淺基礎的地基承載力土力學.ppt_第1頁
淺基礎的地基承載力土力學.ppt_第2頁
淺基礎的地基承載力土力學.ppt_第3頁
淺基礎的地基承載力土力學.ppt_第4頁
淺基礎的地基承載力土力學.ppt_第5頁
已閱讀5頁,還剩25頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領

文檔簡介

第八章 淺基礎的地基承載力,8.1 概述 8.2 淺基礎的地基臨塑荷載 8.3 淺基礎的地基極限承載力 8.4 按原位測試成果確定地基承載力 8.5 按地基規(guī)范確定地基承載力, 8.1 概述,一、地基承載力概念 二、地基變形的三個階段 三、地基變形的三個階段,一、地基承載力概念,建筑物荷載通過基礎作用于地基,對地基提出兩個方面的要求:,1.變形要求,建筑物基礎在荷載作用下產(chǎn)生最大沉降量或沉降差,應該在該建筑物所允許的范圍內(nèi)。,2.穩(wěn)定要求,建筑物的基底壓力,應該在地基所允許的承載能力之內(nèi)。,地基承載力:地基所能承受荷載的能力 。,二、地基變形的三個階段,a.線性變形階段,塑性變形區(qū),連續(xù)滑動面,oa段,荷載小,主要產(chǎn)生壓縮變形,荷載與沉降關系接近于直線,土中f,地基處于彈性平衡狀態(tài)。,b.彈塑性變形階段,ab段,荷載增加,荷載與沉降關系呈曲線,地基中局部產(chǎn)生剪切破壞,出現(xiàn)塑性變形區(qū)。,c.破壞階段,bc段,塑性區(qū)擴大,發(fā)展成連續(xù)滑動面,荷載增加,沉降急劇變化。,三、地基的破壞形式,地基開始出現(xiàn)剪切破壞(即彈性變形階段轉(zhuǎn)變?yōu)閺椝苄宰冃坞A段)時,地基所承受的基地壓力稱為臨塑荷載pcr 。,地基瀕臨破壞(即彈塑性變形階段轉(zhuǎn)變?yōu)槠茐碾A段)時,地基所承受的基地壓力稱為極限荷載pu. 。,1.整體剪切破壞,a. p-s曲線上有兩個明顯的轉(zhuǎn)折點,可區(qū)分地基變形的三個階段。,b. 地基內(nèi)產(chǎn)生塑性變形區(qū),隨著荷載增加塑性變形區(qū)發(fā)展成連續(xù)的滑動面。,c. 荷載達到極限荷載后,基礎急劇下沉,并可能向一側(cè)傾斜,基礎兩側(cè)地面明顯隆起。,2.局部剪切破壞,a. p-s曲線轉(zhuǎn)折點不明顯,沒有明顯的直線段。,b. 塑性變形區(qū)不延伸到地面,限制在地基內(nèi)部某一區(qū)域內(nèi)。,c. 荷載達到極限荷載后,基礎兩側(cè)地面微微隆起。,3. 刺入剪切破壞,b.地基不出現(xiàn)明顯連續(xù)滑動面,c. 荷載達到極限荷載后,基礎兩側(cè)地面不隆起,而是下陷,a. p-s曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點,8.2 淺基礎的地基臨塑荷載,一、塑性區(qū)的發(fā)展范圍 二、臨塑荷載pcr和界限荷載 三、例題,一、塑性區(qū)的發(fā)展范圍,d,根據(jù)彈性理論,地基中任意點由條形均布壓力所引起的附加大、小主應力,假定在極限平衡區(qū)土的靜止側(cè)壓力系數(shù)K0=1,M點土的自重應力所引起的大小主應力均為0dz,M點達到極限平衡狀態(tài),大、小主應力滿足極限平衡條件。,塑性區(qū)邊界方程,塑性區(qū)最大深度zmax,二、臨塑荷載pcr和界限荷載,當zmax0,地基所能承受的基底附加壓力為臨塑荷載。,塑性區(qū)開展深度在某一范圍內(nèi)所對應的荷載為界限荷載。,中心荷載,偏心荷載,三、例題,【例8-1】某條基,底寬b=1.5m,埋深d=2m,地基土的重度19kN/m3,飽和土的重度sat21kN/m3,抗剪強度指標為 =20,c=20kPa,求(1)該地基承載力p1/4 ,(2)若地下水位上升至地表下1.5m,承載力有何變化?,【解】,(1),(2)地下水位上升時,地下水位以下土的重度用有效重度,說明:當?shù)叵滤簧仙龝r,地基的承載力將降低。,某條形基礎,寬1.5m,埋深1.0m。地基土層分布為:第一層素填土,厚0.8m,密度1.80g/cm3,含水量35;第二層粘性土,厚6m,密度1.82g/cm3,含水量38,土粒相對密度2.72,土的粘聚力10kPa,內(nèi)摩擦角13。求該基礎的臨塑荷載 ,臨界荷載 和 。若地下水位上升到基礎地面,假定土的抗剪強度指標不變,其 、 、 相應為多少?,例,【解】:,kPa,kPa,89.7kPa,92.1kPa,當?shù)叵滤簧仙交A底面時,土的孔隙比和浮重度分別為:,8.3kN/m3,此時的臨塑荷載和臨界荷載為:,kPa,85.8kPa,86.9kPa,8.3 淺基礎的地基極限承載力,一、普朗特爾極限承載力理論 二、太沙基極限承載力理論 三、魏錫克極限承載力理論 四、漢森極限承載力理論,一、普朗特爾極限承載力理論,1920年,普朗特爾根據(jù)塑性理論,在研究剛性物體壓入均勻、各向同性、較軟的無重量介質(zhì)時,導出達到破壞時的滑動面形狀及極限承載力公式。,將無限長,底面光滑的荷載板至于無質(zhì)量的土(0)的表面上,荷載板下土體處于塑性平衡狀態(tài)時,塑性區(qū)分成五個區(qū):,區(qū):主動朗肯區(qū), 1豎直向,破裂面與水平面成45o / 2,區(qū):普朗特爾區(qū),邊界是對數(shù)螺線,區(qū):被動朗肯區(qū), 1水平向,破裂面與 水平面成45o / 2,普朗特爾理論的極限承載力理論解,式中:,承載力系數(shù),當基礎有埋深d 時,式中:,二、太沙基極限承載力理論,底面粗糙,基底與土之間有較大的摩擦力,能阻止基底土發(fā)生剪切位移,基底以下土不會發(fā)生破壞,處于彈性平衡狀態(tài)。,區(qū):彈性壓密區(qū)(彈性核)。,區(qū):普朗特爾區(qū),邊界是對數(shù)螺線。,區(qū):被動朗肯區(qū), 1水平向,破裂面與水平面成45o / 2 。,太沙基理論的極限承載力理論解,Nr、Nq、Nc均為承載力系數(shù),均與有關,太沙基給出關系曲線,可以根據(jù)相關曲線得到。,上式適用于條形基礎整體剪切破壞情況,對于局部剪切破壞,將c和tan均降低1/3 。,方形基礎,局部剪切破壞時地基極限承載力:,Nr 、Nq 、Nc為局部剪切破壞時承載力系數(shù),也可以根據(jù)相關曲線得到。,對于方形和圓形基礎,太沙基提出采用經(jīng)驗系數(shù)修正后的公式:,圓形基礎,三、魏錫克極限承載力理論,考慮土的自重,條形基礎在中心荷載作用下的極限承載力公式:,查表或由下列各式求得:,四、漢森極限承載力理論,對于均質(zhì)地基、基礎底面完全光滑,受中心傾斜荷載作用,式中:,漢森公式:,Sr、Sq、Sc 基礎的形狀系數(shù) ir、iq、ic 荷載傾斜系數(shù) dr、dq、dc 深度修正系數(shù) gr、gq、gc 地面傾斜系數(shù) br、bq、bc 基底傾斜系數(shù) Nr、Nq、Nc 承載力系數(shù),說明:相關系數(shù)均可以有相關公式進行計算。,某條形基礎寬1.5m,埋深1.2m,地基為粘性土,密度1.84 g/cm3,土的粘聚力8kPa,內(nèi)摩擦角15。試按太沙基理論計算:,1)整體剪切破壞時地基極限承載力為多少?取安全系數(shù)為2.5,地基容許承載力為多少?,2)分別加大基礎埋深至1.6m、2.0m,承載力有何變化?,3)若分別加大基礎埋深至1.8m、2.1m,承載力有何變化?,4)若地基土內(nèi)摩擦角為20,粘聚力為12kPa,承載力有何變化?,5)比較以上計算結(jié)果,可得出哪些規(guī)律?,例,【解】,226.3kPa,90.5kPa,2)基礎埋深為1.6m時:,259.0kPa,基礎埋深為2.0m時:,291.8kPa,3)基礎寬度為1.8m時:,231.3kPa,236.2kPa,基礎寬度為2.1m時:,4)內(nèi)摩擦角為20、粘聚力為12kPa時:,431.9kPa,5)比較上述計算結(jié)果可以看出,地基極限承載力隨著基礎埋深、基礎寬度和土的抗剪強度指標的增加而增大,影響最大的是土的抗剪強度指標,其次是埋深。, 8.4 按原位測試成果確定地基承載力,一、載荷試驗法 二、靜力觸探試驗法 三、標準貫入試驗法,一、載荷試驗法,由拐點得地基極限承載力pu,除以安全系數(shù)Fs得容許承載力p,p-s曲線確定地基承載力特征值:,1.p-s曲線有明確的比例界限時,取比例界限所對應的荷載值。,2.極限荷載能確定,且值小于對應比例界限的荷載值的2倍時,取極限荷載值的一半。,3.不能按上述兩點確定時,取s/b=0.010.015對應荷載值;但值不應大于最大加載量的一半。,二、靜力觸探試驗法,Qf,Qc,用靜壓力將裝有探頭的觸探器壓入土中,通過壓力傳感器及電阻應變儀測出土層對探頭的貫入阻力。探頭貫入阻力的大小直接反映了土的強度的大小,把貫入阻力與荷載試驗所得到的地基容許承載力建立相關關系,從而即可按照實測的貫入阻力確定地基的容許承載力值。還可以把土的貫入阻力與土的變形模量及壓縮模量建立相關關系,從而可以確定變形模量和壓縮模量。,方法介紹:,探頭阻力Q可分為兩個部分,1.錐頭阻力Qc,2.側(cè)壁摩阻力Qf,比貫入阻力:探頭單位截面積的阻力,三、標準貫入試驗法,試驗時,先行鉆孔,再把上端接有鉆桿的標準貫入器放至孔底,然后用質(zhì)量為63.5kg的錘,以76cm的高度自由下落將貫入器先擊入土中15cm,然后測繼續(xù)打30cm的所需要錘擊數(shù),該擊數(shù)稱為標準貫入擊數(shù)。,方法介紹:,建立標準貫入擊數(shù)與地基承載力之間的對應關系,可以得到相應標準貫入擊數(shù)下的地基承載力。,8.5 按地基規(guī)范確定地基承載力,一、按抗剪強度指標確定地基承載力 二、按工程經(jīng)驗確定地基承載力,一、按抗剪強度指標確定地基承載力,1.抗剪強度指標標準值ck、k,a.根據(jù)室內(nèi)n組三軸試驗結(jié)果,計算土性指標的平均值、標準差和變異系數(shù)。,平均值,標準差,變異系數(shù),b.計算內(nèi)摩擦角和粘聚力的統(tǒng)計修正系數(shù) 、c 。,c.計算內(nèi)摩擦角和粘聚力的標準值。,2.確定地基承載力特征值,當e0.033b,根據(jù)土的抗剪強度指標確定地基承載力,fa 土的抗剪強度指標確定的地基承載力特征值 Mb、Md、Mc 承載力系數(shù)(可根據(jù)k查表得到)。 地基土的重度,地下水位以下取浮重度。 d基礎埋置深度(m),從室外地面標高計算。 m基礎底面以上土的加權(quán)重度,地下水位以下取浮重度。 b 基礎地面寬度,大于6m時,按6m取值,對于砂土小于 3m時按3m取值。 ck 基底下一倍短邊寬深度

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論