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山东英才学院建工学院王颖土体中的应力计算本章提要学习要点第四章:土体中的应力计算土体中的自重应力计算基底压力计算土中附加应力计算土体应力计算-弹性理论强度问题变形问题应力状态及应力应变关系自重应力附加应力渗透应力有效应力原理建筑物修建以前,地基中由土体本身重量所产生的应力建筑物重量等外荷载在地基中引起的应力增量土体中的应力形式孔隙中水流动产生地震或震动和在引起的土力学中应力符号的规定材料力学+-正应力剪应力拉为正压为负顺时针为正逆时针为负+-土力学压为正拉为负逆时针为正顺时针为负地基中的应力状态侧限应力状态:指侧向应变为零的一种应力状态yxoz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E、与位置和方向无关理论:弹性力学解求解“弹性”土体中的应力方法: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应力计算时的基本假定εpεe加载卸载线弹性连续介质(宏观平均)线弹性体(应力较小时)均质各向同性体(土层性质变化不大)土体的自重应力假定:水平地基半无限空间体半无限弹性体 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计算: 地下水位以上用天然容重 地下水位以下用浮容重土体的自重应力竖直向自重应力:土体中无剪应力存在,故地基中Z深度处的竖直向自重应力等于单位面积上的土柱重量均质地基:成层地基:水平向自重应力:容重: 地下水位以上用天然容重 地下水位以下用浮容重1H12H23H3zszsxsy地面地下水土体的自重应力分布规律分布线的斜率是容重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或突变(水平应力)1H12H22H3zszsxsy地面地下水sz1H12H22H3z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,上部结构自重及荷载通过基础传到地基之中基底压力计算上部结构基础地基建筑物设计基础结构的外荷载基底反力基底压力附加应力地基沉降变形