2013土力學-馮老師-第四章-地基應力計算課件目錄地基應力計算概述地基自重應力計算附加應力計算地基應力分布規(guī)律地基應力計算中的問題與對策01地基應力計算概述地基應力計算是指根據(jù)土的力學性質(zhì)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，通過一定的計算方法，求出作用于基礎(chǔ)底面的壓力或反力的過程。地基應力計算的主要目的是為了確保建筑物或構(gòu)筑物的安全穩(wěn)定，防止地基變形、沉降或滑移等現(xiàn)象的發(fā)生，同時為設計、施工和監(jiān)測提供依據(jù)。定義與目的目的定義基于力學原理和數(shù)學公式，通過已知的土的物理性質(zhì)和參數(shù)，直接求解出基礎(chǔ)底面的壓力或反力。解析法利用計算機技術(shù)，通過數(shù)值模擬軟件對土體和基礎(chǔ)的相互作用進行模擬和分析，得出基礎(chǔ)底面的壓力或反力。數(shù)值法根據(jù)工程實踐經(jīng)驗和相關(guān)規(guī)范，結(jié)合地質(zhì)勘查報告和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設計，估算基礎(chǔ)底面的壓力或反力。經(jīng)驗法計算方法分類計算步驟與流程選擇計算方法根據(jù)實際情況選擇合適的計算方法，如解析法、數(shù)值法或經(jīng)驗法。收集資料收集相關(guān)資料，包括地質(zhì)勘查報告、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設計圖紙、土的物理性質(zhì)和參數(shù)等。確定計算目的和要求明確計算的目標和限制條件，如建筑物類型、地質(zhì)條件、施工條件等。進行計算按照所選方法進行計算，得出基礎(chǔ)底面的壓力或反力。結(jié)果分析和評價對計算結(jié)果進行分析和評價，判斷其是否滿足工程要求和安全穩(wěn)定性要求，并作出相應的調(diào)整和優(yōu)化。02地基自重應力計算地基自重應力是由于土體自重產(chǎn)生的應力，與土的重度、土層厚度以及土的重力加速度等因素有關(guān)。土體自重作用均布壓力作用應力分布規(guī)律假設地基土層為均質(zhì)、各向同性的彈性半空間體，自重應力以均布壓力的形式作用于土體。地基自重應力沿深度呈線性分布，在水平方向上則均勻分布。030201計算原理自重應力計算公式：σz=γz*k*h參數(shù)確定：根據(jù)地質(zhì)勘察資料和試驗數(shù)據(jù)確定土的重度γz、土的側(cè)壓力系數(shù)k以及土層厚度h。計算公式與參數(shù)以某高層建筑基礎(chǔ)為例，根據(jù)地質(zhì)勘察資料和設計要求，采用上述公式計算地基自重應力分布。計算實例根據(jù)計算結(jié)果，分析地基自重應力在不同深度和水平方向的分布規(guī)律，為高層建筑基礎(chǔ)設計提供依據(jù)。結(jié)果分析計算實例與結(jié)果分析03附加應力計算

計算原理彈性力學原理附加應力計算基于彈性力學原理，考慮土體的彈塑性性質(zhì)，利用彈性理論公式進行計算。有效應力原理有效應力原理是計算附加應力的基礎(chǔ)，它指出土體的自重應力和超靜孔隙水壓力共同作用于土體，產(chǎn)生附加應力。分層總和法分層總和法是一種常用的附加應力計算方法，將地基分層，在每層界面上應用彈性力學公式計算附加應力，然后求和得到總附加應力?；讐毫讐毫κ怯捎诮ㄖ锖奢d傳遞到下層土體產(chǎn)生的應力，其大小與建筑物荷載和基底面積有關(guān)。自重應力自重應力是由于土體自重產(chǎn)生的應力，其大小與土體的容重和土層深度有關(guān)。超靜孔隙水壓力超靜孔隙水壓力是由于土體中孔隙水壓力的變化產(chǎn)生的附加應力，其大小與土體的含水率和滲透性有關(guān)。豎向附加應力計算側(cè)向基底壓力側(cè)向基底壓力是由于建筑物側(cè)向荷載傳遞到下層土體產(chǎn)生的應力，其大小與建筑物側(cè)向荷載和基底面積有關(guān)。剪切力剪切力是由于土體剪切作用產(chǎn)生的附加應力，其大小與土體的抗剪強度和剪切力的大小有關(guān)。水平向自重應力水平向自重應力是由于土體水平方向自重產(chǎn)生的應力，其大小與土體的容重和土層深度有關(guān)。水平附加應力計算04地基應力分布規(guī)律03應力分布不均勻由于土體各處土質(zhì)、密度和含水率不同，應力分布在不同位置存在差異。01水平應力大于垂直應力在水平方向上，由于土體的側(cè)壓力，水平應力通常大于垂直應力。02離地表越深，應力值越大隨著深度的增加，土體受到的壓力增大，應力值也隨之增大。應力分布特點土的壓縮性、內(nèi)摩擦角、粘聚力等性質(zhì)對地基應力分布有顯著影響。地基土的性質(zhì)建筑物或其他設施的重量、地面活荷載等，會改變地基應力分布。上部結(jié)構(gòu)的荷載地基的約束條件、埋深、地形地貌等也會影響應力分布。地基的邊界條件應力分布影響因素根據(jù)地基應力分布規(guī)律，評估地基的承載能力，確保建筑安全。地基承載力分析了解應力分布規(guī)律有助于預測地基可能發(fā)生的變形和沉降。地基變形預測根據(jù)實際需求和地質(zhì)條件，合理設計地基結(jié)構(gòu)，降低成本并提高安全性。優(yōu)化地基設計應力分布規(guī)律的應用05地基應力計算中的問題與對策在進行地基應力計算時，輸入的原始數(shù)據(jù)可能存在誤差，如土層厚度、土的性質(zhì)參數(shù)等。輸入數(shù)據(jù)誤差為了簡化計算過程，地基應力計算中可能會對實際情況進行一些簡化，如將連續(xù)介質(zhì)簡化為離散的土體單元，這可能導致誤差的產(chǎn)生。計算模型簡化地基應力計算中的邊界條件和初始條件的設定也可能影響計算結(jié)果的準確性。邊界條件和初始條件計算誤差分析對比分析將計算結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進行對比，分析誤差來源，對計算模型和參數(shù)進行修正。敏感性分析分析不同參數(shù)對計算結(jié)果的影響程度，找出關(guān)鍵參數(shù)并進行優(yōu)化。反演分析通過反演分析，對計算模型進行優(yōu)化，提高計算結(jié)果的準確性。計算結(jié)果評價與優(yōu)化地基變形控制在滿足承載力的同時，還應控制地基的變形量，防止因不均勻沉降導致的建