土力学地基基础----地基承载力上.pptx
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1、第四章第四章 土的抗剪强度与地基承载力土的抗剪强度与地基承载力u土的抗剪强度土的抗剪强度u地基承载力地基承载力u应力路径应力路径第二节第二节 地基承载力地基承载力v概述概述v地基承载力计算的理论公式地基承载力计算的理论公式v按照规范法确定地基承载力按照规范法确定地基承载力一一 概述概述u地基承载力地基承载力u地基土的破坏形式地基土的破坏形式地基承载力地基承载力指地基土单位面积上所能承受的荷载。指地基土单位面积上所能承受的荷载。单位:单位:kPakPa地基土的破坏形式地基土的破坏形式n整体剪切破坏整体剪切破坏n局部剪切破坏局部剪切破坏n冲切剪切破坏冲切剪切破坏n整体剪切破坏整体剪切破坏l地基土为
2、密砂或坚硬粘土地基土为密砂或坚硬粘土l基础埋深浅基础埋深浅n局部剪切破坏局部剪切破坏l地基土为一般粘土或有一定压缩性的砂土地基土为一般粘土或有一定压缩性的砂土l基础埋深较大基础埋深较大n冲剪破坏冲剪破坏l地基土为压缩性较大的松砂或软土地基土为压缩性较大的松砂或软土二、地基承载力计算的理论公式二、地基承载力计算的理论公式n临塑荷载临塑荷载n临界荷载临界荷载n极限荷载极限荷载n临塑荷载临塑荷载在外荷载作用下,地基中刚开始产生塑性变形在外荷载作用下,地基中刚开始产生塑性变形(即剪切破坏)时,地基土所承受的荷载。(即剪切破坏)时,地基土所承受的荷载。地基的临塑荷载和临界荷载地基的临塑荷载和临界荷载n临
3、界荷载临界荷载在外荷载作用下,地基中产生了塑性变形(即在外荷载作用下,地基中产生了塑性变形(即剪切破坏),但塑性变形被控制在一定的范围剪切破坏),但塑性变形被控制在一定的范围内,不影响建筑物安全,此时,地基土所承受内,不影响建筑物安全,此时,地基土所承受的荷载。的荷载。n塑性变形区的范围塑性变形区的范围(1)依据弹性理论求出地基任意点的主应力表达式。)依据弹性理论求出地基任意点的主应力表达式。(2)再应用极限平衡条件推求塑性区边界方程。)再应用极限平衡条件推求塑性区边界方程。建筑物荷载产生的附加应力建筑物荷载产生的附加应力+地基土自重产生的应力地基土自重产生的应力(1)依据弹性理论求出地基中任
4、意点的主应)依据弹性理论求出地基中任意点的主应力表达式。力表达式。建筑物荷载产生的附加应力建筑物荷载产生的附加应力(1)依据弹性理论求出地基中任意点的主应)依据弹性理论求出地基中任意点的主应力表达式。力表达式。建筑物荷载产生的附加应力建筑物荷载产生的附加应力+地基土自重产生的应力地基土自重产生的应力(2)再应用极限平衡条件推求塑性区边界方程。)再应用极限平衡条件推求塑性区边界方程。塑性区边界方程:塑性区边界方程:塑性展开区的最大深度:塑性展开区的最大深度:利用导数求解利用导数求解代入:代入:塑性展开区的塑性展开区的最大深度:最大深度:塑性展开区达到最大深度时的基底压力塑性展开区达到最大深度时的
5、基底压力采用临塑荷载作为地基承载力,偏于保守。采用临塑荷载作为地基承载力,偏于保守。当地基中塑性变形区的最大深度为:当地基中塑性变形区的最大深度为:中心荷载:中心荷载:偏心荷载:偏心荷载:临界荷载临界荷载可以采用临界荷载作为地基承载力。可以采用临界荷载作为地基承载力。地基的极限荷载地基的极限荷载在外荷载作用下,地基中的塑性变形区发展为在外荷载作用下,地基中的塑性变形区发展为连续贯通的破坏面,地基丧失整体稳定性而破连续贯通的破坏面,地基丧失整体稳定性而破坏,地基所承受的荷载达到极限值,此极限值坏,地基所承受的荷载达到极限值,此极限值就是地基的极限荷载。就是地基的极限荷载。极限荷载公式较多。极限荷
6、载公式较多。TerzaghiTerzaghi极限荷载公式极限荷载公式n基本假设基本假设(1)均质地基、条形基础、中心荷载、地基)均质地基、条形基础、中心荷载、地基破坏形式为整体剪切破坏。破坏形式为整体剪切破坏。(2)基础底面粗糙,即基础底面与土之间有)基础底面粗糙,即基础底面与土之间有摩擦力存在。摩擦力存在。(3)当基础埋置深度)当基础埋置深度d时,基底面以上两侧土时,基底面以上两侧土体用相当的均布荷载代替。体用相当的均布荷载代替。E Ep pE Ep pl可以采用临塑荷载或临界荷载作为地基承载力。可以采用临塑荷载或临界荷载作为地基承载力。讨论:讨论:l可以采用极限荷载除以安全系数可以采用极限
7、荷载除以安全系数K K作为地基承载力。作为地基承载力。l上述方法所确定的地基承载了能够保证地基土不发上述方法所确定的地基承载了能够保证地基土不发生失稳破坏,但并不能保证地基土因变形太大而引起生失稳破坏,但并不能保证地基土因变形太大而引起的上部结构破坏或建筑物的正常使用。的上部结构破坏或建筑物的正常使用。l若采用上述方法来确定地基承载力,还必须要计算若采用上述方法来确定地基承载力,还必须要计算地基沉降量。要保证这两个方面都满足要求。地基沉降量。要保证这两个方面都满足要求。建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB50007-2002GB50007-2002)中提)中提出了两种确定地基承载力的
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