第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第1张图片

本章我们来说说地基承载力,地基承载力简单来说就是地基土承受荷载的能力,地基承载力不足会引起两种问题:①剪切破坏②不均匀沉降。

并且,地基承载力与一般的工程材料的“强度”概念不同,一般的工程材料有它的强度范围,可以通过有限次试验来统计出标准值,比如钢材、混凝土等。

而地基土是大变形材料,地基承载力的发展过程是:

弹性变形→局部塑性区→塑性区扩大→连续滑动面→地基失稳破坏

本章重点:

(1)地基破坏模式和破坏发展过程

(2)用极限平衡条件确定地基临塑荷载、塑性荷载

(3)地基极限承载力的原理、假设、计算方法

(4)用规范的方法计算地基承载力

地基破坏形式

首先我们来看一下地基破坏形式以及对应的描述方法:

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第2张图片

(a)整体剪切破坏:地基发生整体剪切破坏时,地基中出现与地表贯通的连续滑动面,地基土沿着这个滑动面大量挤出,引起地面土体显著隆起,p-S曲线存在明显拐点。它的破坏过程还可以细分为三个:

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第3张图片

(b)局部剪切破坏:地基发生局部剪切破坏时,地基中出现左右对称的滑裂面,但是滑裂面不贯通到地面,两侧地表土体隆起不明显,p-S曲线没有明显拐点。

(c)冲切破坏:地基发生局部剪切破坏时,土体发生竖向剪切破坏,基础刺入土体沉陷下去,地表土体不但没有隆起,而且还会凹陷下去。

相关的荷载计算

临塑荷载Pcr:地基中开始出现塑性区时对应的荷载

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第4张图片

推导过程:

上图右边的基础宽度为b,埋深为d的条形基础(单位长度为1m),基底压力为P,基底附加压力为Po,在地基中任意一点M处引起的附加应力(主应力)在1902年由米歇尔(Michell)给出了弹性力学解答:

0919c4a0d46524b82be33bbda2e10b80.png

5d462d516b0a0a11740041a0fc9a104c.png

41df7581b9730b7aaafd78beb9275e52.png

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第5张图片

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第6张图片

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第7张图片

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第8张图片

由上式可以知道,在其他条件不变下,基底压力p增大时,Zmax也增大,塑性区发展越来越深,当Zmax=0时,P就成为Pcr:

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第9张图片

地基临界荷载:

一般经验表明,在中心荷载作用下,容许地基塑性区最大深度Zmax=b/4;

在偏心荷载作用下,容许地基塑性区最大深度Zmax=b/3。

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第10张图片

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第11张图片

地基承载力Pu:地基能承受的最大荷载

太沙基地基极限承载力公式:

基本假定:

935be5f6fa9b6d154691bee80553eb73.png

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第12张图片

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第13张图片

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第14张图片

1c3271c0421c1513458b9cbc11a5c48d.png

060ec0dc4a36f35033dfdcf8be49a766.png

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第15张图片

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第16张图片

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第17张图片

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第18张图片

第二重要极限公式推导过程_土木考研 土力学第八章公式推导_第19张图片

好了,极限承载力我只介绍太沙基公式的推导过程,本章介绍到此结束。

你可能感兴趣的:(第二重要极限公式推导过程)