[分享]一篇文章搞定基地附加压力、基底压力、地基附加应力!
叙利亚遭受着美英法三方的攻击
家乡变废墟
祥和变梦魇
孩子们清澈的眼神充满恐惧
让全世界的人民感受到
弱国无外交!!!
只有自身强大
才能有话语权
唯有不断提高自身水平
才能有更多选择的权利
对于注册结构考试也一样
唯有弄清楚基本概念和原理
才能稳胜考场
下面这三个基本概念是我们务必掌握的
(一)基底压力
建筑物的荷载通过基础传递到地基
基底压力
是指基础底面传递给地基表面的压力
由于基底压力作用在基础与地基的接触面上
也称为
基底接触压力
基底压力的计算
涉及上部结构、基础、地基三者的共同作用
与基础刚度、荷载、土性等有关
是非常复杂的
譬如
随着荷载的增加
粘土地基上的基底压力分布
可以呈马鞍型、抛物线型以至倒钟型
也太复杂了吧
别着急
咱们的《地基基础规范》采用简化方法
假定基底压力按直线分布的材料力学方法
这样一下就非常简单了
最简单的是
中心荷载作用
此时基底压力均匀分布
当基底作用有单方向偏心荷载作用时
当e<b/6时
基底压力呈梯形分布
当e=b/6时
基底压力全断面三角形分布
当e>b/6时
最小基底压力为负值
负值意味着基础对地基土施加拉力
这是不可能的
此时基底压力将重新分布
重新分布的原则是力的平衡
基础底面下所有压力之和=Fk+Gk
由此得出
(二)基底附加压力
基底附加压力
是由于修建建筑物而新增加的基底压力
是产生地基附加应力的那部分基底压力
可以通过还原施工过程这样理解
(1)初始状态为天然土层
对于天然土层
一般认为自重应力引起的压缩变形已完成
(2)开挖
将深度d范围的土层开挖
(3)基础和上部结构施工
基础和上部结构施工后
作用在基底的总竖向荷载为P
在基底产生基底压力p=P/A
基底附加压力在沉降计算中非常重要
任何情况下
不管题目有多复杂
一律请用下面的公式进行计算
这个公式是一招制胜、所向披靡
老老实实用这个公式
保证不会算错
(三)地基附加应力
地基附加应力
是指地基中新增加的应力
它是使地基发生变形
引起建筑物沉降的主要原因
竖直集中力作用下的地基附加应力
1885年法国数学家布辛內斯克
采用弹性理论
推导出了地基附加应力的理论解
其中竖向正应力
矩形面积均布荷载下地基附加应力计算
利用集中荷载作用下的布辛內斯克解
弹性体中的应力叠加原理
可以计算地基内任意点的附加应力
矩形基础是最常用的基础
均布荷载下的地基附加应力计算方法为
(a)角点下的应力
角点下的应力
指矩形基础四个角点下任意深度处的应力
如下图所示
矩形基础长度L宽度B
将dP作为集中荷载
利用集中荷载作用下的布辛內斯克解
再通过对整个矩形面积积分
可得深度Z处角点下的附加应力
(b)任意点的应力
任意点的附加应力
通过角点下的附加应力计算公式
和应力叠加原理
可以方便的获得
计算abcd矩形基础面积内
M下深度Z的附加应力
可以过M点将矩形荷载面积
分成A、B、C和D四个小矩形
M点为这四个小矩形的公共角点
则M下深度Z的附加应力为
又如
均布荷载作用在矩形基础A面积内
计算N下深度Z的附加应力
仍然是设法使N成为矩形面积的公共角点
如下图所示划分
则N下深度Z的附加应力为
是不是非常easy
总之
由于角点下的附加应力可以查表获得
如果计算点不是角点
坚持的一个原则是
设法将计算点变为角点
再进行应力叠加
拥有自由选择的权利
做生活的强者
加油,胜利就在前方