基础工程赵明华第一章
基础工程教案 第一章
第一章导论第一节概述任何建筑物都建造在一定的地层上,建筑物的全部荷载都由它下面的地层来承担。
受建筑物影响的那一部分地层称为地基,建筑物与地基接触的部分称为基础。
桥梁上部结构为桥跨结构,而下部结构包括桥墩、桥台及其基础。
基础工程包括建筑物的地基与基础的设计与施工。
地基与基础在各种荷载作用下将产生附加应力和变形。
为了保证建筑物的正常使用与安全,地基与基础必须具有足够的强度和稳定性,变形也应在允许范围之内。
根据地层变化情况、上部结构的要求、荷载特点和施工技术水平,可采用不同类型的地基和基础。
地基可分为天然地基与人工地基。
未经人工处理就可以满足设计要求的地基称为天然地基。
如果天然地层土质过于软弱或存在不良工程地质问题,需要经过人工加固或处理后才能修筑基础,这种地基称为人工地基。
基础根据埋置深度分为浅基础和深基础。
通常将埋置深度较浅(一般在数米以内),且施工简单的基础称为浅基础;若浅层土质不良,需将基础置于较深的良好土层上,且施工较复杂时称为深基础。
基础埋置在土层内深度虽较浅,但在水下部分较深,如深水中桥墩基础,称为深水基础,在设计和施工中有些问题需要作为深基础考虑。
桥梁及各种人工构造物常用天然地基上的浅基础。
当需设置深基础时常采用桩基础或沉井基础,而我国公路桥梁应用最多的深基础是桩基础。
目前我国公路建筑物基础大多采用混凝土或钢筋混凝土结构,少部分用钢结构。
在石料丰富的地区,就地取材,也常用石砌基础。
只有在特殊情况下(如抢修、建临时便桥)采用木结构。
工程实践表明:建筑物地基与基础的设计和施工质量的优劣,对整个建筑物的质量和正常使用起着根本的作用。
基础工程是隐蔽工程,如有缺陷,较难发现,也较难弥补和修复,而这些缺陷往往直接影响整个建筑物的使用甚至安全。
基础工程的进度,经常控制整个建筑物的施工进度。
基础工程的造价,通常在整个建筑物造价中占相当大的比例,尤其是在复杂的地质条件下或深水中修建基础更是如此。
因此,对基础工程必须做到精心设计、精心施工。
2023年大学_土力学与基础工程第三版(赵明华著)课后答案下载
2023年土力学与基础工程第三版(赵明华著)课后答案下载2023年土力学与基础工程第三版(赵明华著)课后答案下载绪论第一章土的物理性质及其工程分类第一节土的三相组成第二节土的三相比例指标第三节土的结构第四节粘性土的界限含水量第五节砂土的密实度第六节粘性土的物理化学性质第七节土的工程分类习题思考题第二章土中水的运动规律第一节概述第二节渗透理论土力学与基础工程第三版(赵明华著):内容简介点击此处下载土力学与基础工程第三版(赵明华著)课后答案土力学与基础工程第三版(赵明华著):作品目录本书内容包括土的物理性质及其工程分类、土中水的运动规律、土中应力分布及计算、土的压缩性与地基沉降计算、土的抗剪强度、土压力计算、土坡稳定分析、地基承载力、天然地基基础设计、地基上梁和板的分析、桩基础、特殊性土地基、地基处理、支挡结构、动力机器基础和地基基础抗震设计等共十六章,并安排了大量的例题、习题和思考题。
本书可作为高等学校教材,供土木工程专业技术基础教学之用,也适用于原专业目录中的建筑工程、桥梁工程、道路工程、地下建筑工程及岩土工程等专业。
还可供从事土木工程勘察、设计和施工的技术人员参考。
本书较系统地介绍了土力学与基础工程的基本理论知识、分析计算方法及在工程实践中的应用等。
全书共分为11章,主要内容包括:绪论;土的物理性质及工程分类;土体中的应力计算;土的压缩性与地基沉降计算;土的抗剪强度与地基承载力;土压力与土坡稳定;天然地基浅基础;桩基础;沉井工程;地下连续墙工程;基坑工程。
本书密切结合应用型本科人才培养目标的要求,突出教材的实用性和综合应用性,各章内容由浅入深、概念清楚、层次分明、重点突出,涉及基础工程设计部分均依照我国现行规范进行编写,主要章节附有例题及习题。
本书可作为普通高等学校土木工程专业(建筑工程、交通土建、岩土工程等课群)本科的'教学用书,亦可供其他专业师生及工程技术人员参考及使用。
本书的配套电子课件位于机械工业出版社教材服务网上,向任课教师免费提供,请需要者根据书末的“信息反馈表”索取。
《土力学与基础工程》第三版(赵明华)课后习题答案 武汉理工大学出版社
0. 2 4 6
0,25 0.137 0.076 0.052
0 23.49 26.27 21.68
=2 p0
c1
z
c1
8
2
1
0.205
52.28
9
3.4
3.33
m
z = 2 .0 m
3.4
(a) A adgf aemb fhmb mcgh
c2
4 l =1 b
c1
z =1 b
= 0.175 175
c3
k = 5 10−2 mm/s
ab Q k = 5 10−5 mm/s Q=
v
3 i0 =0.005
2
1 2
i=
h1 − h2 2 23.50 3.50 − 23.20 2 = = 0.015 20 L
v = ki = 5 * 10−2 * 0.015 = 7.5 * 10 −4 mm / s
Q = rst = 7.5 * 10−4 * 3600 *1* 106 = 2.7 * 10 −3 m 3 / h * m2
ms = d s vs
w
= ds
w
100% 1 00%
mw = wm wms = wd s
w
m = ms + mw = d s ( (1 1 + w) 1
d d
=
ms v
=
ds w 1+ e sr = vw vv
2
100% 10
sr =
wd s ⇒ wd s = sr e e
w
r= g=
m d (1 + w) g= s v 1+ e n=
wL =48%
清华大学《土力学与地基基础》 PPT课件
v 公式如下(图1—25): ki
粘性土的达西定律
v k(i i' )
2—8 地基土(岩)的分类
地基土(岩)分类的任务是根据分类用途和土 (岩)的各种性质的差异将其划分为一定的类别。
土(岩)的合理分类具有很大的实际意义,例 如根据分类名称可以大致判断土(岩)的工程特性、 评价土(岩)作为建筑材料的适宜性以及结合其他 指标来确定地基的承载力等等。阅读33-39页内容。
··········································171 第八章 桩基础设计··········································
第一章 绪 论
一、 土力学、地基及基础的有关概念 1.地基—支撑建筑物荷载、且受建筑物荷载影响的那
一部分地层称为地基。地基有天然地基和人工地基之分。 2.基础--建筑物向地基传递荷载的下部结构就是基础。
第三章 土中应力计算
概述
研究地基的应力和变 形,必须从土的应力与应 变的基本关系出发来研究。 当应力很小时,土的应 力·应变关系曲线就不是 一根直线(图2—1),亦即 土的变形具有明显的非线 性特征。
假设
地基土为均匀、连续、 各向同性的半空间线性变 形体。
3—1 土的自重应力
一、单层土中自重应力的计算
称为界限粒径。 表l-8提供的是一种常用的土粒粒组的划分方法。
表中根据界限粒径200、20、2、0.05和0.005mm把土 粒分为六大粒组:漂石<块石)颗粒、卵石(碎石)颗粒、 圆砾(角砾)颗粒、砂粒、粉粒及粘粒。
土粒的大小及其组成情况,通常以土中各个粒组 的相对含量(各粒组占土粒总量的百 分数)来表示, 称为土的颗粒级配。
绪论土、土力学、地基及基础的概念
压力理论,这对后来土体强度理论的发展起了很大的促进作用。
瑞典费兰纽斯(Fellenius,1922)为解决铁路坍方提出了土坡稳
定分析法。
通过许多研究者的不懈努力、经验积累,到1925 年,美国太沙基(Terzaghi)在归纳发展以往成就的基 础上,发表了第一本《土力学》(Erdbaumechanik) 专著,1929年又与其他作者一起发表了《工程地质 学》(lngenieurgeologie)。从此土力学与基础工程 就作为独立的学科而取得不断的进展。从1936年至 今,召开了多届“国际土力学与基础工程学术会议。 许多国家和地区也都开展了类似的活动,交流和总结 本学科新的研究成果和实践经验,并定期出版土力学 与基础工程的杂志刊物,这些对本学科的发展都起到 了推动作用。
虎丘塔地质剖面图
渗透破坏- Teton坝
损失: 直接8000万美元,起 诉5500起,2.5亿美元, 死14人,受灾2.5万人, 60万亩土地,32公里 铁路
概况: 土坝,高90m,长1000m,建于 1972-75年,1976年6月失事
原因: 渗透破坏-水力劈裂
碰头的筒仓
这两个筒仓是 农场用来储存饲料 的,建于加拿大红 河谷的Agassiz ( 阿加西)粘土层上 ,由于两筒之间的 距离过近,在地基 中产生的应力发生 叠加,使得两筒之 间地基土层的应力 水平较高,从而导 致内侧沉降大于外 侧沉降,仓筒向内 倾斜。
2、学习本课程的任务
学习土力学的基本原理和主要概念,运用这些 原理和概念并结合建筑结构设计方法和施工知识, 会分析和计算地基基础问题。
3、方法 理论实践相结合,因为这门课是实践性很强的学 科,仅仅有书本上知识还是远远不够的,必须在实 践锻炼中才能真正提高。 三、本学科的发展概况 国内早期:
商师《土力学与基础工程》第三版(赵明华)课后习题答案武汉理工大学出版社
m / Nk0.81 = 5.3
m1 = d
m2 = b
z
apk 2.402=24.41+43+26.91+42.631 =
apk24.41= 001 270.0 270. 0= 1c
2=
4z
apk001 = 0p )4(
apk43= 001 071.0
0 71. 0 =
1c
2=
3z
333.1 =
5.1 b = 2 z
2=
5.1 b = 3 l
apk001 = 0p )3(
a pk 26.91=001
890.0 =
n e = %001 = )n − 1( s dv s dw
w s
w
v v = rs v
n −1 e +1 =e⇒ =n n e
w
%001
v
v =n v
3
e +1 e +1 e +1 = = =g r d + wre rs wr s d + wrw s d wr)w + 1( s d
e +1 v =g =g =r )w + 1( s d m e = rs dw
d
98.1 4.7
30.2 8.8
31.2 0.01
60.2 2.71
)mc/ g(P ) %(w 21.2
s
g7.01=64.72-531.83
g531. 83=45.251 * 52.0 = 2wm ⇒ % 52=%001 * g 64.72= 1wm
m m
2w
= 2m
g45.251= sm ∴ g 081 = 1m
土力学与基础工程参考答案_赵明华版 高清无水印
测定最小孔隙比为 0.461,最大孔隙比为 0.943,试求孔隙比 e 和相对密实度 Dr , 并评定该土的密实度。 解: ρ = 1.77 g / cm3 e= w=9.8% d s = 2.67 emin Βιβλιοθήκη 0.461 emax = 0.943
d s (1 + w) ρ w 2.67 ∗ (1 + 0.098) −1 = − 1 =0.656 ρ 1.77
4
土力学与地基基础参考答案
Dr =
emax − e 0.943 − 0.656 = = 0.595 emax − emin 0.943 − 0.461
∴ 为中密
Q 0.67> Dr >0.33
2.7 某干砂试样密度 ρ =1.66g/ cm 3 ,土粒比重 d s =2.69,置于雨中,若砂样体积不 变,饱和度增至 40%时,此砂在雨中的含水量 w 为多少? 解: ρ d = 1.66 g / cm 3 d s = 2.69 sr = 40% sr e 0.40 ∗ 0.62 *100%=9.2% = ds 2.69 某砂土的含水量 w=28.5%,土的天然重度 r=19kN/ m3 ,土粒比重 d s = 2.68 ,颗 e= 2.69 ∗ 1 ds ρw −1 = − 1 = 0.620 ρd 1.66
3.2 若图 3.31 中,中砂层以下为坚硬的整体岩石,试绘制其自重应力曲线。 3.2 解: σ 4 = 159.8 + rw (4.2 + 2.0) = 221.8kpa 3.3 某条形基础如图 3.32 所示,作用在基础上的荷载为 250kN/m,基础深度范 围内土的重度 γ = 17.5kN / m3 ,试计算 0-3、4-7 及 5-5 剖面各点的竖向附加 应力,并绘制曲线。
土力学与基础工程(赵明华)精华版全解
名词解释1.土力学—利用力学的一般原理,研究土的物理、化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。
它是力学的一个分支。
2.地基:为支承基础的土体或岩体。
在结构物基础底面下,承受由基础传来的荷载,受建筑物影响的那部分地层。
地基分为天然地基、人工地基。
3.基础:将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
基础依据埋置深度不同划分为浅基础、深基础2土的性质及工程分类1. 土的三相:水(液态、固态)气体(包括水气)固体颗粒(骨架)2. 原生矿物。
即岩浆在冷凝过程中形成的矿物。
3. 次生矿物。
系原生矿物经化学风化作用后而形成新的矿物4.粘土矿物特点:粘土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体,颗粒成片状,是由硅片和铝片构成的晶胞所组叠而成。
5.粒组:介于一定粒度范围内的土粒。
界限粒径:划分粒组的分界尺寸称为颗粒级配:土中各粒组的相对含量就称为土的颗粒级配。
(d > 0.075mm时,用筛分法;d <0.075,沉降分析)颗粒级配曲线:曲线平缓,表示粒径大小相差悬殊,土粒不均匀,即级配良好。
不均匀系数:C u=d60/d10,反映土粒大小的均匀程度,C u 越大表示粒度分布范围越大,土粒越不均匀,其级配越好。
曲率系数:C c=d302/(d60*d10),反映累计曲线的整体形状,Cc 越大,表示曲线向左凸,粗粒越多。
(d60 为小于某粒径的土重累计百分量为60% ,d30 、d11 分别为限制粒径、中值粒径、有效粒径)①对于级配连续的土:Cu>5,级配良好;Cu<5,级配不良。
②对于级配不连续的土,级配曲线上呈台阶状,采用单一指标Cu难以全面有效地判断土级配好坏,需同时满足Cu>5和Cc=1~3两个条件时,才为级配良好,反之则级配不良。
6.结合水-指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水。
这种电分子吸引力高达几千到几万个大气压,使水分子和土粒表面牢固地粘结在一起。
基础工程课件(赵明华)第章地基处理PPT文档70页
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事, 只想现 在的事 。现在 有成就 ,以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人,心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前,莽撞的 人只能 引为烧 身,只 有真奢侈是舒适的,否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学,如日出之阳;壮而好学 ,如日 中之光 ;志而 好学, 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里,与其说好 的教师 是幸福 ,不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战,就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢!
基础工程赵明华
30.05.2021
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谢谢!
✓ 变形要求— s<[s],控制地基的变形,使之不超过建 筑物的地基变形允许值
✓ 稳定要求— 挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足 够防止失稳破坏的安全储备
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绪论
2 本学科发展概况
我国远古时期
✓ 新石器时代西安半坡村土台及石础、春秋至秦
各种地基处理方法:例灰土垫层、水撼砂垫层、
厚达16m的软粘土层7262018即作用于地基上的荷载效应基底压应力不得超过地基承载力特征值或容许值变形要求ss控制地基的变形使之不超过建筑物的地基变形允许值稳定要求挡土墙边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备726201810新石器时代西安半坡村土台及石础春秋至秦各种地基处理方法
基础工程赵明华
石灰桩等。
近代世界上(18世纪欧洲工业革命)
✓ 1773年,法国库伦
✓ 1869年,英国朗金
✓ 1885年,法国Boussinesq
✓ 1922年,瑞典Fellenius
✓ 1925年,美国Tezager(太沙基)
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绪论
2 本学科发展概况
现代:
✓ 世界各国超高土坝(>200m)、超高层建筑、 桥梁与石油开采平台采用的超长或超大直径桩 基础
基础
✓深基础:埋深h≥5m,如桩基、沉井、沉箱等(1937,钱塘江大桥) ✓浅基础:一般h<5m,扩大基础等。
基础工程的特点
✓ 因地制宜,常无标准图可套
✓ 隐蔽工程,事故多,处理难
✓ 施工困难,受地下水影响大
✓30.理05.2论021与实践性强
5
绪论
1 地基、基础的基本概念
《基础工程赵明华》课件
基础工程概述
什么是基础工程?
基础工程是建筑物稳定的关键,涉及地基和地下 结构的建设。
基础工程的重要性
通过建立安全可靠的基础,确保建筑物的稳定性 和使用寿命。
第一章:物质的三态及其变化
1
固态
物质的固态具有密集排列的分子结构,
液态
2
并且形状和体积是稳定的。
液态物质的分子排列松散,具有流动
性和变化的形状。
《基础工程赵明华》PPT 课件
欢迎大家来到《基础工程赵明华》PPT课件!在本课中,我们将探讨赵明华 的简介以及基础工程的概述,以便更好地理解物质、力以及运动的基本概念。
赵明华的简介
教育背景
赵明华拥有博士学位,在工程学领域有丰富的学术经验。
研究领域
他的研究重点是物质的性质以及力的作用。
专业成就
赵明华在基础工程领域发表了多篇重要论文,并获得了一些奖项。
第五章:动力学基本定律
牛顿第一定律
物体静止或匀速直线运动时, 保持现状,除非有外力作用。
牛顿第二定律
物体受到的力与加速度成正 比,与物体质量成反比。
牛顿第三定律
任何作用力都会有一个相等 且反方向的反作用力。
3
气态
气态物质的分子排列非常松散,无固 定形状和体积,会自由扩散。
第二章:力的基本概念
1 力的定义
力是物体之间相互作用的结果,可以改变物体的状态或形状。
2 力的测量
力的单位是牛顿(N),使用测力计可以测量。
3 力的分类
力可以分为接触力和非接触力,如摩擦力、重力和电磁力。
第三章:平衡力系统
什么是平衡?
平衡是指力的合力为零,物体处于不动或匀速直 线运动的状态。
平衡力系统的特点
基础工程赵明华模拟试卷A
考试中心填写:湖南大学课程考试试卷试用下拉荷载一软弱地基一局部倾斜一复合地基一二、填空题(每空1分,共18分)1. 墙下钢筋砼条形基础底板厚度主要根据()条件确定;而柱下 钢筋砼单独基础底板厚度则应根据()条件确定。
2. 水平受荷桩通常可根据桩的( )分为刚性桩和柔性桩两种。
3. 湿陷性黄土通常又可细分为()和()两种。
4. 按静载试验确定单桩竖向承载力时,为了使试验能真实反映桩的实际情况要求在( )土的间歇时间不少于10天、()土不少于15天及()不少于25天。
5. 桩基础按承台位置可分为()桩基础和()桩基础两种。
6. 砂桩的主要作用是(),砂井的主要作用是( )。
7. 沉井施工水很深时,筑岛困难,则可采用()沉井。
课程名称:基础工程(一);课程编码:试卷编号:A (闭卷);考试时间:120分钟、名词解释(每题3分,共12分) 专业班 级:湖南大学教务处考试中心8.根据基础的受力条件,我们可以把砼基础称为(),而把钢筋砼基础称为()。
9.桩按设置效应通常可分为()桩、()桩及()桩三种。
三、辨析题(先判断对错,后简述理由。
每题2 分,共10 分)1. 桩端嵌入岩层深度大于0.5m 的桩称为嵌岩桩。
()2. 进行钢筋混凝土扩展基础设计时,应该考虑基础台阶宽高比的限制。
()3. 群桩效应使桩侧摩阻力、桩端阻力的发挥程度降低。
()4. 砂土液化是由于动水压力(渗流力)作用引起的。
()5. 桩的抗拔承载力仅取决于桩土之间的摩阻力与桩身自重无关。
()四、问答题(下面5 题,只选作4 题,共20 分)1. 减轻不均匀沉降危害的结构措施有哪些?2. 影响基础埋置深度的因素主要有哪些?3. 哪些情况下不能考虑承台的荷载分担效应?4. 换土垫层的主要作用是什么?5. 何谓地基承载力特征值?其常用的确定方法有哪些?五、计算题(下面3题,只选作2题,共40分)1、已知某钢筋砼条形基础,设计宽度 b=1.2m ,埋深d=1.0m ,基顶面承受:上部结构传来的荷载F=180kN/m 。
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y P(12) Er
r —集中力到计算点的距离 E —弹性材料的弹性模量 υ—弹性材料的泊桑比
图1.15 弹性半空间体表面的竖向位移计算
(a)集中荷载;(b)矩形面积均布荷载
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21
谢谢聆听
1.4 基础类型
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图1.4 墙下无筋扩展条形基础
11
1.地基基础设计原则
1.4 基础类型
图1.5 十字交叉梁基础
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12
1.地基基础设计原则
1.4 基础类型
图1.6 箱形基础 2(02由1/2顶/26、底板与内、外墙等组成、并由钢筋砼整浇而成空间整体结构)13
1.地基基础设计原则
——上部结构刚度的影响
上部结构为绝对刚性, 将约束基础变形,仅在
支座间发生局部弯曲
上部结构为完全柔性, 对基础变形约束作用很 小,基础产生整体弯曲
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图1.11 上部结构刚度影响示意图
18
1.地基基础设计原则
1.5.2 地基与基础的相互作用
柔性基础,随地基变 形而任意弯曲,基底 反力分布与基础上荷 载分布相同,无力调 整基底的不均匀沉降
图1.12 柔性基础
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刚性基础,在荷载作 用下基础不产生挠曲, 基底平面沉降后仍保 持平面,基底反力分 布有多种形态
19
1.地基基础设计原则
1.5.3 线性变形体的地基计算模型
文克勒地基模型
✓地基任一点所受的压力 强度与该点的地基沉降成 正比的假设即
pk·s
p — 土体表面某点单位面积 上的压力,kN/m2
1.4 基础类型
基桩直径 2.2m,长度 80m,钻孔长 度近90m
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图1.7 某公路大桥主桥南塔的桩基础
14
1.地基基础设计原则
1.4 基础类型
5 4
32 1
6
7 6
8
b) 图1.8 沉井基础
✓井筒状的结构物
✓在井壁的围护下从井内挖土
✓在自重作用下逐渐下沉
✓20封21/底2/26封顶形成的深基础
15
1.地基基础设计原则
1-9
图
共 同 工 作 概 念
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图1.9不均匀沉降引起砌体开裂
地基 基础 上部结构
16
1.地基基础设计原则
1.5 地基、基础与上部结构共同工作
图 1.10 地基、基础、上部结构的常规分析简图
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17
1.地基基础设计原则
1.5.1 共同工作的概念
s — 相应于某点的竖向位移,m k — 基床系数,kN/m3
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图1.14 文克勒地基模型
(a)弹簧模型; (b)文克勒地基 上的刚性基础
20
1.地基基础设计原则
1.5.3 线性变形体的地基计算模型
弹性半空间地基模型
✓将地基土体视为均质弹性 半空间体,当其表面作用一 集中力P时,其表面任一点
基础工程赵明华第一章
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1.地基基础设计原则
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1.地基基础设计原则
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1.地基基础设计原则
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1.地基基础设计原则
1.3 地基类型
天然地基✓ 土质地基✓来自岩石地基✓ 特殊土地基
人工地基—若天然地基软弱,承载力和变形不
能满足设计要求时,需对其进行加固处理的(如排 水固结法等处理)地基。
复合地基—由两种不同强度的介质(如软土中
加入水泥)组成的人工地基。
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1.4 基础类型
柱下单独基础 墙下单独基础
桩基础 沉井基础 沉箱基础
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柱下条形基础 墙下条形基础
箱形 基础
十字 交叉梁基础
梁板或平板 式筏形基础
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1.4 基础类型
图1.1 柱下单独基础
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1.4 基础类型
图1.2 墙下单独基础
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1.4 基础类型
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图1.3 柱下条形基础
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