地基承載力-穩(wěn)定分析.ppt

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1 第七章地基承載力穩(wěn)定分析2 7 1概述 7 2淺基礎(chǔ)的承載力 7 3承載力公式應(yīng)用 7 4深基礎(chǔ)的承載力公式 7 5現(xiàn)場施工實(shí)例 2 7 1概述 最大剪應(yīng)力線 圖5 3 淺基礎(chǔ)模型試驗(yàn) 鋁棒 3 7 1概述 一 淺基礎(chǔ) 埋深淺 一般D 5m 或D B小于等于1 D 只考慮基底以下的土體承受荷載 淺基礎(chǔ)的類型 1 獨(dú)立基礎(chǔ) 用于單層工業(yè)廠房及框架結(jié)構(gòu)建筑 4 7 1概述 一 淺基礎(chǔ) 2 條形基礎(chǔ) 1 墻下條形基礎(chǔ) 淺基礎(chǔ)的類型 2 柱下條形基礎(chǔ) 用于磚混結(jié)構(gòu)等 用于框架結(jié)構(gòu)等 5 3 十字交叉基礎(chǔ) 4 片筏基礎(chǔ) 7 1概述 一 淺基礎(chǔ) 淺基礎(chǔ)的類型 6 5 箱形基礎(chǔ) 用于高層建筑 7 1概述 一 淺基礎(chǔ) 淺基礎(chǔ)的類型 7 二 深基礎(chǔ) 樁基礎(chǔ) 埋深深 建筑物荷載由基礎(chǔ)側(cè)面土的摩阻力和基礎(chǔ)底面以下土的承載力共同承受 樁基礎(chǔ)模型試驗(yàn) 7 1概述 8 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 一 地基破壞形式 pcr臨塑荷載 pcr p pu pu極限荷載 臨塑荷載pcr 基底邊緣處 時(shí)的荷載 極限荷載pu 使地基土產(chǎn)生破壞時(shí)的荷載 1 整體剪切破壞 地基中形成連續(xù)的滑動面 基礎(chǔ)急劇下沉 地面隆起 密實(shí)砂土 堅(jiān)硬粘土 9 1 整體剪切破壞 pu極限荷載 2 局部剪切破壞 pu極限荷載 滑動面從基礎(chǔ)邊緣開始 終止于地基中某點(diǎn) 基礎(chǔ)下沉 地面隆起 pu極限荷載 3 沖切破壞 沉降量大 基礎(chǔ) 切入 土中 軟土 s p 1 pcr pu 2 3 壓力 沉降關(guān)系曲線 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 一 地基破壞形式 10 二 淺基礎(chǔ)的地基臨荷載pcr D 基底 M z 地基中M點(diǎn) 附加應(yīng)力 自重應(yīng)力 附加應(yīng)力由p0引起 自重應(yīng)力 則M點(diǎn)總主應(yīng)力 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 11 D M z M點(diǎn)總主應(yīng)力 M點(diǎn)達(dá)極限平衡時(shí) 粘性土 c 1 代入 2 并整理得 即 稱為塑性區(qū)邊界方程 二 淺基礎(chǔ)的地基臨荷載pcr 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 12 把代入 3 式得 D z zmax 求塑性區(qū)最大深度zmax 所以 即 二 淺基礎(chǔ)的地基臨荷載pcr 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 13 基底以上土的重度的加權(quán)平均值 水下取 D z zmax 若zmax 0 地基中將要出現(xiàn)但尚未出現(xiàn)塑性區(qū) 相應(yīng)的荷載為臨塑荷載pcr 令zmax 0得 簡記為 式中 承載力系數(shù)ND 承載力系數(shù)Nc 二 淺基礎(chǔ)的地基臨荷載pcr 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 14 三 淺基礎(chǔ)的地基臨界荷載p1 4 p1 3 D z zmax 令zmax B 4 代入上式得 簡記為 B 同理 式中 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 15 四 太沙基 K Terzaghi 極限承載力理論 pf D a b 假定 1 整體剪切破壞 如圖 2 基底粗糙 區(qū)土不破壞形成 彈性核 3 區(qū)為塑性破壞區(qū) 區(qū)是一組對數(shù)螺線和一組射線組成 區(qū)是被動朗肯區(qū) 4 按條形基礎(chǔ)推導(dǎo) 屬平面應(yīng)變問題 5 不計(jì)基底以上土的抗剪強(qiáng)度 影響用超載p0表示 考慮基底以下 彈性核 的靜力平衡 pf Pp Pp 若忽略土楔體自重 并且p0 0 c 0 B 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 16 四 太沙基 K Terzaghi 極限承載力理論 D a b 考慮 彈性核 豎向靜力平衡 pf Pp 若忽略土楔體自重 并且p0 0 c 0 即 設(shè) pf W c pp B B 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 pf 17 當(dāng) 由 彈性核 靜力平衡條件 承載力系數(shù) 是的函數(shù) 四 太沙基 K Terzaghi 極限承載力理論 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 基底以下土的重度 水下取浮重度 基底以上土的重度的加權(quán)平均值 pf D a b 18 太沙基承載力系數(shù)圖表 圖中 四 太沙基 K Terzaghi 極限承載力理論 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 19 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 五 普朗德爾 L Prandtl 極限承載力理論 pf D a b B 朗肯被動區(qū) 朗肯主動區(qū) 對數(shù)螺線 b a B 2 pu p0 pa pp c R 對a點(diǎn)取矩 應(yīng)有 得 其中 r0 20 排水條件差的飽和粘性土 Nq 1 Pf p0 5 14c 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 五 普朗德爾 L Prandtl 極限承載力理論 21 六 魏錫克 Vesic 極限承載力理論 魏錫克在普朗德爾理論的基礎(chǔ)上 考慮土體自重得出承載力公式為 其中 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 22 六 魏錫克 Vesic 極限承載力理論 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 23 7 2淺基礎(chǔ)的承載力公式 七 局部剪切破壞時(shí)淺基礎(chǔ)的地基承載力 太沙基建議 降低抗剪強(qiáng)度指標(biāo) 取 軟粘土和松砂 24 八 地基承載力公式比較 承載力公式 1 地基臨塑荷載pcr 2 地基臨界荷載p1 4 3 太沙基極限承載力 4 普朗德爾極限承載力 5 魏錫克極限承載力 查圖表 25 7 4深基礎(chǔ)的承載力公式 樁基礎(chǔ)模型試驗(yàn) 鋁棒 樁基礎(chǔ) 單樁承載力 Qf Qt Qs Qf Qt Qs 26 7 4深基礎(chǔ)的承載力公式 Qf Qt Qs 一 單樁承載力 At樁端面積 Qf Qt Qs qt樁端承載力 可用前述深基礎(chǔ)承載力公式 qs樁側(cè)摩阻力 分段計(jì)算 z 砂土地基 粘土地基 As樁側(cè)面積 27 7 4深基礎(chǔ)的承載力公式 二 樁的負(fù)摩阻力 正摩阻力 Q Q 摩阻力 z 負(fù)摩阻力 中性點(diǎn) 28 端承樁摩擦樁 7 4深基礎(chǔ)的承載力公式 二 樁的負(fù)摩阻力 29 7 4深基礎(chǔ)的承載力公式 三 群樁承載力 土層 巖層 群樁承載力 單樁承載力之和 假象實(shí)體基礎(chǔ) 摩擦樁 端承樁 30 7 5現(xiàn)場施工實(shí)例 用 砂袋 補(bǔ)強(qiáng)鐵路的路基和地基 31 用 砂袋 做基礎(chǔ)承受建筑物荷載 7 5現(xiàn)場施工實(shí)例 32 用 砂袋 做基礎(chǔ) 條形基礎(chǔ) 承受建筑物荷載 7 5現(xiàn)場施工實(shí)例 33 用 砂袋 做基礎(chǔ) 筏基 承受建筑物荷載 7 5現(xiàn)場施工實(shí)例 34 概述 淺基礎(chǔ)的承載力 深基礎(chǔ)的承載力公式 小結(jié) 群樁承載力 樁的負(fù)摩擦阻力 單樁承載力 淺基礎(chǔ) 深基礎(chǔ) 第七章地基承載力穩(wěn)定分析2小結(jié) 承載力公式應(yīng)用 極限承載力理論 地基臨荷載 地基破壞形式