土力学与地基基础 课件土力学与地基基础5.ppt

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1、第五章天然地基容许承载力土力学与地基基础目录5.1概述5.2根据理论公式确定地基承载力5.3按《规范》确定地基承载力5.4原位测试确定地基容许承载力一地基承载力及地基容许承载力的概念二影响地基承载力的几种因素5.1概述三、地基土的变形阶段三、地基土的破坏形态地基承载力及地基容许承载力的概念地基承载力是指地基承受荷载的能力。地基的承载力有极限承载力与容许承载力。地基濒临破坏时的承载力称为极限承载力；有足够的安全度保证地基不破坏，且能保证建筑物的沉降量不超过容许值的承载力称为地基容许承载力。地基设计采用正常使用极限状态，所选用

2、的地基承载力为地基承载力容许值。一地基承载力及地基容许承载力的概念二影响地基承载力的几种因素5.1概述三、地基土的变形阶段三、地基土的破坏形态影响地基承载力的几种因素1．地基土的堆积年代。2．地基土的成因。3．土的物理力学性质。4．地下水。5．建筑物性质。6．建筑物基础。一地基承载力及地基容许承载力的概念二影响地基承载力的几种因素5.1概述三、地基土的变形阶段三、地基土的破坏形态地基土的变形阶段第一阶段是地基土的压密阶段，相当于p—s曲线上的Oa段。第二阶段是局部剪切阶段，相当于p—s曲线上的ab段，荷载与变形的关系已是曲

3、线关系了。第三阶段是破坏阶段，相当于p—s曲线上的b点以后部分。建筑物荷载与地基变形的关系一地基承载力及地基容许承载力的概念二影响地基承载力的几种因素5.1概述三、地基土的变形阶段三、地基土的破坏形态地基土的破坏形态地基破坏形式一地基临塑荷载的理论公式简介二地基临界荷载的理论公式简介5.2根据理论公式确定地基承载力三地基极限荷载的理论公式简介地基临塑荷载的理论公式简介浅埋条形基础临塑荷的计算图式在条形均布荷载作用下，地基的临塑荷载即为基础底面地基土塑性变形深度为零时承受的荷载。其计算公式为：(5-1)例5-1某条形基础宽5

4、m，基础埋深1.2m，地基土重度γ=18.0kN/m3,φ=22°,c=15.0kPa,试计算该地基的临塑荷载。一地基临塑荷载的理论公式简介二地基临界荷载的理论公式简介5.2根据理论公式确定地基承载力三地基极限荷载的理论公式简介采用临塑荷载作为地基承载力是偏于保守的。实践证明，当地基发生局部剪裂时，只要塑性区范围不超出某一限度，就不会影响建筑物的安全和使用。因此，有人建议将塑性区的最大深度zmax达到基础宽度b的1/3或1/4时，相应的基底应力(分别以p1/3和p1/4表示)作为地基承载力，并称之为临界荷载。其中p1/3作

5、为偏心受压基础的地基承载力，p1/4作为中心受压基础的地基承载力。令zmax=1/3代入式(5—1)，可得临界荷载p1/3的理论公式：地基临界荷载的理论公式简介(5-2)一地基临塑荷载的理论公式简介二地基临界荷载的理论公式简介5.2根据理论公式确定地基承载力三地基极限荷载的理论公式简介地基极限荷载的理论公式简介(一)勃朗特—卡柯公式勃朗特—卡柯公式是按浅埋条形基础承受中心荷载的条件建立的，并假设：(1)基底是光滑的，即认为基础底面与土之间没有摩擦力。(2)埋深范围内土的抗剪强度略去不计，这一部分土被看作为作用在基底水平面上

6、的超载(为基底以上土的加权平均重度)。(3)滑动面的形状如下图所示，滑动土体分成三个滑动区。用勃朗特——卡柯公式求极限荷载的计算图式地基极限荷载的理论公式简介根据上述条件和假设，经过推导得出极限荷载的理论公式为：(5-4)地基极限荷载的理论公式简介式(5—4)仅适用于条形基础。对于其他形状的基础，可将式(5—4)乘以一些经验修正系数。因此，对于几种不同形状基础的极限荷载，可用如下的一般计算公式(5-5)勃朗特-卡柯公式的基础形状修正系数地基极限荷载的理论公式简介(二)太沙基公式太沙基公式也是按浅埋条形基础承受中心荷载的条件

7、建立的，但假设基底是粗糙的，基底与土之间的摩阻力阻止了基底处剪切位移,因此基底以下的土不发生破坏而处于弹性平衡状态。用太沙基公式求极限荷载的计算图式地基极限荷载的理论公式简介经过推导得出极限荷载的理论公式为：(5-6)上式适用于条形荷载下的整体剪切破坏（地基土密实砂土和坚硬黏土）。地基极限荷载的理论公式简介对于局部剪切破坏（软黏土和松砂），太沙基建议采用经验方法调整按剪强度指标c和φ，即c=2c/3,φ=arctan(2/3tanφ)代替式(5—6)的c和φ，按式（5-7）计算极限荷载太沙基公式的承载力系数曲线(5-7)地

8、基极限荷载的理论公式简介对于方形和圆形基础，太沙基根据经验建议采用下列公式计算：圆形基础（为基础半径）:(5-8)方形基础（为方形基础的宽度）:(5-9)一按《规范》确定地基承载力二地基强度验算5.3按《规范》确定地基承载力确定地基承载力时，先根据现场勘察结果及地基土的物理性质指标查表确定地基承载力基本