第3章-地基变形计算ppt课件.ppt

《第3章-地基变形计算ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基础沉降及不均匀沉降墨西哥城某建筑1954年兴建的上海工业展览馆，建成后当年下沉60cm。1957年6月展览馆大厅四角沉降最大达146.6cm，最小沉降量为122.8cm。基础沉降引起墙体开裂第3章地基变形计算二、土的压缩性三、地基最终变形量计算五、地基沉降与时间的关系一、地基变形研究的工程意义四、应力历史对地基沉降的影响3.1地基变形研究的工程意义土是松散的多孔介质荷载作用颗粒移动、孔隙减小地基变形、基础沉降均匀沉降不均匀沉降因此，进行地基设计时，必须根据建筑物的情况和地基土的特性，计算基础可能发生的沉降，并设法将其控制在建筑物所容许的范围以内。上部结构产生

2、附加应力影响建筑物安全和正常使用地基土沉降的原因内因外因外荷载导致土体中原有的应力状态发生了变化。土体本身具有压缩特性。土体产生压缩变形的原因土土粒水气体连通气体封闭气体压缩量不足总压缩量的1/400。排出土体，孔隙体积减小。土的压缩变形是土中水和气体排出而引起孔隙体积减小的结果。即ΔV=ΔVv3.2土的压缩性压缩：土在压力作用下，体积减小的现象。土粒移动孔隙体积减小孔隙水、气排出该过程的完成需要时间固结：土体在压力作用下，压缩量随时间增长的全过程。一、固结试验和压缩曲线1.固结试验研究土的压缩特性固结仪试验方法——侧限压缩试验透水石透水石荷载土样刚性护环环刀

3、和护环的限制，土样在压力作用下只发生竖向压缩，而无侧向变形。土样p施加荷载p，静置至变形稳定逐级加大荷载pip1s1e1e0Ptestp2s2e2p3s3e3试样初始高度：H0稳定变形量：ΔHi变形稳定后高度：Hi变形稳定后孔隙比：ei试样的初始孔隙比e0试样在各级压力下变形稳定后的孔隙比ei2.压缩曲线试验得到（pi、ei）01002003004000.60.70.80.91.0ep(kPa)绘制压缩曲线压缩曲线：试样承受的压力与该压力下变形稳定时对应的孔隙比之间的关系曲线。e~p曲线二、压缩性指标01002003004000.60.70.80.91.0ep

4、(kPa)Δp压缩系数，MPa-1反映土压缩性的大小1.压缩系数a将压缩试验结果绘制在e~p坐标系中工程上采用p1=100kPa、p2=200kPa时对应的压缩系数评价土的压缩性。低压缩性土中压缩性土高压缩性土10010000.60.70.80.9eCc1lgp(kPa)2.压缩指数将压缩试验结果绘制在e~lgp坐标系中压缩指数（表3.2）反映土压缩性的大小在较高的压力范围内，压缩曲线近似为一直线，该直线越陡，土的压缩性越高。e~lgp曲线3、压缩模量(侧限压缩模量)根据e-p曲线，可以求算另一个压缩性指标—压缩模量Es。它的定义是土在完全侧限条件下的竖向附加

5、压应力与相应的应变增量之比值。土的压缩模量可根据下式计算：评定：Es<4Mpa属高压缩性土；Es=4~15Mpa属中等压缩性土，Es>15Mpa为低压缩性土4、变形模量Eo土的变形模量是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值。可由室内侧限压缩试验得到的压缩模量Es求得；也可由静载荷试验确定。三、土的回弹与再压缩10010000.60.70.80.9e1Celgp(kPa)实验过程：加压—减压—在加压p(kPa)e原始压缩曲线回弹曲线再压曲线原始压缩曲线回弹曲线再压曲线ce：回弹指数1.土的压缩变形由弹性变形和塑性变形两部分组成，且以塑性变形为主；由土的回弹与再压

6、缩曲线可知:2.土的再压缩曲线比原始压缩曲线斜率明显减小，即土经过压缩后的卸荷再压缩性降低；3.2地基最终变形量计算地基最终变形量计算之前，土的e~p或e~lgp曲线已通过试验得到，即地基土在任一压力下变形稳定的孔隙比已知。若土在自重作用下变形稳定，则只有附加应力才可使土产生变形。即初始压力为自重应力，压力增量为附加应力。一、单向压缩层变形量计算基本假设①土是均质、各向同性的半无限弹性体，且土粒本身压缩忽略不计；②土只产生竖向变形，不产生侧向变形；③土中应力为均匀分布；土粒孔隙土粒孔隙sh2h1变形前h1、p1、e1变形后h2、p2、e2压力增量△pp1△pp

7、1变形量s=h1-h21.基本公式2.e~p曲线公式Es：土的压缩模量，MPa。E0：土的变形模量。是土体在侧向自由变形条件下竖向应力与竖向总应变之比。根据广义虎克定律和土在侧限条件下的受力情况，可以得到：二、地基最终变形量计算基本假定1.基底压力为线性分布；2.附加应力用弹性理论计算；3.只发生单向沉降，侧限应力状态；4.只计算固结沉降；5.将地基分成若干层，认为整个地基的最终沉降量为各层沉降量之和：1.分层总和法的基本原理dσc线σz线i层p1i—i层土自重应力平均值p1iΔp1iΔp1i—i层土附加应力平均值p2i=p1i+Δp1i由p2i、p1i查e~

8、p曲线得e2i、e1i；hi2.分层总