2013土力学-冯老师-第四章-地基应力计算课件

2013土力学-冯老师-第四章-地基应力计算课件目录•地基应力计算概述•地基自重应力计算•附加应力计算•地基应力分布规律•地基应力计算中的问题与对策01地基应力计算概述定义与目的定义地基应力计算是指根据土的力学性质和基础结构形式，通过一定的计算方法，求出作用于基础底面的压力或反力的过程目的地基应力计算的主要目的是为了确保建筑物或构筑物的安全稳定，防止地基变形、沉降或滑移等现象的发生，同时为设计、施工和监测提供依据计算方法分类数值法利用计算机技术，通过数值模拟软解析法件对土体和基础的相互作用进行模拟和分析，得出基础底面的压力或基于力学原理和数学公式，通过反力已知的土的物理性质和参数，直接求解出基础底面的压力或反力经验法根据工程实践经验和相关规范，结合地质勘查报告和基础结构设计，估算基础底面的压力或反力计算步骤与流程选择计算方法根据实际情况选择合适的计算方收集资料进行计算法，如解析法、数值法或经验法收集相关资料，包括地质勘查报按照所选方法进行计算，得出基告、基础结构设计图纸、土的物础底面的压力或反力理性质和参数等确定计算目的和要求结果分析和评价对计算结果进行分析和评价，判明确计算的目标和限制条件，如断其是否满足工程要求和安全稳建筑物类型、地质条件、施工条定性要求，并作出相应的调整和件等优化02地基自重应力计算计算原理010203土体自重作用均布压力作用应力分布规律地基自重应力是由于土体假设地基土层为均质、各地基自重应力沿深度呈线自重产生的应力，与土的向同性的弹性半空间体，性分布，在水平方向上则重度、土层厚度以及土的自重应力以均布压力的形均匀分布重力加速度等因素有关式作用于土体计算公式与参数自重应力计算公式σz=γz*k*h参数确定根据地质勘察资料和试验数据确定土的重度γz、土的侧压力系数k以及土层厚度h计算实例与结果分析计算实例以某高层建筑基础为例，根据地质勘察资料和设计要求，采用上述公式计算地基自重应力分布结果分析根据计算结果，分析地基自重应力在不同深度和水平方向的分布规律，为高层建筑基础设计提供依据03附加应力计算计算原理弹性力学原理分层总和法分层总和法是一种常用的附加应力计附加应力计算基于弹性力学原理，考算方法，将地基分层，在每层界面上虑土体的弹塑性性质，利用弹性理论应用弹性力学公式计算附加应力，然公式进行计算后求和得到总附加应力有效应力原理有效应力原理是计算附加应力的基础，它指出土体的自重应力和超静孔隙水压力共同作用于土体，产生附加应力竖向附加应力计算自重应力基底压力超静孔隙水压力自重应力是由于土体自重产生的基底压力是由于建筑物荷载传递超静孔隙水压力是由于土体中孔应力，其大小与土体的容重和土到下层土体产生的应力，其大小隙水压力的变化产生的附加应力，层深度有关与建筑物荷载和基底面积有关其大小与土体的含水率和渗透性有关水平附加应力计算水平向自重应力水平向自重应力是由于土体水平方向自重产生的应力，其大小与土体的容重和土层深度有关侧向基底压力侧向基底压力是由于建筑物侧向荷载传递到下层土体产生的应力，其大小与建筑物侧向荷载和基底面积有关剪切力剪切力是由于土体剪切作用产生的附加应力，其大小与土体的抗剪强度和剪切力的大小有关04地基应力分布规律应力分布特点水平应力大于垂直应力01在水平方向上，由于土体的侧压力，水平应力通常大于垂直应力离地表越深，应力值越大02随着深度的增加，土体受到的压力增大，应力值也随之增大应力分布不均匀03由于土体各处土质、密度和含水率不同，应力分布在不同位置存在差异应力分布影响因素地基土的性质上部结构的荷载地基的边界条件土的压缩性、内摩擦角、建筑物或其他设施的重量、地基的约束条件、埋深、粘聚力等性质对地基应力地面活荷载等，会改变地地形地貌等也会影响应力分布有显著影响基应力分布分布应力分布规律的应用地基承载力分析根据地基应力分布规律，评估地基的承载能力，确保建筑安全地基变形预测了解应力分布规律有助于预测地基可能发生的变形和沉降优化地基设计根据实际需求和地质条件，合理设计地基结构，降低成本并提高安全性05地基应力计算中的问题与对策计算误差分析输入数据误差在进行地基应力计算时，输入的原始数据可能存在误差，如土层厚度、土的性质参数等计算模型简化为了简化计算过程，地基应力计算中可能会对实际情况进行一些简化，如将连续介质简化为离散的土体单元，这可能导致误差的产生边界条件和初始条件地基应力计算中的边界条件和初始条件的设定也可能影响计算结果的准确性计算结果评价与优化对比分析将计算结果与实测数据进行对比，分析误差来源，对计算模型和参数进行修正敏感性分析分析不同参数对计算结果的影响程度，找出关键参数并进行优化反演分析通过反演分析，对计算模型进行优化，提高计算结果的准确性地基设计中的注意事项地基承载力在进行地基设计时，应确保地基承载力满足建筑物重量和其他外部荷载的要求地基变形控制在满足承载力的同时，还应控制地基的变形量，防止因不均匀沉降导致的建筑物损坏环境因素考虑地下水、地质条件、气候变化等环境因素的影响，确保地基的稳定性和安全性THANKS感谢观看。