土力学有效压力计算公式(每天一点土力学)

建筑物荷载通过基础传给地基,基础底面传给地基的单位面积上的压力称为基底压力,或称接触压力。 基底压力既是计算地基中附加应力的外荷载,也是计算基础结构内力的外荷载。因此,在计算地基中的附加应力及设计基础结构时,都必须研究基底压力的分布规律和计算方法。

基底压力的分布规律

基底压力分布涉及上部结构、基础和地基土的共同作用,是一个十分复杂的问题,但在简化分析中一般将其看作是弹性理论中的接触压力问题。 试验和研究证明,基底压力分布与基础刚度、形状、尺寸、埋置深度、土的性质及荷载大小等许多因素有关。 在理论分析中要综合考虑所有因素非常困难。 目前在弹性理论分析中,主要研究不同刚度的基础在弹性半空间体表面的接触压力分布问题。

如果基础的抗弯刚度 EI =0,这种基础相当于绝对柔性基础,好像放置于地基上的柔性薄膜,能随地基发生相同的变形,则基底压力分布与作用于基础上的荷载分布相同,如图(a)所示;

土力学有效压力计算公式(每天一点土力学)(1)

实际工程中可以把柔性较大(刚度较小)能适应地基变形的基础看成柔性基础,如土坝或路堤,可近似认为其本身不传递剪力,自身重力引起的基底压力分布服从温克尔假定基底压力与该点的地基竖向变形成正比,故其分布与荷载分布相同,如图(b)所示。

土力学有效压力计算公式(每天一点土力学)(2)

对于一些刚度很大 EI→∞,不能适应地基变形的基础可视为刚性基础。 刚性基础的基底压力分布随上部荷载的大小、基础的埋深和土的性质而异,建筑工程中的墩式基础、箱形基础,水利工程中的水闸基础、混凝土坝等可看做刚性基础,此类基础受中心荷载作用,若建造于砂土地基上,由于砂土地基没有黏聚力,其基底压力是中间大而边缘等于零,类似于抛物线分布,如图(a)所示;

土力学有效压力计算公式(每天一点土力学)(3)

若建造于黏性土地基上,由于黏性土具有黏聚力,基础边缘土体能承受一定的压力,荷载较小时基底压力分布中间小,边缘大,呈马鞍形分布;而当荷载逐渐增大并超过粒间的黏结强度后,基底压力重新分布,向中间集中,当荷载达到使地基产生破坏的极限荷载时,基底压力转为抛物线分布,如图 b)所示

土力学有效压力计算公式(每天一点土力学)(4)

工程中许多基础的刚度处于刚性和柔性之间,称为弹性基础。 对于有限刚度基础底面的压力分布,可根据基础的实际刚度及土的性质,用弹性地基上梁和板的方法或数值方法进行计算

,

免责声明:本文仅代表文章作者的个人观点,与本站无关。其原创性、真实性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容文字的真实性、完整性和原创性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并自行核实相关内容。文章投诉邮箱:anhduc.ph@yahoo.com

    分享
    投诉
    首页