土中应力分布及计算.
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2018/12/10 概述 4
本章重点
1、掌握土中自重应力计算
2、掌握基底压力和基底附加压力分布与计算
3、掌握矩形面积均布荷载、矩形面积三角形分布荷载以 及条形荷载等条件下的土中竖向附加应力计算方法
2018/12/10
概述
5
主要内容
土中自重应力的计算
go go
基础底面压力的分布和计算 地基中附加应力的计算 有效应力原理
2018/12/10 土中自重应力的计算 10
3.2 土中自重应力的计算
4. 存在隔水层时水土自重应力计算 当地基中存在隔水层时，隔水层面以下土的自重 应考虑其上的静水压力作用。
cz i hi whw
i 1
n
式中， i —第i层土的天然重度，对地下水 ' 位以下的土取有效重度 i ；hw— 地下水到隔水层 的距离(m)。 在地下水位以下，如埋藏有不透水层, 由于不透水层中不存在水的浮力，所以层面及层面以 下的自重应力应按上覆土层的水土总重计。
2018/12/10 土中自重应力的计算 11
3.2 土中自重应力的计算
5. 土中水平自重应力
cx cy K0 cz
式中K。——侧压力系数(静止土压力系数) 6.成层土中自重应力计算过程参见下面动画。 Question
何谓土中应力，计算它有何意义？
怎样简化土中应力的计算模型？在工程应用中应该注 意哪些问题？ BACK
在深度z处平面上，土体因自身重 力产生的竖向应力 cz（称竖向自重应 力）等于单位面积上土柱体的重力G， 如上图所示。在深度z处土的自重应力 为： G zA
cz
cz
A A 式中， —为土的重度，
z
KN/m3； A —土柱体的截面积，m2。 从上式可知，自重应力随深度z线性增 加，呈三角形分布图形。
3.1 概述
1，土中应力的分类
按照应力产生的原因，土中应力分为自重应力和附加应力。 自重应力是土体受到重力作用而产生的应力；附加应力是由于外 载荷（建筑荷载、车辆荷载、土中水的渗流力、地震力等）的作 用，在土中产生的应力增量。 按照应力分担角度来分，则土中应力还可分为有效应力和 孔隙水压力。 2，土中应力计算的意义 一句话，计算土中应力是对建筑物等地基基础进行沉降计 算，强度与稳定性分析的基础。
2018/12/10 土中自重应力的计算 12
3.3 基础底面压力的分布和计算
建筑物荷载通过基础传递给地基的压力称基底压力（地 基反力）。也就是作用于基础底面土层单位面积的压力， 单位为kPa。
本节内容 1，基础底面地基反力分布 2，地基反力的简化计算方法
3，基底附加压力的计算
2018/12/10
go go
2018/12/10
主要内容
6
3.2 土中自重应力的计算
本节重点
1. 均质土自重应力计算； 2. 成层土自重应力计算；
3. 有地下水时土自重应力计算；
4. 存在隔水层时水土自重应力计算； 5. 土中水平自重应力。
2018/12/10
土中自重应力的计算
7
ห้องสมุดไป่ตู้
3.2 土中自重应力的计算
1. 均质土的自重应力
2018/12/10 概述 3
3.1 概述
３，土中一点的应力状态
3.1 方向的定义 3.2 二向应力状态斜截面上的应力与主应力 ４，土中应力的计算模型 土是三相体，但在实际应用中，人们将天然土体简化为线性弹性体， 即假设地基土是均匀、连续、各向同性的半无限弹性体。 在工程中需注意： 1，土的分散性影响 2，土的非理想弹性体影响 3，土的非均质性和各向异性影响
2018/12/10 土中自重应力的计算 8
3.2 土中自重应力的计算
2. 成层土的压力计算
地基土通常为成层土。当地基为成层土体时，设各 土层的厚度为hi，重度为 i ，则在深度z处土的自重应力计 算公式为：
cz i hi
i 1
n
z hi
i 1
n
式中， n—从地面到深度z处的土层数； hi—第i层 土的厚度，m。成层土的自重应力沿深度呈折线分布，转折点 位于 i 值发生变化的土层界面上。
基础底面压力的分布和计算
13
3.3 基础底面压力的分布和计算
1，基础底面地基反力分布 基底地基反力的分布规律主要取决于基础的刚度和 地基的变形条件。 基础刚度的影响
A 柔性基础
当基础为完全柔性时，基底压力的分布与作用 在基础上的荷载分布完全一致，如图所示。实际工程中 并没有完全柔性的基础，常把土坝(堤)及用钢板做成的 储油罐底板等视为柔性基础。
net foundation pressure ）
Soil )
3.3 基础底面压力分布和计算（Calculation and distribution of
3.4 地基中附加应力的计算(Calculation of superimposed stress in
foundation )
3.5 有效应力原理（Principle of effective stress）
2018/12/10 土中自重应力的计算 9
3.2 土中自重应力的计算
3. 有地下水时土自重应力计算 当计算地下水位以下土的自重应力时，应根据土的性质确定是否需要考虑水的浮 力作用。 通常认为水下的砂性土是应该考虑浮力作用的。粘性土则视其物理状态而定，一 般认为： 1，若水下的粘性土其液性指数IL＞1，则土处于流动状态，土颗粒之间存在着 大量自由水，可认为土体受到水浮力作用； 2，若IL ≤0，则土处于固体状态，土中自由水受到土颗粒间结合水膜的阻碍不 能传递静水压力，故认为土体不受水的浮力作用； 3，若0＜IL＜1，土处于塑性状态，土颗粒是否受到水的浮力作用就较难肯定， 在工程实践中一般均按土体受到水浮力作用来考虑。若地下水位以下的土受到水的 浮力作用，则水下部分土的重度按有效重度 ' 计算，其计算方法同成层土体情况。
3 土中应力分布及计算
( Distribution and calculation of stress in soil )
3 土中应力分布及计算
( Distribution and calculation of stress in soil )
3.1 概 述（Summary）
3.2 土的自重应力计算(Calculation of self-weight stress in
本章重点
1、掌握土中自重应力计算
2、掌握基底压力和基底附加压力分布与计算
3、掌握矩形面积均布荷载、矩形面积三角形分布荷载以 及条形荷载等条件下的土中竖向附加应力计算方法
2018/12/10
概述
5
主要内容
土中自重应力的计算
go go
基础底面压力的分布和计算 地基中附加应力的计算 有效应力原理
2018/12/10 土中自重应力的计算 10
3.2 土中自重应力的计算
4. 存在隔水层时水土自重应力计算 当地基中存在隔水层时，隔水层面以下土的自重 应考虑其上的静水压力作用。
cz i hi whw
i 1
n
式中， i —第i层土的天然重度，对地下水 ' 位以下的土取有效重度 i ；hw— 地下水到隔水层 的距离(m)。 在地下水位以下，如埋藏有不透水层, 由于不透水层中不存在水的浮力，所以层面及层面以 下的自重应力应按上覆土层的水土总重计。
2018/12/10 土中自重应力的计算 11
3.2 土中自重应力的计算
5. 土中水平自重应力
cx cy K0 cz
式中K。——侧压力系数(静止土压力系数) 6.成层土中自重应力计算过程参见下面动画。 Question
何谓土中应力，计算它有何意义？
怎样简化土中应力的计算模型？在工程应用中应该注 意哪些问题？ BACK
在深度z处平面上，土体因自身重 力产生的竖向应力 cz（称竖向自重应 力）等于单位面积上土柱体的重力G， 如上图所示。在深度z处土的自重应力 为： G zA
cz
cz
A A 式中， —为土的重度，
z
KN/m3； A —土柱体的截面积，m2。 从上式可知，自重应力随深度z线性增 加，呈三角形分布图形。
3.1 概述
1，土中应力的分类
按照应力产生的原因，土中应力分为自重应力和附加应力。 自重应力是土体受到重力作用而产生的应力；附加应力是由于外 载荷（建筑荷载、车辆荷载、土中水的渗流力、地震力等）的作 用，在土中产生的应力增量。 按照应力分担角度来分，则土中应力还可分为有效应力和 孔隙水压力。 2，土中应力计算的意义 一句话，计算土中应力是对建筑物等地基基础进行沉降计 算，强度与稳定性分析的基础。
2018/12/10 土中自重应力的计算 12
3.3 基础底面压力的分布和计算
建筑物荷载通过基础传递给地基的压力称基底压力（地 基反力）。也就是作用于基础底面土层单位面积的压力， 单位为kPa。
本节内容 1，基础底面地基反力分布 2，地基反力的简化计算方法
3，基底附加压力的计算
2018/12/10
go go
2018/12/10
主要内容
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3.2 土中自重应力的计算
本节重点
1. 均质土自重应力计算； 2. 成层土自重应力计算；
3. 有地下水时土自重应力计算；
4. 存在隔水层时水土自重应力计算； 5. 土中水平自重应力。
2018/12/10
土中自重应力的计算
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ห้องสมุดไป่ตู้
3.2 土中自重应力的计算
1. 均质土的自重应力
2018/12/10 概述 3
3.1 概述
３，土中一点的应力状态
3.1 方向的定义 3.2 二向应力状态斜截面上的应力与主应力 ４，土中应力的计算模型 土是三相体，但在实际应用中，人们将天然土体简化为线性弹性体， 即假设地基土是均匀、连续、各向同性的半无限弹性体。 在工程中需注意： 1，土的分散性影响 2，土的非理想弹性体影响 3，土的非均质性和各向异性影响
2018/12/10 土中自重应力的计算 8
3.2 土中自重应力的计算
2. 成层土的压力计算
地基土通常为成层土。当地基为成层土体时，设各 土层的厚度为hi，重度为 i ，则在深度z处土的自重应力计 算公式为：
cz i hi
i 1
n
z hi
i 1
n
式中， n—从地面到深度z处的土层数； hi—第i层 土的厚度，m。成层土的自重应力沿深度呈折线分布，转折点 位于 i 值发生变化的土层界面上。
基础底面压力的分布和计算
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3.3 基础底面压力的分布和计算
1，基础底面地基反力分布 基底地基反力的分布规律主要取决于基础的刚度和 地基的变形条件。 基础刚度的影响
A 柔性基础
当基础为完全柔性时，基底压力的分布与作用 在基础上的荷载分布完全一致，如图所示。实际工程中 并没有完全柔性的基础，常把土坝(堤)及用钢板做成的 储油罐底板等视为柔性基础。
net foundation pressure ）
Soil )
3.3 基础底面压力分布和计算（Calculation and distribution of
3.4 地基中附加应力的计算(Calculation of superimposed stress in
foundation )
3.5 有效应力原理（Principle of effective stress）
2018/12/10 土中自重应力的计算 9
3.2 土中自重应力的计算
3. 有地下水时土自重应力计算 当计算地下水位以下土的自重应力时，应根据土的性质确定是否需要考虑水的浮 力作用。 通常认为水下的砂性土是应该考虑浮力作用的。粘性土则视其物理状态而定，一 般认为： 1，若水下的粘性土其液性指数IL＞1，则土处于流动状态，土颗粒之间存在着 大量自由水，可认为土体受到水浮力作用； 2，若IL ≤0，则土处于固体状态，土中自由水受到土颗粒间结合水膜的阻碍不 能传递静水压力，故认为土体不受水的浮力作用； 3，若0＜IL＜1，土处于塑性状态，土颗粒是否受到水的浮力作用就较难肯定， 在工程实践中一般均按土体受到水浮力作用来考虑。若地下水位以下的土受到水的 浮力作用，则水下部分土的重度按有效重度 ' 计算，其计算方法同成层土体情况。
3 土中应力分布及计算
( Distribution and calculation of stress in soil )
3 土中应力分布及计算
( Distribution and calculation of stress in soil )
3.1 概 述（Summary）
3.2 土的自重应力计算(Calculation of self-weight stress in