山东建筑大学土力学第9章 地基承载力1.ppt

《山东建筑大学土力学第9章 地基承载力1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东建筑大学土力学第9章 地基承载力1.ppt（28页珍藏版）》请在一课资料网上搜索。

1、地基承载力 第9章 本章内容 9 1概述9 2浅基础的破坏模式9 3地基临界荷载9 4地基极限承载力9 5地基容许承载力和地基承载力特征值 1 1概述 建筑物地基设计的基本要求 稳定要求 荷载小于承载力 抗力 变形要求 变形小于设计允许值S S 与土的强度有关 与土的压缩性有关 地基承载力 沉降计算 分层总和法 1 1概述 在粘土地基上的某谷仓地基破坏情况 1 1概述 1940年在软粘土地基上的某水泥仓的倾覆 1 1概述 承载力的概念 地基承受荷载的能力 数值上用地基单位面积上所能承受的荷载来表示 极限承载力 地基承受荷载的极限能力 数值上等于地基所能承受的最大荷载 容许承载力 保留足够安全储

2、备 且满足一定变形要求的承载力 也即能够保证建筑物正常使用所要求的地基承载力 承载力设计值 特征值 确定承载力方法 现场原位试验法 理论公式法 规范表格法 当地经验法 1 1概述 现场试验确定地基承载力 载荷试验 旁压试验 载荷板 千斤顶 百分表 堆载式载荷试验 1 1概述 地锚式载荷试验 1 1概述 9 2浅基础的破坏模式 9 2 1地基的破坏形式 1整体破坏 土质坚实 基础埋深浅 曲线开始近直线 随后沉降陡增 两侧土体隆起 2局部剪切破坏 松软地基 埋深较大 曲线开始就是非线性 没有明显的骤降段 1 2 3 9 2 2破坏模式的影响因素和判别影响因素 1 地基土的条件 种类 密度 含水量

3、压缩性 抗剪强度等 2 基础条件 型式 埋深 尺寸等 注意 土的压缩性是影响破坏模式的主要因素 3冲剪破坏 松软地基 埋深较大 荷载板几乎是垂直下切 两侧无土体隆起 9 2浅基础的破坏模式 9 3地基临界荷载 1 2 3 比例界限 极限荷载 Pcr Pu 阶段1 压缩阶段 阶段2 剪切阶段 阶段3 隆起阶段 P S曲线 临塑荷载 9 3 1地基塑性变形区的边界方程 9 3地基临界荷载 边界方程 条形基础 q p 0 z 地表下任意点的大 小主应力表达式 B 地基中任意点的大 小主应力表达式 其中 9 3地基临界荷载 极限平衡条件 1 3的解代入极限平衡将条件 得到 9 3 2地基临塑荷载和临界

4、荷载 1 临塑荷载 9 3地基临界荷载 若zmax 0 表示地基中刚要出现但尚未出现塑性区 相应的荷载即为临塑荷载 或 其中承载力系数按下式计算或查表求得 9 3地基临界荷载 中心荷载作用 取 或 偏心荷载作用 取 同理可得公式 承载力系数 注意 临塑荷载公式是在均布条形荷载的情况下导出的 通常对于矩形和圆形基础也借用这个公式计算 其结果偏于安全 讨论 1公式推导中假定k0 1 0与实际不符 但使问题得以简化 2计算临界荷载p1 4 p1 3时土中已出现塑性区 此时仍按弹性理论计算土中应力 在理论上是矛盾的 9 3地基临界荷载 b d增大 p1 4 p1 3增大 c 增大 外因 内因 临界荷载

5、 pcr 0dNq cNc 临塑荷载 b的变化对pcr没有影响 9 4地基极限承载力 9 4 1普朗德尔和赖斯纳极限承载力 1主动朗肯区 pu为大主应力 AC与水平向夹角45 2 2过渡区 r r0e tg 3被动朗肯区 水平方向为大主应力 EF与水平向夹角45 2 9 4地基极限承载力 普朗德尔极限承载力 其中承载力系数 赖斯纳极限承载力 其中承载力系数 9 4 2太沙基承载力 太沙基假设 1 地基土有重量 2 基底粗糙 3 不考虑基底以上填土的抗剪强度 4 发生整体剪切破坏 5 地基滑动面的形状如图 9 4地基极限承载力 太沙基极限承载力 承载力系数 9 4地基极限承载力 局部剪切破坏 建

6、议调整抗剪强度指标 方形基础 整体剪切破坏 局部剪切破坏 圆形基础 整体剪切破坏 局部剪切破坏 太沙基理论的安全系数 9 4 3汉森和魏锡克极限承载力 修正公式 假定 基底光滑 考虑荷载倾斜 偏心 基础形状 地面倾斜 基底倾斜等影响 其修正公式 9 4地基极限承载力 注意 修正系数见相应表格 9 5地基容许承载力和地基承载力特征值 通常所说的承载力指容许承载力 承载力f的确定办法 1通过公式计算 9 5地基容许承载力和地基承载力特征值 用极限荷载计算 f Pu K K 安全系数 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 推荐采用的理论计算公式为 9 5地基容许承载力和地基承载力特征值 2

7、通过载荷试验确定 有明显直线段 fak Pcr 加载到破坏且Pu 2 Pcr 不能满足上述要求时 fak Pu 2 取某一沉降量对应的荷载 但其值不能大于最大加载量的一半 9 5地基容许承载力和地基承载力特征值 fa fak b b 3 d m d 0 5 进行深度和宽度修正 fak 承载力特征值 标准值 fa 深宽修正后的承载力特征值 设计值 b d 宽度和深度修正系数 基底下土的重度 地下水位以下取浮重度 m 基底以上土的加权平均重度 地下水位以下取浮重度 b 基底宽度 m 大于6m按6m取值 小于3m按3m取值 d 基础埋深 m 3通过经验确定 GBJ7 89规范 推荐查表方法 GB50007 2002规范 从其他原位测试 经验值等方法确定 注意 经验方法得到的承载力特征值也要进行深度和宽度修正 9 5地基容许承载力和地基承载力特征值 本章结束