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《地基承載力》ppt課件 (2)-文庫吧

2025-12-16 12:56 本頁面

【正文】因此確定地基承載力時，在保證建筑物安全和正常使用的前提下，把地基的塑性區開展最大深度 Zmax限制在某一數值內，將其對應的荷載取做設計荷載的控制值。第二節按地基中塑性區發展范圍確定地基的承載力一、地基的臨塑荷載塑性開展區的最大深度 Zmax(從基底算起 )，Zmax=0時 (地基中即將發生塑性區時 )相應的基底荷載稱為臨塑荷載，以 pcr表示，臨塑荷載計算公式可按下述方法求出。設在地表作用一條形均布荷載 p。按彈性理論可以導出地表以下任一深度的 M點處產生的最大主應力和最小主應力計算公式為： β o— 任意點 M到均布荷載兩端點的夾角， rad。 σ3 σ1 z )s i n( 0001 ???? ?? p)s i n( 0003 ???? ??p0?M點的應力除由基底附加壓力作用產生的附加應力 ( )以外，還有土的自重作用產生的應力。假定土的側壓力系數 K=1，由土的自重在 M點產生的任意向的應力為 ,則 M點的總應力為： 0p dpp m???0)( dz m?? ?)s i n( 0001 ???? ?? p)s i n( 0003 ???? ??p )( dzm?? ??)( dz m?? ?? 當 M點達到極限平衡狀態時，該點的最大、最小主應力應滿足極限平衡條件。將上式帶入極限平衡條件整理后得：此式為塑性區的邊界方程，它表示塑性區邊界上任一點的 Z與 P間的關系。如果基礎的埋置深度 d、荷載 P以及土的性能指標 c、 φ均已知，可繪出塑性區的邊界線。 ??????c ot2s i n3131?????c 在荷載 P的作用下，塑性區開展的最大深度 zmax可由的條件求得，即：塑性區開展最大深度 Zmax的表達式為：在其他條件不變的情況下， P增大時， Zmax也增大 (即塑性區發展 )。若 Zmax=0，表示地基即將出現塑性區，與此相應的基底壓力 P即為臨塑荷載 Pcr。因此，令 Zmax=0，得臨塑荷載的計算式為： dcdp mmcr ?????????????2c o t)c o t( 二、地基的臨界荷載將 pcr作為地基承載力設計值是偏保守的。在大多數情況，即使地基發生局部剪切破壞，地基的塑性區有所發展，只要塑性區范圍不超過某一允許范圍，就不至影響建筑物的安全和正常使用。一般認為，在中心荷載作用下，塑性區的最大深度 Zmax可控制在基礎寬度的 1/4,相應的荷載 p1／ 4稱為界限荷載。 dbcdpmm???????????????2c ot)41c ot(41 二、界限荷載在設計中常被采用，將公式改寫為如下形式 4/1pcMdMbMp cmd ??????? ???4/1????????2c o t41M 12c o t????????dM????????2c o tc o tcM這三個系數均為土的內摩擦角的函數，可制成表格供使用。經驗表明，當土的內摩擦角時，實際的地基承載力比按理論公式計算的值偏高，所以在《地基基礎設計規范》中采用了該公式，但將適當提高，而、保持不變。 o24???M dM cM ［例 4 4 ］已知某條形基礎寬度 b=，埋深 d=，其地基土的性質為 γ=18kN／ m3， c=17kPa， φ=200 試求地基的臨塑荷載 Pc γ及地基承載力 P1／ 4。解：（ 1)求臨塑荷載 pcr (2）求地基承載力 p1/4 通過以上實例計算分析可知，該條形基礎的地基承載力 p1/4比臨塑荷載 pcr約大％第三節極限承載力的確定地基的極限承載力，是地基即將破壞時作用在基底上的壓力。地基極限承載力的計算理論，根據不同的破壞模式有所不同，但目前的計算公式均是按整體剪切破壞模式推導，即極限承載力是地基形成連續滑動面時的基底壓力，但有的公式根據經驗進行修正，亦可用于其他破壞模式的計算。一、太沙基極限承載力公式太沙基極限承載力計算公式是一個半經驗性公式，它應用極限平衡理論的成果與形式，考慮了基礎有埋深、基底是粗糙的、地基土有質量等實際情況。太沙基假定地基中滑動面的形狀如圖所示。滑動土體共分三個區。 Ⅰ 區 —— 基礎下的楔形壓密區。 Ⅱ 區 — 過渡區。 Ⅲ 區 —— 朗金被動土壓力區。太沙基公式不考慮基底以上基礎兩側土體抗剪強度的影響，以均布超載 q=γ0d 來代替埋深范圍內的土體自重。根據彈性土楔體 aba 39。的靜力平衡條件，可求得的太沙基極限承載力計算公式為：式中 q— 基礎底面以上基礎兩側超載， kpa， q= γ0d b 、 d— 基底寬和埋深 N? 、 Nq 、 Nc 為太沙基承載力系數，它只與土的內摩擦角有關，可從下表查得。 ?? bNqNcNp qcu 21???表 43 太沙基公式承載力系數

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