土力学土体应力计算.ppt

第四章土体中的应力计算 基本内容:应力状态 土中应力计算自重应力附加应力 接触应力 有效应力原理 地基中的应力计算(集中荷载作用、分 布荷载) 重点内容:有效应力原理各种应力计算  4.1概述 基本概念 土的压缩性较大:多孔介质散体材料,孔隙可被压 缩 地基产生沉降或变形的内因和外因: 内因:地基土本身具有压缩性 外因:建筑物荷载在地层中引起附加应力 饱和土体的压缩过程 蠕变效应:作为一种弹塑性材料,在长期荷载作用下, 粘性土的变形随时间缓慢持续增长的现象称为蠕  4.1.1土的应力应变关系 应力状态 1土体中的应力 自重应力:1.自重应力的概念:又称为常驻应力,指在未修筑建筑物之 前,由土层本身重量引起的应力,记为σcxcy0cz 加应力:附加应力的概念:由建筑物重量或其它作用在土层中引起的 应力,记为xyz(表示不同方向的附加应力) 1)应力的基本概念 个应力分量: 3个正应力,3个剪应力可表示土体中一点的应力状态 应力正负的约定: 法向应力以压为正,以拉为负 剪应力方向与坐标轴反向者为正,同向者为负 土的材性 非均匀连续材料,工程上近似采用材料力学中关于应力的概念和表述方法  4.2土体自重应力大小计算 深度z处单元体的竖向自重应力 (kpa) 水平方向法向应力即侧压力σ =ko o k静止侧压力系数,与土的性质有关,0.33-0.72 单元体各面上的剪应力均为零: 成层土及有地下水时时的计算σa=∑γh 2、主应力和主平面:τ为零的平面上的法向应力是 主应力法向应力作用的平面称为主平面 3、摩尔圆:同材料力学  土层自重应力计算 计算原则 1.土层自重应力是一种有效应力;而且常指竖向自重应力σ ·2某一深度处的竖向自重应力等于该深度以上各层土的天然容 重与土层层厚的乘积的叠加:∞a=∑Y;×h 3水位面以下的各层土用浮重度y参与计算,而不能用饱和重 度 ·4.当在计算点下存在不透水层时 在不透水层顶面处的自重应力计算 时孔隙水压力计入自重应力。 图3.16+的自重应力分布