土力学课件第六章地基承载力.pptx
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1、第六章第六章 地基承载力地基承载力 本章主要内容本章主要内容6.1 地基的变形与稳定地基的变形与稳定6.2 地基临塑荷载和有限塑性区深度承载力地基临塑荷载和有限塑性区深度承载力6.3 普朗特地基极限承载力普朗特地基极限承载力6.4 对普朗特地基极限承载力的修正补充对普朗特地基极限承载力的修正补充6.5 太沙基地基极限承载力太沙基地基极限承载力6.6 按建筑地基基础规范确定地基承载力按建筑地基基础规范确定地基承载力6.7 按现场试验确定地基承载力按现场试验确定地基承载力6.8 水平荷载作用下地基的承载力水平荷载作用下地基的承载力 本章重点本章重点掌握:掌握:1地基破坏模式地基破坏模式;2按极限平
2、衡条件确定地基临塑荷载、按极限平衡条件确定地基临塑荷载、塑性塑性 荷载、极限荷载的方法;荷载、极限荷载的方法;3.地基极限承载力的计算方法地基极限承载力的计算方法难点:难点:地基极限承载力的计算方法地基极限承载力的计算方法重点:重点:按极限平衡条件确定地基临塑荷载、塑性按极限平衡条件确定地基临塑荷载、塑性荷载、极限荷载的方法荷载、极限荷载的方法 6.1 地基的变形与稳定地基的变形与稳定地基承载力:地基承载力:地基承载力:地基承载力:地基在地基在地基在地基在变形容许变形容许变形容许变形容许和和和和维系稳定维系稳定维系稳定维系稳定的前提下,单位面积上承受荷的前提下,单位面积上承受荷的前提下,单位面
3、积上承受荷的前提下,单位面积上承受荷载的能力。载的能力。载的能力。载的能力。建筑物地基设计的基本要求:建筑物地基设计的基本要求:建筑物地基设计的基本要求:建筑物地基设计的基本要求:1 1)稳定要求)稳定要求)稳定要求)稳定要求;2 2)变形要求)变形要求)变形要求)变形要求.地基土沉降变形地基土沉降变形建筑物基础沉降和沉降差建筑物基础沉降和沉降差变形要求变形要求荷载过大超过荷载过大超过地基承载力地基承载力地基产生滑动破坏地基产生滑动破坏稳定要求稳定要求建筑物因地基问题引起破坏有两种原因:建筑物因地基问题引起破坏有两种原因:由于地基土在建筑物荷载作用下产生变形,引起基础过大的沉降由于地基土在建筑
4、物荷载作用下产生变形,引起基础过大的沉降由于地基土在建筑物荷载作用下产生变形,引起基础过大的沉降由于地基土在建筑物荷载作用下产生变形,引起基础过大的沉降 或者沉降差,使上部结构倾斜、开裂以致毁坏或失去使用价值或者沉降差,使上部结构倾斜、开裂以致毁坏或失去使用价值或者沉降差,使上部结构倾斜、开裂以致毁坏或失去使用价值或者沉降差,使上部结构倾斜、开裂以致毁坏或失去使用价值由于建筑物的荷载过大,超过了基础下持力层所能承受的能力由于建筑物的荷载过大,超过了基础下持力层所能承受的能力由于建筑物的荷载过大,超过了基础下持力层所能承受的能力由于建筑物的荷载过大,超过了基础下持力层所能承受的能力 而使地基产生
5、剪切破坏而使地基产生剪切破坏而使地基产生剪切破坏而使地基产生剪切破坏 地基中剪切破坏的型式有:地基中剪切破坏的型式有:地基中剪切破坏的型式有:地基中剪切破坏的型式有:1.整体剪切破坏整体剪切破坏oPSpcrpuab临塑荷载临塑荷载极限荷载极限荷载pcr临塑荷载临塑荷载pu极限荷载极限荷载1、整体剪切破坏、整体剪切破坏2.局部剪切局部剪切松软地基,埋深较大;松软地基,埋深较大;剪切破坏区仅仅被限剪切破坏区仅仅被限制在地基内部的某一区域,未形成延伸至底制在地基内部的某一区域,未形成延伸至底面的连续滑动面。面的连续滑动面。2.2.局部剪切局部剪切3.冲剪破坏冲剪破坏松软地基,埋深较大;荷载松软地基,
6、埋深较大;荷载几乎垂直下切,两侧无土体隆起。几乎垂直下切,两侧无土体隆起。3.冲剪破坏冲剪破坏某谷仓的地基整体破坏某谷仓的地基整体破坏水泥仓地基整体破坏蓝粘土蓝粘土石头和粘土石头和粘土地基土可能的滑动方向地基土可能的滑动方向岩石办公楼办公楼外墙外墙黄粘土黄粘土在软粘土上的密砂地基的冲剪破坏地基破坏形式与土的压缩性有关:地基破坏形式与土的压缩性有关:p坚硬或紧密土:整体剪切破坏;坚硬或紧密土:整体剪切破坏;p松软土:局部剪切破坏;或冲剪破坏松软土:局部剪切破坏;或冲剪破坏根据土的性质指标查规范;根据土的性质指标查规范;(如建筑地基基础设计规范)(如建筑地基基础设计规范)地基承载力确定方法:地基承
7、载力确定方法:理论公式计算;理论公式计算;由现场荷载试验或静力触探等原位试验确定由现场荷载试验或静力触探等原位试验确定按塑性区开展深度确定地基的承载力按塑性区开展深度确定地基的承载力SoPpcrpuab临塑荷载极限荷载pcr临塑荷载临塑荷载pu极限荷载极限荷载将地基中的剪切破坏区限制在某一范围,将地基中的剪切破坏区限制在某一范围,视地基土能够承受多大的压力,该压力视地基土能够承受多大的压力,该压力即为容许承载力即为容许承载力(临界荷载临界荷载p1/4、p1/3)。5.2 5.2 地基临塑荷载和有限塑性区深度承载力地基临塑荷载和有限塑性区深度承载力pcrpupcr p1/3临塑荷载连续滑动面和极
8、限荷载塑性区发展和临界荷载pcr pu地地基基土土开开始始出出现现剪剪切切破破坏坏s连连续续滑滑动动面面将地基中的剪切破坏区限制在某一范围,视地基土能够将地基中的剪切破坏区限制在某一范围,视地基土能够承受多大的压力,该压力即为容许承载力承受多大的压力,该压力即为容许承载力。塑性区的边界方程pcr临塑荷载临塑荷载1902年由密歇尔(年由密歇尔(Michell)给出的弹性力学解答:)给出的弹性力学解答:稳定稳定稳定没有保证稳定没有保证塑性区最大范围塑性区最大范围塑性区开展深度容许值塑性区开展深度容许值临界荷载临界荷载p1/4、p1/3荷载与塑性区开展深度关系:荷载与塑性区开展深度关系:当当一般认为
9、,对中心受压基础,塑性区最大深度控制在基础宽度一般认为,对中心受压基础,塑性区最大深度控制在基础宽度的的1/4;对偏心受压基础,宜控制在基础宽度的;对偏心受压基础,宜控制在基础宽度的1/3;第一项第一项为为基底以下基底以下持力层持力层土容重;第二项对应基底以上土容重土容重;第二项对应基底以上土容重;地下水位以下的容重一律采用浮容重。地下水位以下的容重一律采用浮容重。地面地面5.8md=2.2mP例:某建筑物采用柱下独立基础。基础底面长度为例:某建筑物采用柱下独立基础。基础底面长度为3m,宽度宽度为为2.4m,承受中心荷载。基础埋深,承受中心荷载。基础埋深2.2m。地基土分为三层。地基土分为三层
10、填土填土粘土粘土粉质粘土粉质粘土1m6.2m第一层:人工填土第一层:人工填土118.6kN/m3,第二层:粘土第二层:粘土 219.8kN/m3,2220,c226kPa。第三层:粉质粘土第三层:粉质粘土 316.2kN/m3,3150,c315kPa。求地基的临塑荷载和临界荷载求地基的临塑荷载和临界荷载解:求临塑荷载解:求临塑荷载根据持力层粘土根据持力层粘土查表查表地面地面5.8md=2.2mP填土填土粘土粘土粉质粘土粉质粘土1m6.2m求临界荷载求临界荷载根据持力层粘土根据持力层粘土查表查表例例.所谓临界荷载,就是指所谓临界荷载,就是指(A)地基持力层将出现塑性区时的荷载地基持力层将出现塑
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