地基附加应力、基础附加压力的概念
附加应力
英文:additional stress,superimposed stress
释文:附加应力是指荷载在地基内引起的应力增量(或者说是指建筑物荷重在土体中引起的附加于原有应力之上的应力)。是使地基失去稳定产生变形的主要原因。通常采用布辛涅斯克理论公式计算。
地基土中附加应力分布特点:
1。 在地面下同一深度的水平面上的附加应力不同,沿力的作用线上的附加应力最大,向两边则逐渐减小。
2。 距地面愈深,应力分布范围愈大,在同一铅直线上的附加应力不 同, 愈深则愈小。
计算地基附加应力,一般假定地基土是各向同性的、均质的线性变形体,而且在深度和水平方向上都是无限延伸的,即把地基看成是均质的线性变形半空间,这就可以直接采用弹性力学中关于弹性半空间的理论解答。
地基土中附加应力的计算的方法
一种是弹性理论方法;
另一种是应力扩散角法。
对建筑来说,有实际意义的是均布矩形荷载作用下地基中的附加应力,此类型附加应力的计算采用角点法。
基底压力与附加压力
基底压力——建筑物上部结构荷载和基础自重通过基础传递给地基,作用于基础底面传至地基的单位面积压力,又称接触压力。(另一版本:基础底面传递给地基表面的压力,由于基底压力作用于基础与地基的接触面上,故也称基底接触压力。 )
基底反力——基底压力的反作用力即地基土层反向施加于基础底面上的压力。
建筑物基础一般都有埋深,建筑物修建时进行的基坑开挖,减小了地基原有的自重应力,因此应在基底压力中扣除基底标高处原有土的自重应力,才是基础底面下真正施加于地基的压力,称为基底附加压力或基底净压力。
基底压力即是计算地基中附加应力的外荷载(扣除自重应力?),也是计算基础结构内力的外荷载。
基底附加压力:由于建筑物荷重使基底增加的压力称为基底附加压力。
基础通常是埋置在天然地面下一定深度的,这个深度就是基础埋置深度。由于天然土层在自重作用下的变形已经完成,故只有超出基底处原有自重应力的那部分应力才使地基产生附加变形。因此,基底附加压力p0是上部结构和基础传到基底的地基反力与基底处原先存在于土中的自重应力之差(新增加的应力)(图3-21),对于中心受压基础则为:
Po=p-pc=p-r*d
式中:p--基础底面总的压力(kPa);γ----基础埋深范围内土的有效重度 (kN/m3);d--基础埋置深度 (m) 。
可以看出,接触压力p不变,埋深d愈大则附加应力P0愈小。
首先我们应该知道地基土产生变形的原因有两条:1.外因,即建筑物荷载作用使地基中产生附加应力;二是内因:即土本身具有压缩性,所以地基在受到附加压力(由压力会计算出出附加应力)作用下将土体压缩就产生了变形。
接下来,我们看一下地基附加压力的概念:“一般的天然土层,在自重应力的长期作用下,变形早已完成,(此时是不存在附加压力,附加应力的,土体不在变形),只有在新增加于地基上的压力(即附加应力),才能引起地基产生附加应力和变形。这里关键理解“新增加于地基上的压力,可以这样理解,在天然土层状态下,即建筑物未建造前是没有新增压力的,不会引起地基变形,当建造建筑物后,地基就会受到建筑物上部结构传至基础上的竖向荷载和基础自重、基础台阶上填土的总重,这部分压力和为地基受到的总压力,由于基础总是埋置在天然地面一定深度处,该处的原有自重应力由于建造建筑物而将基础埋深范围内的土开挖而卸除,因此建筑物建造后地基受到的总压力扣除基地标高处(基础埋深范围内)原有的土中自重应力后,才是基底平面处新增加于地基的附加压力。
附加应力是指荷载在地基内引起的应力增量。
你可以这样理解:
基底标高处的自重应力原来就存在,
而计算基底平均压力Gk是考虑了那部分土重的!所以必须扣除!
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