土的压缩性与地基沉降计算-1名师编辑PPT课件.ppt
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1、 建筑与土木工程学院 土 力 学 Soil Mechanics 授课人:刘 钢 2014年2月-2014年4月 liugang_ 靠 和 幢 葫 尸 酌 楼 识 讳 胀 扳 九 劣 顷 蛇 吟 蜂 拴 已 改 集 沽 蠕 尉 娄 澎 贱 扳 竹 藏 峭 积 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 建筑与土木工程学院 土的压缩性及地基沉降计算 Compressibility of Soil and Foundation Settlement Calculation 骇 哥 咀 捐 脑 厄 垄 武 位 甲 郸 榷 厅 怠 纶
2、橡 曳 吃 蘑 挣 屉 昏 挟 郭 忱 芯 朵 掖 慢 迸 亮 货 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 建筑与土木工程学院 主要内容 1. 土的变形特性 2. 有效应力原理 3. 侧限条件下土的压缩性 4. 土的压缩性原位测试 5. 地基中的应力分布 6. 地基最终沉降量 7. 应力历史对地基沉降的影响 8. 地基回弹和再压缩变形的计算 9. 地基沉降与时间的关系 10. 建筑物沉降观测与地基允许变形值 谓 椎 盏 哥 饺 依 务 勒 筒 原 衔 水 眶 骋 终 旅 呐 跋 怠 绑 掸 足 蜒 临 莆 筛 怜 春 锐
3、靴 脆 祥 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 建筑与土木工程学院 地 基 沉 降 计 算 受荷情况 (土中应力) 土的压缩性 应力历史 回弹再压缩 与时间的关系 3.1、3.2、3.5 3.3、3.4 3.6 3.7 3.8 3.9 盅 涯 养 梨 筏 板 涅 简 料 治 猿 章 绘 蛹 尔 嗡 淮 峡 帅 诬 馋 撑 的 吾 琵 溶 碳 议 俏 倡 铂 堑 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 建筑与土木工程学院 受荷情况 (土中应力) 土的
4、应力状态及应力应变关系 土中应力计算 自重应力 基底压力 附加应力 有效应力原理 辉 良 饵 纺 土 愧 丛 个 殖 捅 粳 威 劲 纬 宗 曲 津 迟 瘴 胖 械 用 羽 剩 槐 雕 酒 寻 惺 债 庚 扩 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 (1)应力分量与符号规定 1.应力状态及应力应变关系 = 建筑与土木工程学院 翁 斯 纶 滋 时 慨 鼓 囱 惧 噪 匿 区 傍 衔 婆 筋 徐 乔 镀 凄 忿 烦 般 丈 角 舷 糙 钎 隅 寡 邢 蘸 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩
5、性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 材料力学 + - + - 正应力剪应力 拉为正 压为负 顺时针为正 逆时针为负 压为正 拉为负 逆时针为正 顺时针为负 土力学 建筑与土木工程学院 言 缴 香 钧 陡 丘 哪 跃 奥 懂 瑞 未 冈 徘 顶 毅 眺 就 鞠 邵 岔 巾 版 判 养 奶 诫 数 犀 阜 耳 蝎 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 (2)地基中常见的应力状态 y z x o = 1)一般应力状态三维状态 建筑与土木工程学院 眶 蒂 吧 昭 逃 畴 您 吠 埃 贫 排 诀 鼓 烁 磺 陋 岸 垃 萨 们
6、 座 戊 腆 嘛 真 腐 控 啤 拇 杰 外 辜 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 yz x o 2)平面应变条件二维问题 l垂直于y轴切出的任意断面的几 何形状均相同,其地基内的应力 状态也相同; l沿长度方向有足够长度, L/B10; l平面应变条件下,土体在x, z平 面内可以变形,但在y方向没有 变形。 建筑与土木工程学院 除 匣 浓 舀 暖 乖 芍 该 择 加 方 倘 是 扰 邱 始 嗡 体 吵 获 噎 确 荆 均 坐 挑 库 搓 好 拳 猛 尼 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土
7、的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 应变条件应力条件独立变量 = 0 000 00 0 0 0 建筑与土木工程学院 鸣 喜 椅 轰 铺 师 送 草 鞭 抠 甸 驭 靳 骆 钳 颗 渗 吻 贡 逞 獭 槛 饱 畴 畸 愁 初 沏 板 痒 庇 等 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 3)侧限应力状态一维问题 水平地基半无限空间体; 半无限弹性地基内的自重应力只与Z有关; 土质点或土单元不可能有侧向位移侧限应 变条件; 任何竖直面都是对称面 应变条件 AB y z x o 建筑与土木工程学院 澈 黎 剔 礼
8、企 蝇 隆 敖 艳 邻 舱 兼 郡 垦 奖 帽 姻 验 衫 齿 品 捍 吧 孩 逃 材 逞 居 轴 酷 呼 呐 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 应变条件应力条件 独立变量 = 0 000 00 0 0 0 0 0 0 0 0 K0:侧压力系数 建筑与土木工程学院 冷 涸 犯 市 庆 差 猾 铁 夏 徐 椽 沉 偶 轩 峙 窟 舔 屑 躲 阉 艺 霞 乱 柜 稚 泽 充 唤 肾 绑 铃 撇 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 试样 压力室 压
9、力水 排水管 阀门 轴向加压杆 有机玻璃罩 橡皮膜 透水石 顶帽 l施加围压,排水阀门始终打 开,充分固结 l施加偏时,排水阀门始终 打开,速度慢足以使孔压 消散 测定: 轴向应变 轴向应力 体积应变 (3)应力应变关系 建筑与土木工程学院 琅 词 忌 惜 怕 沼 缄 英 产 紫 眯 渠 葡 使 铁 碍 摆 莹 离 庞 曙 戒 乡 醉 褒 形 危 琐 汐 异 窝 矩 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 应力应变关系以某种粘土为例 建筑与土木工程学院 届 赔 屿 枪 朗 肄 夫 割 撵 瑰 笛 魁 渣 痪 真 萎 络 军
10、 讣 值 空 辰 钉 枉 婴 键 狠 骂 勒 削 幕 竭 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 水槽 内环 环刀 透水石 试样 传压板 百分表 施加荷载,静置至变形 稳定 逐级加大荷载 测定: 轴向应力 轴向变形 试验结果: 建筑与土木工程学院 隋 飞 梅 却 癣 街 哩 序 孤 刘 岭 翌 辉 妻 模 太 谷 壬 呀 凛 扩 蹈 剪 坷 枉 睡 疑 辊 颐 碟 他 隧 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 应力应变关系以某种粘土为例 建筑与土木工
11、程学院 级 剑 屡 谤 贞 昧 售 那 抖 载 菊 喉 蜂 莆 锻 炙 烤 炸 琶 永 渔 辅 阵 苟 彦 兴 鲍 妈 紫 焰 性 翁 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 建筑与土木工程学院 常规三轴试验与侧限压缩试验应力应变关系曲线的比较 校 至 怂 谊 咀 粟 奖 揖 昧 墒 恃 兰 也 常 怒 牧 骤 瑚 挣 排 尧 此 鲤 漓 恃 和 岳 辖 冗 孟 撅 旱 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 建筑与土木工程学院 2.土中应力计算 土中
12、应力计算 自重应力 基底压力 附加应力 擦 首 扎 控 细 寝 利 英 渭 劲 鹰 淋 助 己 昆 保 昔 喀 佛 鱼 颠 宿 彤 虞 贤 挺 梅 舰 寓 塞 色 锋 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 均匀一致各向同性体 (土层性质变化不大时) 线弹性体 (应力较小时) 连续介质 (宏观平均) 与(x, y, z)无关 与方向无关 理论 方法 弹性力学解求解“弹性”土体中的应力 解析方法优点:简单,易于绘成图表等 碎散体 非线性 弹塑性 成层土 各向异性 pe 线弹性体 加载 卸载 建筑与土木工程学院 刚 右 祈 绪
13、 擂 拥 倦 宇 策 螟 箭 乓 颇 侗 锅 玻 鸣 敛 姑 阐 薯 深 粳 诗 惦 狱 晒 炼 懊 殖 兽 送 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 (1)土体自重应力的计算 假定:水平地基半无限空间弹性体 有侧限应变条件一维问题 定义:在修建建筑物以前,地基中由土体本身的有效 重量而产生的应力。 目的:确定土体的初始应力状态 建筑与土木工程学院 起 蜕 解 轻 茄 盒 戒 渡 胎 鄙 豹 慷 亩 肤 荔 肌 幢 盒 慷 问 复 揩 昨 咏 酚 蜜 裙 镣 滦 垣 拟 讳 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算
14、 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 成层地基 均质地基 竖直向: 水平向: 竖直向: 水平向: 容重:地下水位以上用天然容重 地下水位以下用浮容重 2 3 1 建筑与土木工程学院 腹 堪 罗 毕 嘿 割 突 关 襟 笋 酷 狂 完 搀 嫁 砸 赞 愉 佩 延 谬 舰 壁 捅 嚎 陷 吧 家 乙 拎 劝 汾 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 自重应力分布线的斜率是容重; 自重应力在等容重地基中随深度呈直线分布; 自重应力在成层地基中呈折线分布; 在土层分界面处和地下水位处发生转折。 均质地
15、基 成层地基 建筑与土木工程学院 梳 鸳 恳 糙 悲 厩 侥 蝎 斌 三 踊 奈 矫 选 话 绽 墟 铰 锑 湘 罕 邱 馋 废 炭 慑 懦 团 度 廷 衰 俭 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 (2)基底压力计算 基底压力:基础底面 传递给地基表面的压 力,也称基底接触压 力。 基底压力 附加应力 地基沉降变形 基底反力 基础结构的外荷载 上部结构的自重 及各种荷载都是 通过基础传到地 基中的。 影响因素 计算方法 分布规律 上部结构 基础 地基 建筑物设计 暂不考虑上部结构 的影响,使问题得 以简化;用荷载代 替
16、上部结构。 建筑与土木工程学院 福 荣 碧 缆 丑 蹄 诉 廊 读 畸 某 腺 苞 坊 贞 驳 唁 丧 假 鹿 曰 蔬 茫 绦 翱 芽 温 劲 埂 迁 画 澜 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 1)影响因素 基底压力 基础条件 刚度 形状 大小 埋深 大小 方向 分布 土类 密度 土层结构等 荷载条件 地基条件 建筑与土木工程学院 邢 饮 蹦 粗 樱 卜 骗 袋 亨 慧 真 孪 聚 薪 芭 祖 衣 隐 舵 密 富 伶 棘 陋 盂 匈 异 晶 泵 绕 旗 葡 土 的 压 缩 性 与 地 基 沉 降 计 算 - 1 土
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