2.1地基承载力ppt课件.ppt
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1、第八章 地基承载力n8.1地基承载力概述n8.2按极限平衡区发展范围确定地基承载力n8.3按极限荷载确定地基极限承载力n8.4按原位测试成果确定地基承载力n8.5按确定地基承载力主要内容:8.1 地基承载力概述n一、地基承载力概念 建筑物荷载通过基础作用于地基,对地基提出两个方面的要求1.变形要求建筑物基础在荷载作用下产生最大沉降量或沉降差,应该在该建筑物所允许的范围内 2.稳定要求建筑物的基底压力,应该在地基所允许的承载能力之内 地基承载力:地基所能承受荷载的能力:n二、地基变形的三个阶段 0sppcrpuabcppcrpcrppuppua.线性变形阶段塑性变形区连续滑动面oa段,荷载小,主
2、要产生压缩变形,荷载与沉降关系接近于直线,土中f,地基处于弹性平衡状态b.弹塑性变形阶段ab段,荷载增加,荷载与沉降关系呈曲线,地基中局部产生剪切破坏,出现塑性变形区c.破坏阶段bc段,塑性区扩大,发展成连续滑动面,荷载增加,沉降急剧变化:n三、地基的破坏形式 地基开始出现剪切破坏即弹性变形阶段转变为弹塑性变形阶段时,地基所承受的基地压力称为临塑荷载pcr 地基濒临破坏即弹塑性变形阶段转变为破坏阶段时,地基所承受的基地压力称为极限荷载pu1.整体剪切破坏a. p-s曲线上有两个明显的转折点,可区分地基变形的三个阶段b. 地基内产生塑性变形区,随着荷载增加塑性变形区发展成连续的滑动面c. 荷载达
3、到极限荷载后,基础急剧下沉,并可能向一侧倾斜,基础两侧地面明显隆起:2.局部剪切破坏a. p-s曲线转折点不明显,没有明显的直线段b. 塑性变形区不延伸到地面,限制在地基内部某一区域内c. 荷载达到极限荷载后,基础两侧地面微微隆起3. 冲剪破坏b.地基不出现明显连续滑动面 c. 荷载达到极限荷载后,基础两侧地面不隆起,而是下陷a. p-s曲线没有明显的转折点:8.2 按塑性区发展范围确定地基承载力n一、塑性区的发展范围 zzbdq= dp013根据弹性理论,地基中任意点由条形均布压力所引起的附加大、小主应力 假定在极限平衡区土的静止侧压力系数K0=1,M点土的自重应力所引起的大小主应力均为 (
4、dz)M点达到极限平衡状态,大、小主应力满足极限平衡条件M:塑性区边界方程塑性区最大深度zmaxn二、临塑荷载pcr和界限荷载当zmax0,地基所能承受的基底附加压力为临塑荷载塑性区开展深度在某一范围内所对应的荷载为界限荷载中心荷载偏心荷载:n三、例题分析 n【例】某条基,底宽b=1.5m,埋深d=2m,地基土的重度19kN/m3,饱和土的重度sat21kN/m3,抗剪强度指标为 =20,c=20kPa,求(1)该地基承载力p1/4 ,(2)若地下水位上升至地表下1.5m,承载力有何变化【解答】(1)(2)地下水位上升时,地下水位以下土的重度用有效重度说明:当地下水位上升时,地基的承载力将降低
5、:8.3 按极限荷载确定地基承载力n一、普朗特尔极限承载力理论 1920年,普朗特尔根据塑性理论,在研究刚性物体压入均匀、各向同性、较软的无重量介质时,导出达到破坏时的滑动面形状及极限承载力公式 Pbccdd45o / 245o / 2将无限长,底面光滑的荷载板至于无质量的土(0)的表面上,荷载板下土体处于塑性平衡状态时,塑性区分成五个区区:主动朗肯区, 1竖直向,破裂面与水平面成45o / 2区:普朗特尔区,边界是对数螺线 区:被动朗肯区, 1水平向,破裂面与水平面成45o / 2:普朗特尔理论的极限承载力理论解式中:承载力系数当基础有埋深d 时式中:n二、太沙基极限承载力理论 底面粗糙,基
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