第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-14-14-1自重应力自重应力自重应力自重应力自重应力自重应力天然地面11zzcz cz=z 一、一、均质土中的自重应力均质土中的自重应力 假设地基为均质连续的半无限空间体，土体在自重应力作用下只产生竖向假设地基为均质连续的半无限空间体，土体在自

8、重应力作用下只产生竖向变形，而无侧向位移和剪切变形。变形，而无侧向位移和剪切变形。沿水平面均匀分布沿水平面均匀分布与与Z Z成正比成正比随深度成线性增加随深度成线性增加地下水位以下采用浮重度地下水位以下采用浮重度ppt16第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-14-14-1自重应力自重应力自重应力自重应力自重应力自重应力静止侧压力系静止侧压力系数数水平向自重应力水平向自重应力可实验测得也可采用可实验测得也可采用经验值经验值ppt17第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-14-14-1自重应力自重应力自重应力自重应力

9、自重应力自重应力二、二、成层土中的自重应力成层土中的自重应力说明：说明：1.如地下水位位于同一土如地下水位位于同一土层中，地下水位也应作为分层中，地下水位也应作为分层的界面。层的界面。地下水位以上土地下水位以上土层采用天然重度，地下水位层采用天然重度，地下水位以下土层采用浮重度。以下土层采用浮重度。2.非均质成层土中自重应非均质成层土中自重应力沿深度呈折线分布。力沿深度呈折线分布。天然地面天然地面h1h2h33 2 1 水位面水位面1 h1 1 h1+2h2 1 h1+2h2+3h3 1 12 23 3ppt18天然地面天然地面h1h2h33、3 2 1 水位面水位面1 h1 1 h1+2h2

10、 1 h1+2h2+3h3 h44、421 341 h1+2h2+3h3+4h4上：上：上：上：下：下：下：下：1 h1+2h2+3h3+4h4+w（h3+h4）在在地地下下水水位位以以下下如如埋埋藏藏有有不不透透水水层层（例例如如完完整整的的岩岩层层或或坚坚硬硬粘粘土土层层等等），由由于于不不透透水水层层中中不不存存在在水水的的浮浮力力，所所以以不不透透水水层层顶顶面面及及层层面面以以下下的的自自重重应应力力应应按按上上覆覆土层的水土总重计算。土层的水土总重计算。不透水层不透水层ppt19v【例2】一地基由多层土组成，地质剖面如下图所示，一地基由多层土组成，地质剖面如下图所示，试计算并绘制自

11、重应力试计算并绘制自重应力cz沿深度的分布图沿深度的分布图 v【例1】见教材见教材ppt20三、地下水位升降对土中自重应力的影响三、地下水位升降对土中自重应力的影响 地地下下水水位位下下降降，自自重重应应力力增增加加：例例如如大大量量长长期期抽抽取取地地下下水水，导导致致地地下下水水位位长长期期大大幅幅度度下下降降，自自重重应应力力增加，从而会引起地面大面积沉降。增加，从而会引起地面大面积沉降。地地下下水水位位上上升升，自自重重应应力力减减少少：如如在在大大坝坝蓄蓄水水或或工工业业废废水水大大量量渗渗入入地地下下的的地地区区，水水位位上上升升会会引引起起地地基基承承载力减小、湿陷性土的塌陷现象

12、等。载力减小、湿陷性土的塌陷现象等。第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-14-14-1自重应力自重应力自重应力自重应力自重应力自重应力ppt21第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-24-24-2基底压力基底压力基底压力基底压力基底压力基底压力结构荷载结构荷载结构荷载结构荷载结构荷载结构荷载地基地基地基地基地基地基基础基础基础基础基础基础基础底面与地基产基础底面与地基产基础底面与地基产基础底面与地基产基础底面与地基产基础底面与地基产生接触应力生接触应力生接触应力生接触应力生接触应力生接触应力 既是基础作既是基础作

13、既是基础作既是基础作既是基础作既是基础作用于地基表面的基用于地基表面的基用于地基表面的基用于地基表面的基用于地基表面的基用于地基表面的基底压力，又是地基底压力，又是地基底压力，又是地基底压力，又是地基底压力，又是地基底压力，又是地基反作用于基础底面反作用于基础底面反作用于基础底面反作用于基础底面反作用于基础底面反作用于基础底面的基底反力。的基底反力。的基底反力。的基底反力。的基底反力。的基底反力。基基基基基基底底底底底底压压压压压压力力力力力力的的的的的的大大大大大大小小小小小小和和和和和和分分分分分分布布布布布布状状状状状状况况况况况况，对对对对对对地地地地地地基基基基基基内内内内内内部部部

14、部部部的的的的的的附附附附附附加加加加加加应应应应应应力有着直接的影响。力有着直接的影响。力有着直接的影响。力有着直接的影响。力有着直接的影响。力有着直接的影响。基基基基基基底底底底底底压压压压压压力力力力力力与与与与与与荷荷荷荷荷荷载载载载载载的的的的的的大大大大大大小小小小小小和和和和和和分分分分分分布布布布布布、基基基基基基础础础础础础的的的的的的刚刚刚刚刚刚度度度度度度、基基基基基基础础础础础础的的的的的的埋埋埋埋埋埋置置置置置置深深深深深深度度度度度度以以以以以以及及及及及及地地地地地地基基基基基基土土土土土土的的的的的的性质等多种因素有关。性质等多种因素有关。性质等多种因素有关。性

15、质等多种因素有关。性质等多种因素有关。性质等多种因素有关。Fppt22第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-24-24-2基底压力基底压力基底压力基底压力基底压力基底压力 基底压力一般呈非线性分布。基底压力一般呈非线性分布。基底压力一般呈非线性分布。基底压力一般呈非线性分布。基底压力一般呈非线性分布。基底压力一般呈非线性分布。柱下单独基础、墙下条形基础等刚性基础，基底压力呈马柱下单独基础、墙下条形基础等刚性基础，基底压力呈马柱下单独基础、墙下条形基础等刚性基础，基底压力呈马柱下单独基础、墙下条形基础等刚性基础，基底压力呈马柱下单独基础、墙下条形基础等刚性

16、基础，基底压力呈马柱下单独基础、墙下条形基础等刚性基础，基底压力呈马鞍形分布。鞍形分布。鞍形分布。鞍形分布。鞍形分布。鞍形分布。根据弹性理论中圣维南原理，在基础底面下一定深度所引根据弹性理论中圣维南原理，在基础底面下一定深度所引根据弹性理论中圣维南原理，在基础底面下一定深度所引根据弹性理论中圣维南原理，在基础底面下一定深度所引根据弹性理论中圣维南原理，在基础底面下一定深度所引根据弹性理论中圣维南原理，在基础底面下一定深度所引起的地基附加应力与基底荷载分布形态无关，只与其合力的大小起的地基附加应力与基底荷载分布形态无关，只与其合力的大小起的地基附加应力与基底荷载分布形态无关，只与其合力的大小起的

17、地基附加应力与基底荷载分布形态无关，只与其合力的大小起的地基附加应力与基底荷载分布形态无关，只与其合力的大小起的地基附加应力与基底荷载分布形态无关，只与其合力的大小与作用点位置有关。与作用点位置有关。与作用点位置有关。与作用点位置有关。与作用点位置有关。与作用点位置有关。在工程实用中，对于具有一定刚度以及尺寸较小的柱下单在工程实用中，对于具有一定刚度以及尺寸较小的柱下单在工程实用中，对于具有一定刚度以及尺寸较小的柱下单在工程实用中，对于具有一定刚度以及尺寸较小的柱下单在工程实用中，对于具有一定刚度以及尺寸较小的柱下单在工程实用中，对于具有一定刚度以及尺寸较小的柱下单独基础、墙下条形基础等扩展基

18、础，其基底压力当作近似直线分独基础、墙下条形基础等扩展基础，其基底压力当作近似直线分独基础、墙下条形基础等扩展基础，其基底压力当作近似直线分独基础、墙下条形基础等扩展基础，其基底压力当作近似直线分独基础、墙下条形基础等扩展基础，其基底压力当作近似直线分独基础、墙下条形基础等扩展基础，其基底压力当作近似直线分布，按材料力学公式进行简化计算。布，按材料力学公式进行简化计算。布，按材料力学公式进行简化计算。布，按材料力学公式进行简化计算。布，按材料力学公式进行简化计算。布，按材料力学公式进行简化计算。ppt23第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-24-24-

19、2基底压力基底压力基底压力基底压力基底压力基底压力一、一、基底压力的简化计算基底压力的简化计算1 1、中心荷载作用下的基底压力、中心荷载作用下的基底压力、中心荷载作用下的基底压力、中心荷载作用下的基底压力若是条形基础，若是条形基础，F,G取取单位长度基底面积计单位长度基底面积计算（长度方向取算（长度方向取1m1m长）长）G=GAd取室内外平均埋取室内外平均埋深计算深计算 G一般取20kN/m3，地下水位以下取10kN/m3。G-基础自重及其上回填土重力的总和ppt24第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-24-24-2基底压力基底压力基底压力基底压力基底

20、压力基底压力一、一、基底压力的简化计算基底压力的简化计算2 2、偏心荷载作用下的基底压力、偏心荷载作用下的基底压力、偏心荷载作用下的基底压力、偏心荷载作用下的基底压力F+G eelbpmaxpmin作用于基础底面形心上作用于基础底面形心上的力矩的力矩M=(F+G)e 基基础础底底面面的的抵抵抗抗矩矩；矩形截面矩形截面W=bl2/6 偏心方向长度为偏心方向长度为偏心方向长度为偏心方向长度为 l lppt25第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-24-24-2基底压力基底压力基底压力基底压力基底压力基底压力一、一、基底压力的简化计算基底压力的简化计算2 2、

21、偏心荷载作用下的基底压力、偏心荷载作用下的基底压力、偏心荷载作用下的基底压力、偏心荷载作用下的基底压力当当e0，基底压力呈梯形分布，基底压力呈梯形分布 当当e=l/6时，时，pmax0，pmin=0，基底压力呈三角形分布，基底压力呈三角形分布 当当el/6时，时，pmax0，pmin0，基底出现拉应力，基底压力重分布，基底出现拉应力，基底压力重分布 pmaxpminel/6pmaxpmin0pmaxpmin=0基底压力重分布基底压力重分布ppt26偏心荷载作用在基底偏心荷载作用在基底压力分布图形的形心压力分布图形的形心上上 基底压力重分布第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中

22、的应力地基中的应力4-24-24-2基底压力基底压力基底压力基底压力基底压力基底压力一、一、基底压力的简化计算基底压力的简化计算2 2、偏心荷载作用下的基底压力、偏心荷载作用下的基底压力、偏心荷载作用下的基底压力、偏心荷载作用下的基底压力ppt27第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-24-24-2基底压力基底压力基底压力基底压力基底压力基底压力二、二、基底附加压力基底附加压力v基底附加压力：基底附加压力：作用于地基表面，由于建造建筑物而作用于地基表面，由于建造建筑物而新新增加增加的压力称为基底附加压力，即导致地基中产生附加的压力称为基底附加压力，即导致

23、地基中产生附加应力的那部分基底压力。应力的那部分基底压力。FFd实际情况实际情况基底附加压力在数值上基底附加压力在数值上等于基底压力扣除基底等于基底压力扣除基底标高处原有土体的自重标高处原有土体的自重应力应力ppt28dpp00-=基底压力呈梯形分布时，基底压力呈梯形分布时，基底附加压力：基底附加压力：基底附加压力基底附加压力自重应力自重应力第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-24-24-2基底压力基底压力基底压力基底压力基底压力基底压力二、二、基底附加压力基底附加压力基底标高以上基底标高以上天然天然天然天然土土土土层层层层的加权平均重度的加权平均重度

24、ppt29一、竖向集中荷载作用下的地基附加应力1885年法国学者布辛涅斯克解 M(x,y,z)PoyxzxyzrRM(x,y,0),0)q 附加应力系数附加应力系数 第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力ppt30 集中力作用下附加应力分布规律集中力作用下附加应力分布规律v距离地面越深，附加应力的分布范围越广距离地面越深，附加应力的分布范围越广v在集中力作用线上的附加应力最大，向两侧逐渐减小在集中力作用线上的附加应力最大，向两侧逐渐减小v同一竖向线上的附加应力随深度而变化同一竖向线上的附

25、加应力随深度而变化v在集中力作用线上，当在集中力作用线上，当z z0 0时，时，z z，随着深度增加，随着深度增加，z z逐渐减小逐渐减小v竖向集中力作用引起的附加应力向深部向四周无限传播，竖向集中力作用引起的附加应力向深部向四周无限传播，在传播过程中，应力强度不断降低在传播过程中，应力强度不断降低一、竖向集中荷载作用下的地基附加应力第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力ppt31一、竖向集中荷载作用下的地基附加应力第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应

26、力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力叠加原理 由几个外力共同作用时所引起的某一参数（内力、应力或位由几个外力共同作用时所引起的某一参数（内力、应力或位移），等于每个外力单独作用时所引起的该参数值的移），等于每个外力单独作用时所引起的该参数值的代数和。代数和。PazPbab两个集中力两个集中力作用下作用下z的的叠加叠加ppt32二、矩形荷载作用时的地基附加应力第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力dp布辛涅斯克解积积分分矩形基础角点下的竖矩形基础角点下

27、的竖向附加应力系数向附加应力系数矩矩形形均均布布荷荷载载ppt33 角点法计算地基附加应力zMoIVIIIIIIo oIIIIIIIVp 算点在基底内部算点在基底内部算点在基底内部算点在基底内部二、矩形荷载作用时的地基附加应力第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力ppt34IIIo oo oIIIIo oIVo oII 计算点在基底边缘计算点在基底边缘计算点在基底边缘计算点在基底边缘 计算点在基底边缘外计算点在基底边缘外计算点在基底边缘外计算点在基底边缘外二、矩形荷载作用时的地基附加应力

28、第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力ppt35 计算点在基底角点外计算点在基底角点外计算点在基底角点外计算点在基底角点外Io oo oIIIIIIV二、矩形荷载作用时的地基附加应力第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力ppt36二、矩形荷载作用时的地基附加应力第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力

29、附加应力附加应力附加应力【例【例【例【例3 3】见教材】见教材】见教材】见教材4-34-3ppt37三、条形荷载作用时的地基附加应力第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力基础底面长宽比基础底面长宽比l/b条形基础条形基础基础底面长宽比基础底面长宽比l/b10理想情况实际情况pxzMxzb/2b/2 条形均布荷载情况条形均布荷载情况条形均布荷载情况条形均布荷载情况Ksz 为条形基底竖向附加为条形基底竖向附加应力系数应力系数,为为m,n的函的函数，其中数，其中m=x/b，n=z/b，可查表得

30、到。，可查表得到。ppt38 均布条形荷载作用下附加应力分布规律均布条形荷载作用下附加应力分布规律vv （1 1 1 1）在荷载分布范围内之下任意点沿垂线的附加应力）在荷载分布范围内之下任意点沿垂线的附加应力）在荷载分布范围内之下任意点沿垂线的附加应力）在荷载分布范围内之下任意点沿垂线的附加应力值，随值，随值，随值，随深度愈向下愈小深度愈向下愈小深度愈向下愈小深度愈向下愈小。vv （2 2 2 2）基础底面下任意深度的）基础底面下任意深度的）基础底面下任意深度的）基础底面下任意深度的水平面水平面水平面水平面上的附加应力值，上的附加应力值，上的附加应力值，上的附加应力值，在基底在基底在基底在基底

31、中心点下的轴线处最大中心点下的轴线处最大中心点下的轴线处最大中心点下的轴线处最大，随着，随着，随着，随着距离中轴线愈远而愈距离中轴线愈远而愈距离中轴线愈远而愈距离中轴线愈远而愈小小小小。vv （3 3 3 3）地基附加应力具有）地基附加应力具有）地基附加应力具有）地基附加应力具有扩散性扩散性扩散性扩散性。附加应力不仅发生在。附加应力不仅发生在。附加应力不仅发生在。附加应力不仅发生在荷载面积之下，而且荷载面积之下，而且荷载面积之下，而且荷载面积之下，而且分布在荷载面积以外相当大的范围之分布在荷载面积以外相当大的范围之分布在荷载面积以外相当大的范围之分布在荷载面积以外相当大的范围之下下下下。三、条

32、形荷载作用时的地基附加应力第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力ppt39第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力四、非均质和各向异性地基中的附加应力 实实实实际际际际地地地地基基基基并并并并非非非非均均均均质质质质、各各各各向向向向同同同同性性性性。有有有有的的的的是是是是由由由由不不不不同同同同压压压压缩缩缩缩性性性性土土土土层层层层组组组组成成成成的的的的成成成成层层层层地地地

33、地基基基基，有有有有的的的的是是是是同同同同一一一一土土土土层层层层的的的的变变变变形形形形模模模模量量量量随随随随深深深深度度度度增增增增加加加加而而而而增增增增大大大大等等等等等等等等。由由由由于于于于地地地地基基基基的的的的非非非非均均均均质质质质性性性性和和和和各各各各向向向向异异异异性性性性，就就就就会会会会造成竖向附加应力产生造成竖向附加应力产生造成竖向附加应力产生造成竖向附加应力产生应力集中应力集中应力集中应力集中或或或或应力扩散应力扩散应力扩散应力扩散的现象。的现象。的现象。的现象。ppt40第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-

34、3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力 1 1 1 1、天然形成的双层地基：、天然形成的双层地基：、天然形成的双层地基：、天然形成的双层地基：有两种可能的情况：有两种可能的情况：有两种可能的情况：有两种可能的情况：一一一一种种种种是是是是岩岩岩岩层层层层上上上上覆覆覆覆盖盖盖盖着着着着较较较较薄薄薄薄的的的的可可可可压压压压缩缩缩缩土土土土层层层层，荷荷荷荷载作用下将载作用下将载作用下将载作用下将发生应力集中发生应力集中发生应力集中发生应力集中现象；现象；现象；现象；另另另另一一一一种种种种则则则则是是是是上上上上层层层层坚坚坚坚硬硬硬硬、下下下下层层层层软软软软弱弱弱弱

35、的的的的双双双双层层层层地地地地基基基基，将将将将发生应力扩散发生应力扩散发生应力扩散发生应力扩散现象。现象。现象。现象。四、非均质和各向异性地基中的附加应力ppt41 2 2 2 2、在在在在地地地地基基基基中中中中，土土土土的的的的变变变变形形形形模模模模量量量量常常常常随随随随地地地地基基基基深深深深度度度度的的的的增增增增大大大大而而而而增增增增大大大大，这这这这种种种种现现现现象象象象在在在在砂砂砂砂土土土土中中中中尤尤尤尤为为为为显显显显著著著著。通通通通过过过过试试试试验验验验和和和和理理理理论论论论证证证证实实实实，与与与与均均均均质质质质地地地地基基基基相相相相比比比比较较较

36、较，沿沿沿沿荷荷荷荷载载载载中中中中心心心心线线线线，附附附附加加加加应应应应力力力力将将将将发生应力集中发生应力集中发生应力集中发生应力集中现象。现象。现象。现象。3 3 3 3、天天天天然然然然沉沉沉沉积积积积形形形形成成成成的的的的水水水水平平平平薄薄薄薄交交交交互互互互层层层层地地地地基基基基，水水水水平平平平向向向向变变变变形形形形模模模模量量量量大大大大于于于于竖竖竖竖向向向向变变变变形形形形模模模模量量量量时时时时，附附附附加加加加应应应应力力力力发发发发生生生生应应应应力力力力扩扩扩扩散散散散现现现现象象象象；水水水水平平平平变变变变形形形形模模模模量量量量小小小小于于于于竖竖

37、竖竖向向向向变变变变形形形形模模模模量量量量，附附附附加加加加应应应应力力力力发发发发生生生生应应应应力集中力集中力集中力集中现象。现象。现象。现象。四、非均质和各向异性地基中的附加应力第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力ppt42第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力【例例例例4 4】某某条条形形基基础础，如如下下图图所所示示。基基础础上上作作用用偏偏心心荷荷载载F=400kN

38、/m，M=20kNm，试试求求基基础础中中点点下下2m的的附附加应力。加应力。2mFM0 18.5kN/m30.1m1.5mppt43第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力分析步骤分析步骤I I：1.1.基底压力计算基底压力计算F=400kN/m0 18.5kN/m3M=20kN m0.1m2m1.5m基础及上覆土重基础及上覆土重G=GAd荷载偏心距荷载偏心距e=M/(/(F+G)条形基础取单位长条形基础取单位长度计算度计算319.7kPa140.3kPappt44第第第第四四四四章章章

39、章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力分析步骤分析步骤:2.2.基底附加压力计算基底附加压力计算1.5m292.0kPa112.6kPa0.1mF=400kN/mM=20kN m2m0 18.5kN/m3基底标高以上天然基底标高以上天然土层的加权平均重土层的加权平均重度度 基础埋置基础埋置深度深度 1.5mppt45第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力分析步骤分析步骤:2mF=400kN/mM=20k

40、N m0.1m1.5m0 18.5kN/m3202.2kPappt46第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力4-3 4-3 4-3 附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力附加应力分析步骤分析步骤:3.3.基底中点下附加压基底中点下附加压力计算力计算2mF=400kN/mM=20kN m0.1m1.5m0 18.5kN/m3179.4kPa112.6kPa292.0kPa112.6kPappt47第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力本章小结：本章小结：一、自重应力：自己多重一、自重应力：自己多重 二、基底压力及基底附加压

41、力二、基底压力及基底附加压力1 1、基底压力：基础底面所受的压力、基底压力：基础底面所受的压力2 2、基底附加压力：基础底面目、基底附加压力：基础底面目前所受的与原来所受的压力前所受的与原来所受的压力（自重应力）之差，也就是（自重应力）之差，也就是别人给的压力别人给的压力 三、地基附加应力：基础以下的岩土三、地基附加应力：基础以下的岩土体（地基）中任一点，在修建建筑后所体（地基）中任一点，在修建建筑后所增加的应力。增加的应力。ppt48第第第第四四四四章章章章 地基中的应力地基中的应力地基中的应力地基中的应力作业：作业：作业：作业：习题：习题：习题：习题：4-24-2、4-34-3、4-44-4、4-54-5ppt