第三章土和地基中的

應(yīng)力及分布§3.1土中一點的應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力平衡方程

1、土體自重產(chǎn)生的自重應(yīng)力(self-weightstress)2、建筑物荷載引起的附加應(yīng)力(stressinaground)一、地基中應(yīng)力的種類二、應(yīng)力(stress)—應(yīng)變(strain)關(guān)系的假定

土體中的應(yīng)力分布，主要取決于應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系特性。真實的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系非常復雜，為簡化計算，假定土體為均質(zhì)、各向同性的半無限線彈性體(semi-infiniteelasticbody），其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖。地基中的幾種應(yīng)力狀態(tài)計算地基應(yīng)力時，將地基當作半無限空間彈性體。1.三維應(yīng)力狀態(tài)矩陣表達式每一點的應(yīng)力狀態(tài)都可用9個應(yīng)力分量（獨立的有6個）2二辯維旗應(yīng)誘變沸狀躁態(tài)(平幻玉面詞應(yīng)臥變齒問扁題)例慮如階：酬如圓路簡堤妄，勞沿勤線及路鳴方纏向四應(yīng)后力凱變便化璃很輝小擋，帥應(yīng)封變押可理視欄為0，旋大心壩封或遮擋哭土穿墻垂也亞屬杜這虎類歲問奪題廣。y=衰0，嫌由兆于舅對稀稱左性注，3側(cè)限賞應(yīng)力差狀態(tài)側(cè)偷限得應(yīng)采變守為繞零委，纖即薦，忠地劇基淺在典自斃重由作薄用切下路的筑應(yīng)獵力葬狀創(chuàng)態(tài)續(xù)即伏屬纏此皮應(yīng)思力技狀乳態(tài)行，拆任蛛何餅對應(yīng)稱蟻面詠都揉是行對材稱粘面盞，睬矩目陣節(jié)形債式訪表傳達封為深：由卻的邊寫界條臺件可盼知訊，余并與木成謊正比動。三量土定力錯學停中型應(yīng)訪力桌符芹號度的托規(guī)織定表示倘一點剩應(yīng)力啊狀態(tài)勞的最刺佳工勵具—否—摩尾爾趁應(yīng)燃力時圓土力某學中激應(yīng)力袋符號史的規(guī)琴定：法啞向腫應(yīng)鼻力捆以禿壓葉為剃正兵，頂剪碗應(yīng)福力煮逆豪時綱針浩為遍正。注意殼與材律料力礙學規(guī)垂定的蛛不同(+)(+)(+)(+)(+)(+)(-)(-)材料力學土力學四蹄應(yīng)力頂連續(xù)綱方程（1）三慈維應(yīng)衰力連議續(xù)方吉程在x軸方娘向在y軸方認向在z軸方憑向上置式螺適用于牛任何身靜止大的，黃僅在z方向揭存在夾體積垮力的錢連續(xù)辮介質(zhì)孫材料。（2）祝二組維飯應(yīng)鍋力疤連遙續(xù)筑方敗程當吵應(yīng)還力籌在y軸方墓向的劣變化援為零拳時，問變?yōu)楹ζ矫鎽n問題來。在x軸方峰向在z軸方胡向注運意按：異土遠中汁應(yīng)貿(mào)力掏產(chǎn)睜生棄，紡不屋僅躲來朝自外荷堆載和土底自灘重，螺也鞭與丘土虜中滲透有關(guān)§3富.2飽和品土的芝有效劣壓力拴和孔譜隙水奔壓力一因、太沙壓基(K觸.統(tǒng)T家e技r遺z滿a冷g魚h矩i)有寶效減應(yīng)稀力洽原起理(天p誕r間i鋤n惑c飽i垃p快l鍵e世o淹f攜e迎f賴f邪e碼c楚t屈i弄v器e敢s譯t牌r押e潤s挪s寇)圖A壓虜力香作光用艘下抗孔侮隙皇水識上品，易砂建層逃不橡產(chǎn)須生健壓衡縮齒，僅圖B壓力否作用炸在土達骨架禍上，貪應(yīng)力咬通過岔土骨憐架傳告遞下毫去，付砂層霧產(chǎn)生捉壓縮盟變形并。1、膚幾師個喉概神念（1）有秋效望應(yīng)斑力(族e販f背f餃e垂c保t折i包v怖e夜s擠s切t高r停e什s葛s鬧)：凡顯使骨戀架產(chǎn)搞生變海形的輩力，勿稱為距有效協(xié)應(yīng)力σ。（2）孔隙竭水壓浮力(重p傍o蠟r佩e走w像a漲t犯e病r坊p丟r憶e掉s暗s就u凍r的e魯)：孔段隙水燙所承嬸擔壓慚力稱句為孔告隙水董壓力梨或孔謊隙壓敢力，寫也稱粒為中襖性壓倚力，回用u表示糕。2、味飽累和透土葉有咐效饒應(yīng)姥力滾原牢理鳴表秩達凳式（1）瞇，宰此墾時u為超槳孔隙距水壓率力(字e搖x視c捧e針s倘s項p間o收r贈e搶w鏈a風t書e肉r裹p浴r灶e喬s睜s雞u修r(nóng)媽e涼)：孤是男由菌外漲力期引遭起面的品附垮加翠孔闊隙奧水落壓端力(注意碎與孔擊隙水娃壓力刺的區(qū)慣別)。（2）（3）廉，亦此柱現(xiàn)艙象藏稱迫為消交散。在一橋般情愚況下擾，飽該和土伶體所悼受總笨應(yīng)力午由孔飼隙水軋和土肯骨架服承擔熱，即促總應(yīng)揚力等肯于孔惰隙水扒壓力橡和有響效壓交力。言當總怕壓力σ不變研，u的減恒小就儲意味轎著σ的酒增遍加桌，緞反阻之欄亦聚然猴。如飽燥和粘說土在由地下寨水面珠以下暴，孔鑄隙水勇壓力唐乃為范地下聞水面嶺以下皮水柱籌壓力贊。由嚷外力里引起濾的附際加孔哥隙水訊壓力顫，稱簡為超僻靜水址壓力琴。還歸有一掘種作爽用在擁骨架鍵單位橡體積藍上的泰力，賓它也診能使獎骨架嫁變形旋，這盾是一民種體腸力，掉一般梳稱為有熔效徐力。如礎(chǔ)地下摔水面捷上的冊容重，堂地悄下難水綁面今以叨下喬的卻浮壯容貼重全=s煉a飼t-w。二聽滲癥透位力(se右ep測ag凳e洋fo瓜rc偏e)1患.無們滲棒流闊時的寄有索效淚壓差力狠和恢孔揉隙自水壓壓惜力躁的冠計鋪算憤和光分貨布總殖應(yīng)鳳力孔鼠隙航水和壓閑力有臘效陵應(yīng)抗力2項.有滲售流時的孔有蘿效之壓血力絡(luò)和獸孔屋隙偶水吹壓搭力望的飄計缺算邪和從分鄭布滲悠透蔥力新向蝕下:總允應(yīng)淋力孔隙覽水壓錯力有弓效趴應(yīng)藏力滲透教力向牽上:總奪應(yīng)按力孔隙宗水壓啞力有效同應(yīng)力可雙知亡：在滲篩透力j作犧用無下俱，σ大役小州決現(xiàn)定質(zhì)于i和滲沃流方外向罩；當j與滲妻流方滋向相妨反時受，i增記加里，σ減頓小寺，揪當i→icr，即攜，σ鉗=梯0，標土錄顆籍粒嫁處筍于輛失面重含狀停態(tài)→流暴土格、季管送涌帝。§賭3練.雖3在簡遺單受償力條苦件下異地基紐奉中應(yīng)夾力分毀布一、振垂直愧總應(yīng)虹力σz條件擾：A之.假億定廁地劑基茶土責的蠶界襲面縮慧為私一頌伸斧展米到凡無巾限汁遠碧的歪水花平蠟面B娘.土層貴為各磚向同收性的撒彈性諒介質(zhì)因土萌體中獻任一倆垂直斤截面詢都為瓣對稱桑面，貞故任粱何垂其直截悉面上灰的應(yīng)貼力均票為零吼，即τxy=τxz=τyz=0。線所你以σx、σy、σz均注為宜主笛應(yīng)科力鵝。篇把冷上袖述拌條寧件承代障入丑應(yīng)洲力婦連拔續(xù)冠方聰程敲得因芝為q是多均駐布禾荷滲載宗，避而唱且全土絹質(zhì)她均盜勻耗，怨所雞以σz與x、y無關(guān)呈，上稱述偏架微分雄方程型改寫蠻為：

對稱面可見σz隨總深趕度z呈儲梯爹形阿分休布二、旱垂直肆自重著有效排壓力qz1輸.不考投慮地盾表荷宰載式雕中γ—有扯效令容書重伍，煩對穩(wěn)于個粗繡顆卻粒烈土敵（翻粗釋、臥中挽砂悲、撕礫畏石植等鑄）宗在剃地導下汗水暑面主以等上γ為土療的天蹲然容陽重，蠻若在蘆地下碼水位室以下巨則取團浮容榆重γ’。2唇.土溜層雷中口有佛毛隸細午水開時如果核在地貴下水然面以傳上具夾有毛閘細水少高度粱，這悅個高狼度的素水柱散重量獎是通偵過水侍膜張熱力傳仁遞到柿骨架獸上，聰形成有效淋壓力，刻所較以駕毛俗細鉗水趴高便度蹈產(chǎn)尺生積的滋水托柱謊重拾力濾為旅有熔效漸壓啊力忙。線對課于倘顆惡?？h較考細襪的暮砂壺類粱土磚，鏈如吵粉形砂船、間細指砂端或馬粘修細昂砂斤，馬孔袋隙押中船的攀自呆由裕水貌會追產(chǎn)抄生浸強讓烈助的猛毛默細強作估用鋼，智毛莫細沸水舌上網(wǎng)升互到鄙一屋定償高倒度hc，則：總壓捧力分鉤布為悔：孔隙瘦水壓裂力：有尊效惱壓掌力龜分廣布挑為孝：故遲：土層欄中毛防細水雄位的糖上升定，將刮會提腎高土逢層的駕自重催壓力劈燕。這師對于粥支擋拔結(jié)構(gòu)五土壓蔽力或揉土坡連穩(wěn)定暢等會判帶來商不利野的影飲響。3．不裁透水百的粘壞性土對于憤不透痛水的警粘性嘗土，箭由于航土中點缺乏熊自由漠水，蔑土粒禍不受殿浮力誤作用衛(wèi)，計曉算有禮效壓郵力時盼，可職直接僅采用飽位和鄭容昌重γsa忍t。4都.各組種昨情銹況qz的計亂算均勻碰土層：成眼層伏土省：地面支水存旗在且四土層現(xiàn)透水：有毛獵細水寇時：§潤3.效4地螞基滲的棄接惹觸雷應(yīng)欺力(c慶on顧ta碰ct裝p棵re毀ss帥ur優(yōu)e)基像礎(chǔ)異底否面園傳煌遞械給蒙地約基俯表柱面議的癢壓團力很稱計為基底宇壓力。由弱于基截底壓盜力作沾用于因基礎(chǔ)文與地旋基的腫接觸內(nèi)面上拘，故說也稱基碎底懸接個觸購壓潔力央?；拙皦毫姆忠r布規(guī)弄律：基顯底訪壓嘴力沒的治精俱確快數(shù)鴉值巨與煤分胖布紙形本式菜是套一件個折很千復槳雜取的忘問捉題蘿，浴涉戒及賤上建部圾結(jié)跳構(gòu)員、暖基儉礎(chǔ)描、阿地憲基卻三杏者歷的諸共雜同撒作吊用怕，毫這芳里宵僅喂對穗其奏分跌布喂規(guī)蹲律揪及緒主攻要源影侵響者因電素算作好定合性辱的辜討木論凡與胸分堪析則。（怪一科）紀基局礎(chǔ)父剛詞度素的瘦影拆響1慕.彈裝性加地懷基陳上洋的完啊全綿柔狹性掘基辭礎(chǔ)(掘E假I題=勤0祝)基真底宵壓駐力抓的何分蓄布遇與垮作日用約在父基暈礎(chǔ)穿上噸的香荷截載呀分業(yè)布完完祖全啦一條致魄。捏工哥程老上棵常棒把婆土聚壩程（淋堤煉）喘及僑鋼防板孕做偷成龜?shù)难韮嫌透`罐蓮底紀板蔥視晚為物柔怕性耐基存礎(chǔ)選。2千.彈性械地基綢上的絕對陵剛性師基礎(chǔ)(善E歲I間=柿∞吧)兩端廈應(yīng)力測大，眼中間改應(yīng)力夕小，竟從而念使地甩基保隨持均追勻下體沉。3.彈襖塑辭性扇地帽基扔上有限螺剛性碰基礎(chǔ)兩脫端鉛應(yīng)朝力粒大尾，紋中潮間峰應(yīng)奧力鑄小宋，萬從辣而吹使駛地虎基碑保險持竭均蘋勻安下棚沉朝。e理論察解實碗測續(xù)值（二碗）荷換載及宏土性澤的影別響1.荷載賭的影點響實測最資料厚表明:剛蝦性褲基藍礎(chǔ)陵基提底謠與楊地鉆基棋接周觸旨壓濾力閃分閣布疏隨趣荷讀載志的掌增搬加耕而恒變垮化。塊荷載射較小皆時，窗基底演壓力泄如圖a，接激近彈除性理佩論解攤；荷選載增爛大，溜基底竭壓力撞呈馬鏡鞍形(b椅)；荷盆載再腸增加唐，邊聚緣塑點性區(qū)只逐漸摔擴大偏，所暑增加垂的荷集載必向須靠姜基底佩中部伙壓力扒的增罵大來罰平衡園，基良底壓梯力圖焦形可蹈變?yōu)榫珤佄锓涡?探d間)以夏及索倒精鐘喚形(服c患)。2離.土造性坦的坡影湊響剛撲性雕基蠶礎(chǔ)辭放漿在砂土地長基請表盈面泄時腿，孩基諸底糞壓卷力沸分疫布稍為拋啊物始線工型；而膊在粘沿性烈土地逼基仆上哈，軋分尸布轉(zhuǎn)為馬鞍騰形。附加鍵應(yīng)力秘：新增遣外加賣荷載渴在地我基土含體中勺引起鼠的應(yīng)倚力計算估基本額假定瀉：地基宰土是摸連續(xù)左、均礙勻、渠各向竭同性新的半窗無限霸完全獻彈性還體不室同天地謹基周中冒應(yīng)叼力向分勺布鋤各帖有機其泥特餐點平面行問題空間鍋問題x,z的函數(shù)x,y,z的函數(shù)§克3.巡壽5彈性虹半無饑限體燥內(nèi)的眨應(yīng)力講分布一、周垂藏直集雹中荷漿載作棵用下(B班o霜u膛s砍s他i邪n彈e字s限q解，1染8袖8術(shù)5）M(x,y,z)PoyxzxyzrRM(x,y,0)q

18橋85年起法框國腔學薪者布辛榴涅斯支克解附加政應(yīng)力鐘系數(shù)（取巧決于r遵/喊z）法國怎著名砌物理封家和豆數(shù)學姓家，花對數(shù)栽學物炮理、稀流體扎力學暮和固瀉體力輛學都泄有貢折獻。Va聚le紅nt毯inJo臣se培phBo街us透si鉗ne領(lǐng)sq(1妻84慰2-懲19脈29狠)疊茫加徑原眉理由幾鉗個外扇力共倒同作蹤蝶用時糞所引討起的侮某一沈參數(shù)匠（內(nèi)肢力、肌應(yīng)力械或位鉛移）紹，等帝于每狹個外毯力單晴獨作誼用時花所引降起的以該參莖數(shù)值預(yù)的代數(shù)耍和。PazPbab兩慚個躁集間中窄力積作局用難下σz的疊分加二抓、著垂是直魔線構(gòu)狀亦荷鎖載舉作謊用類下三菠、亡垂例直谷帶母狀貌荷鴉載1幣.帶眨狀樂均哥布濟荷刊載2.帶狀照三角促形荷脊載其他列形狀竭帶狀蜂荷載1.00.90.80.70.60.50.1地基敢應(yīng)力斯的分柄布規(guī)詞律若在吧空間逝將σ慈z相同厚的點予連接購成曲宗面，桂可以偉得到σ穗z等值叫線，智其空雹間曲袖面的腥形狀尋如泡肝狀，擔所以稻稱為應(yīng)力班泡(p咸re洲ss孩ur印e英bu援lb汪)b2b3逗b4侵b5產(chǎn)b6b距離沫地面代越深腦，附購加應(yīng)允力的撇分布摔范圍稍越廣在集焦中力歌作用碌線上撥的附衫加應(yīng)旅力最貴大，敲向兩揚側(cè)逐熄漸減他小同烘一龍豎累向時線鐮上分的賤附寶加拆應(yīng)熔力檢隨蜜深駁度路而輔變迅化在集液中力病作用收線上閣，當z＝0時，σz→∞，隨著位深度鹿增加融，σz逐耀漸牧減笛小豎羊向帶集軋中隙力辭作司用秋引批起棍的就附厚加丈應(yīng)景力睡向震深嘉部帳向海四符周返無季限兵傳焰播譜，怪在持傳嘗播敏過滴程捐中遲，舍應(yīng)組力槳強匯度睡不軟斷獄降甚低路（應(yīng)育力禮擴拉散）離啄荷梅載幫作壟用屬點晌越跡遠端，諒則買該編點身的鋪應(yīng)禾力西大贊小吼與辱荷殊載魯?shù)妮喎种T布紀形鴨式岡相范關(guān)賊性新越炮小萌，抓即照可兔以怠用話等常效展力磨系象代挽替旋實冶際泊力跌系周（圣糾維鄙南艱原稅理）同栽為P的均薯布荷尋載，痛作用套寬度喊不同鏡時，姑很明久顯，負寬基標礎(chǔ)應(yīng)武力影奸響深兵度要置大于俘窄基栗礎(chǔ)。四、之局部胸面積孕荷載跌作用廣下1.圓形販均布坐荷載abzabzabz2.矩形箱均布態(tài)荷載宵（角點蚊法）注意：a為江面芒積圖荷盈載劃得睛長掌邊借，b為補面貸積救荷賣載悠的巖短馳邊惹。（1）角