建筑力学与结构ⅳ王云岗--地基基础.pptx
《建筑力学与结构ⅳ王云岗--地基基础.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《建筑力学与结构ⅳ王云岗--地基基础.pptx(51页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 土层中附加应力和变形所不能忽略土层中附加应力和变形所不能忽略 的那部分土层。承受建筑荷载并受其影响的该的那部分土层。承受建筑荷载并受其影响的该部分地层部分地层。地基分类地基分类未经人工处理就可直接利用未经人工处理就可直接利用天然土层的的地基天然土层的的地基。经过人工加工处理才能作为经过人工加工处理才能作为地基的。地基的。人工地基人工地基:天然地基:天然地基:地基地基 把埋入土层一定深度的建筑物向地基传把埋入土层一定深度的建筑物向地基传递荷载的下部承重结构。递荷载的下部承重结构。浅基础浅基础 用普通(常规)方法施工的基础用普通(常规)方法施工的基础 。一般基础。一般基础 埋深埋深 d5m。深基
2、础深基础 需要一定的需要一定的 机械设备建造的基础。如桩机械设备建造的基础。如桩 基、墩基、和地下连续墙等。基、墩基、和地下连续墙等。埋深埋深 d5m。基础分类基础分类基础作用基础作用 1 1、承受上部结构荷载、承受上部结构荷载2 2、向地基、向地基 传递压力传递压力3 3、调整地基变形、调整地基变形 起承上传下作用起承上传下作用 基础基础基础埋深基础埋深:从设计地面(一般:从设计地面(一般从室外地面从室外地面)到)到 基础底面的垂基础底面的垂直距离。直距离。持力层持力层:直接与基础地面接触的:直接与基础地面接触的土层。(基础直接坐落的土层)土层。(基础直接坐落的土层)下卧层下卧层:地基内持力
3、层下面的:地基内持力层下面的土层。土层。软弱下卧层软弱下卧层:地基承载力低于持力层的下卧层。:地基承载力低于持力层的下卧层。地基与基础设计的基本条件地基与基础设计的基本条件 强度条件强度条件 :作用在基础底面的压力必须小于:作用在基础底面的压力必须小于等于地基承载力特征值。等于地基承载力特征值。变形条件变形条件 :基础沉降不得超过地基:基础沉降不得超过地基变形变形容许容许值。也就是说将地基变形值必须限制在建筑所值。也就是说将地基变形值必须限制在建筑所允许的范围内。允许的范围内。地基基础在建筑工程中的重要性地基基础在建筑工程中的重要性 地基与基础是建筑物的根基,又属于隐蔽工程,它的勘察、设计和施
4、工质量直接关系到建筑物的安危!实践证明,建筑物的事故很多是与地基基础有关的。时,发现谷仓时,发现谷仓 1 1 小时内竖向沉降达小时内竖向沉降达 30.5cm30.5cm,并向西倾斜,并向西倾斜,2424小时后倾倒,小时后倾倒,西侧下陷西侧下陷7.32m7.32m,东侧抬高,东侧抬高1.52m1.52m,倾斜,倾斜2727。地基虽破坏,但钢筋混凝土筒。地基虽破坏,但钢筋混凝土筒仓却安然无恙,后用仓却安然无恙,后用388388个个50t50t千斤顶纠正后继续使用,但位置较原先下降千斤顶纠正后继续使用,但位置较原先下降4m4m。事故的原因是:设计时未对谷仓地基承载力进行调查研究,而采用了邻事故的原因
5、是:设计时未对谷仓地基承载力进行调查研究,而采用了邻近建筑地基近建筑地基 352kPa 352kPa 的承载力,事后的承载力,事后19521952年的勘察试验与计算表明,该地基年的勘察试验与计算表明,该地基的实际承载力为的实际承载力为193.8 193.8 276.6kPa276.6kPa,远小于谷仓地基破坏时,远小于谷仓地基破坏时329.4kPa329.4kPa的地的地基压力,地基因超载而发生强度破坏。基压力,地基因超载而发生强度破坏。加拿大加拿大TransconaTranscona谷仓,谷仓,南北长南北长59.44m59.44m,东西宽,东西宽23.47m23.47m,高,高31.00m3
6、1.00m。基础为钢筋混凝。基础为钢筋混凝土筏板基础,厚土筏板基础,厚2m2m,埋深,埋深3.66m3.66m。谷仓。谷仓19111911年动工,年动工,19131913年秋完成。谷仓自重年秋完成。谷仓自重20000t20000t,相当于装满谷物后总,相当于装满谷物后总重的重的 42.5%42.5%。19131913年年9 9 月月月月装谷装谷物,至物,至 31822m3基础工程失败的例子基础工程失败的例子 1 意大利比萨意大利比萨(Pisa)(Pisa)斜塔斜塔自自 11731173年年9 9月月8 8日日 动工,至动工,至11781178年建至第年建至第4 4层中部,高度层中部,高度29m
7、 29m 时,因塔明显倾斜而停时,因塔明显倾斜而停工。工。9494年后,年后,12721272年复工,年复工,经经6 6年时间建完第年时间建完第7 7层,高层,高 48m48m,再次停工中断,再次停工中断8282年。年。13601360年再次复工年再次复工13701370年竣工,年竣工,前后历经近前后历经近200200年。年。该塔共该塔共8 8层,高层,高 55m55m,全,全塔总荷重塔总荷重145MN145MN,相应的地基,相应的地基平均压力约为平均压力约为50kPa50kPa。地基持。地基持力层为粉砂,下面为粉土和力层为粉砂,下面为粉土和粘土层。由于地基的不均匀粘土层。由于地基的不均匀下沉
8、,塔向南倾斜,南北两下沉,塔向南倾斜,南北两端沉降差端沉降差 1.8m 1.8m,塔顶离中,塔顶离中心线已达心线已达 5.27m 5.27m,倾斜,倾斜5.55.5,成为危险建筑,成为危险建筑。基础工程失败的例子基础工程失败的例子 2 苏州虎丘塔,建于五代周显德苏州虎丘塔,建于五代周显德六年至北宋建隆二年六年至北宋建隆二年(公元公元959959961)961),7 7级八角形砖塔,塔底直径级八角形砖塔,塔底直径13.66m13.66m,高,高47.5m47.5m,重,重63000kN63000kN。其地基土其地基土层由上至下依次为杂填土、块石填土、层由上至下依次为杂填土、块石填土、亚粘土夹块石
9、、风化岩石、基岩等,亚粘土夹块石、风化岩石、基岩等,由于地基土压缩层厚度不均及砖砌体由于地基土压缩层厚度不均及砖砌体偏心受压等原因,造成该塔向东北方偏心受压等原因,造成该塔向东北方向倾斜。向倾斜。1956195619571957年间对上部结构年间对上部结构进行修缮,但使塔重增加了进行修缮,但使塔重增加了2000kN2000kN,加速了塔体的不均匀沉降。加速了塔体的不均匀沉降。19571957年,年,塔顶位移为塔顶位移为1.7m1.7m,到,到19781978年发展到年发展到2.3m2.3m,重心偏离基础轴线,重心偏离基础轴线0.924m0.924m,砌,砌体多处出现纵向裂缝,部分砖墩应力体多处
10、出现纵向裂缝,部分砖墩应力已接近极限状态。已接近极限状态。后在塔周建造一圈桩排式地下连续墙,并采用注浆法和树根桩加固塔后在塔周建造一圈桩排式地下连续墙,并采用注浆法和树根桩加固塔基,基本遏制了塔的继续沉降和倾斜。基,基本遏制了塔的继续沉降和倾斜。基础工程失败的例子基础工程失败的例子 3 这两个筒仓是农场这两个筒仓是农场用来储存饲料的,建于用来储存饲料的,建于加拿大红河谷的加拿大红河谷的Lake Lake AgassizAgassiz粘土层上,由于粘土层上,由于两筒之间的距离过近,两筒之间的距离过近,在地基中产生的应力发在地基中产生的应力发生叠加,使得两筒之间生叠加,使得两筒之间地基土层的应力水
11、平较地基土层的应力水平较高,从而导致内侧沉降高,从而导致内侧沉降大于外侧沉降,仓筒向大于外侧沉降,仓筒向内倾斜内倾斜。基础工程失败的例子基础工程失败的例子 4 除除满满足足承承载载力力的的要要求求外外,还还要要求求地地基基不不能能发发生生过过大大的的变变形形。图图示示为为墨墨除除满满足足承承载载力力的的要要求求外外,还还要要求求地地基基不不能能发发生生过过大大的的变变形形。图图示示为为墨墨西西哥哥城城的的一一幢幢建建筑筑,可可清清晰晰地地看看见见其其发发生生的的沉沉降降及及不不均均匀匀沉沉降降。该该地地的的土土西西哥哥城城的的一一幢幢建建筑筑,可可清清晰晰地地看看见见其其发发生生的的沉沉降降及
12、及不不均均匀匀沉沉降降。该该地地的的土土层层为为深深厚厚的的湖湖相相沉沉积积层层,土土的的天天然然含含水水量量高高达达层层为为深深厚厚的的湖湖相相沉沉积积层层,土土的的天天然然含含水水量量高高达达6 65 50 06 65 50 0,液液限限,液液限限5 50 00 0%5 50 00 0%,塑塑性性,塑塑性性指数指数指数指数350 350 350 350,孔隙比为,孔隙比为,孔隙比为,孔隙比为15 15 15 15,具有极高的压缩性。,具有极高的压缩性。,具有极高的压缩性。,具有极高的压缩性。基础工程失败的例子基础工程失败的例子 5土的成因土的成因土是岩石经过风化、剥蚀、破碎、搬运、沉积等过
13、土是岩石经过风化、剥蚀、破碎、搬运、沉积等过程后在不同条件下形成的自然历史的产物程后在不同条件下形成的自然历史的产物搬运、沉积搬运、沉积一、土体的生成一、土体的生成 风化风化岩石岩石地球土土地球气相固相液相+构成土骨架,起主体作用构成土骨架,起主体作用重要影响重要影响土体次要作用次要作用土体三相组成示意图土的组成土的组成土的三相图土的三相图 水水气气 土土 粒粒VaVwVsVvVWa=0WwWsW质量质量体积体积土的物理性质指标确定土的物理性质指标确定WaterAirSoilVaVwVsVvVWa=0WwWsW质量质量体积体积土的重度土的重度 土的密度土的密度=g单位单位:kN/m3 或或 g
14、/cm3单位单位:kN/m3 一般范围一般范围:16 22 kN/m3定义定义:土单位体积的质量土单位体积的质量有时也称有时也称土的天然密度土的天然密度表达式表达式:相关指标相关指标:假设地表面是无限延伸的水平面,在深度假设地表面是无限延伸的水平面,在深度z z水平面上各点的水平面上各点的自重应力相等且均匀地无限分布,任何竖直面和水平面上均无自重应力相等且均匀地无限分布,任何竖直面和水平面上均无剪力存在,故剪力存在,故地基中任意深度地基中任意深度z z处的竖向自重应力就等于单位面处的竖向自重应力就等于单位面积上的土柱重量。积上的土柱重量。土自重应力的计算土自重应力的计算 竖向自重应力竖向自重应
15、力竖向自重应力:竖向自重应力:sz=z 自重应力数值大小与土层厚度成正比自重应力数值大小与土层厚度成正比当地基有多个不同重度的土层组成时,则任意深度处当地基有多个不同重度的土层组成时,则任意深度处的竖向自重应力可按应力叠加的方法求得:的竖向自重应力可按应力叠加的方法求得:天然地面11zzcz cz=z 土体中任意深度处的竖向自重应力等于单位面积上土体中任意深度处的竖向自重应力等于单位面积上土柱的有效重量土柱的有效重量天然地面天然地面z1z2z33 2 1 水位面水位面1 z1 1 z1+2z2 1 z1+2z2+3z3 说明:1.1.地下水位以上土层地下水位以上土层采用天然重度,地下采用天然重
16、度,地下水位以下土层考虑浮水位以下土层考虑浮力作用采用浮重度力作用采用浮重度2.2.非均质土中自重应非均质土中自重应力沿深度呈折线分布力沿深度呈折线分布 土当地基由多个不同重度的土层(成层土)时:土当地基由多个不同重度的土层(成层土)时:(1 1)柔性基础,基础刚度较小,对地基变形没有抵抗能力。地基与基础二)柔性基础,基础刚度较小,对地基变形没有抵抗能力。地基与基础二者变形协调一致,因此基底压力分布均匀,按平均压力考虑。者变形协调一致,因此基底压力分布均匀,按平均压力考虑。(柔性基础基底压力分布柔性基础基底压力分布)例如:油罐例如:油罐 土坝土坝荷载 反力变形地面基底压力分布形式基底压力分布形
17、式荷载 反力变形地面(刚性基础基底压力分布刚性基础基底压力分布)例如:箱形基础例如:箱形基础 混凝土坝混凝土坝(2 2)刚性基础刚度较大,)刚性基础刚度较大,具有抵抗变形的能力,所以具有抵抗变形的能力,所以变形不均匀,出现马鞍形、抛物线形、钟形等。变形不均匀,出现马鞍形、抛物线形、钟形等。式中式中 F Fk k 作用任基础上的竖向力设计值作用任基础上的竖向力设计值(kN)(kN);G Gk k 基础自重设计值及其上回填土重标准值的总重基础自重设计值及其上回填土重标准值的总重(kN)(kN);G Gk k=G GAd,Ad,G G 其中为基础及回填土之平均重度,一般取其中为基础及回填土之平均重度
18、,一般取20kN/m20kN/m3 3,但在地下水位以下部分应扣去浮力,即取但在地下水位以下部分应扣去浮力,即取10kN/m10kN/m3 3;d d 基础埋深,必须从设计地基础埋深,必须从设计地 面或室内外平均设计地面算起面或室内外平均设计地面算起(m)(m);A A 基底面积基底面积(m(m 2 2),对矩形基础,对矩形基础A Alblb,l l和和b b分别为其的长分别为其的长 和宽和宽 。对于荷载沿长度方向均匀分布的条形基础,取单位长度进行基底平均。对于荷载沿长度方向均匀分布的条形基础,取单位长度进行基底平均压力设计值压力设计值p(kPa)p(kPa)计算,计算,A A改为改为b(m)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 建筑 力学 结构 王云岗 地基基础
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【快乐****生活】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【快乐****生活】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。