土力学与基础工程-第六章-地基承载力.ppt

地基承载力地基承载力北京工业大学北京工业大学 建筑工程学院建筑工程学院概概 述述地基土沉降变形建筑物基础沉降和沉降差变形要求概概 述述荷载过大超过地基承载力地基产生滑动破坏稳定要求剪切破坏的型式剪切破坏的型式整体剪切破坏oPSPcrPuab临塑荷载极限荷载冲剪破坏随着荷载的增加，基础出现持续下沉，主要因为地基土的较大压缩以至于基础呈现连续刺入。地基不出现连续滑动面，基础侧面地面不出现隆起，因而基础边缘下的地基垂直剪切破坏。剪切破坏的型式剪切破坏的型式剪切破坏的形式局部剪切破坏静荷载曲线没有明显的直线段，地基破坏的曲线也不呈现冲剪破坏那样的明显的陡降。当基底压力达到一定数值即相应的极限荷载时，基础两侧微微隆起，然而剪切破坏区仅仅被限制在地基内部的某一区域，未形成延伸至底面的连续滑动面。剪切破坏的型式剪切破坏的型式132在软粘土上的密砂地基的冲剪破坏密砂上由于动力荷载引起的冲剪破坏剪切破坏的形式地基的破坏形式，主要与地基土的性质尤其是与压缩性质有关。较坚硬或密实的土，具有较低的压缩性，通常呈现整体剪切破坏。软弱粘土或松砂土地基，具有中高压缩性，常常呈现局部剪切破坏或者冲剪破坏。与基础埋埋深有关。剪切破坏的型式剪切破坏的型式P-S曲线曲线确定地基承载力的方法确定地基承载力的方法理论公式方法静载荷试验或其他原位试验规范查表方法 三类方法确定地基承载力不可能完全相同，尚需结合区域地质条件参照经验综合确定。按塑性开展深度确定地基承载力按塑性开展深度确定地基承载力假定条件 地基为均质半无限体，将地基中的剪切破坏区即塑性开展区限制在一定范围内。允许塑性区有一定的开展范围又保证地基最大限度的安全承担结构荷载时的基底压力确定地基的设计承载力。P-S曲线曲线容许承载力：容许承载力：临塑荷载：临塑荷载：地基承载力：指地基承受荷载的能力。三、地基承载力三、地基承载力极限荷载：极限荷载：无埋深无埋深一、基本假定一、基本假定1、地基受条形均布荷载；2、各向的自重应力相等。二、塑性区边界方程二、塑性区边界方程1、无埋深情况下M点的 大小主应力地基的临塑荷载地基的临塑荷载2、有有埋埋深深情情况况下下地地基基中中任任意意点的大小主应力为：点的大小主应力为：有埋深有埋深当M点达到极限平衡状态时，该点的大、小主应力应满足极限平衡条件：（塑性区边界方程）（塑性区边界方程）塑性区最大深度塑性区最大深度当 时，表示地基中刚要出现但尚未出现塑性区，相应的荷载即为临塑荷载 ：如果取 作为浅基础的地基承载力无疑是偏于保守的。在中心荷载下，可控制在基础宽度的1/4，相应的荷载用 表示：解答思路 依据弹性理论求出地基任意点自重应力和附加应力的表达式，再应用极限平衡条件推求塑性区边界方程，从而通过限定塑性开展区的最大深度获得地基承载力公式。按塑性开展深度确定地基承载力按塑性开展深度确定地基承载力一、普朗德尔极限承载力理论一、普朗德尔极限承载力理论（一）基本假定（一）基本假定1、条形均布荷载；、条形均布荷载；2、基底光滑；、基底光滑；3、土体无质量；、土体无质量；4、整体剪切破坏。整体剪切破坏。（二）塑性区（二）塑性区朗肯主动区；朗肯主动区；径向剪切区；径向剪切区；朗肯被动区。朗肯被动区。6.8 地基的极限承载力地基的极限承载力条形钢板下的滑动线条形钢板下的滑动线1920年普朗德尔极限承载力理论普朗德尔极限承载力理论雷斯诺雷斯诺 修正埋深修正埋深1924年泰勒公式泰勒公式 修正容重修正容重1948年承载力pu的三个组成部分pu（一）整体剪切破坏(a)理理论论滑滑动动面面 (b)简简化化的的滑滑动动面面隔离体隔离体二、太沙基承载力理论二、太沙基承载力理论三种情况叠加即得太沙基极限承载力公式：三种情况叠加即得太沙基极限承载力公式：（二）局部剪切破坏（二）局部剪切破坏（三）非条形基础（三）非条形基础方形基础：方形基础：圆形基础：圆形基础：容许承载力：容许承载力：P-S曲线曲线地基承载力的荷载试验法地基承载力的荷载试验法至少进行3个试验,分别确定出承载力基本值 fa1、fa2、fa3 fan其中有fa min、fa max、fa 当极差不大于均值的30%时，取均值为承载力特征值(修正前的容许承载力)当大于30%时，增加试验。fa静载荷试验确定的特征值f 深宽修正后的承载力特征值 b，d 宽度、深度修正系数，m地基以下、以上的土（平均）容重规范方法确定地基承载力规范方法确定地基承载力规范承载力表是在总结科研成果和工程实践经验的基础上制定的，利用现场勘查资料或室内试验资料直接查表得到承载力的标准值或承载力的基本值。