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5.3.1 地基沉降的计算方法1在线视频

下一节:5.3.2 地基沉降的计算方法2

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5.3.1 地基沉降的计算方法1课程教案、知识点、字幕

下面我们学习第三节

地基沉降的计算方法

在这一节给大家介绍六种

地基沉降的计算方法

一单向压缩分层总和法

二考虑三向效应的单向压缩计算法

即Skempton—Bjerrum法

三三向变形计算法

即黄文熙法

四弹性理论法

五 应力路径法

六剑桥模型法

最后对这几种方法进行简单的讨论

先介绍单向沉降的分层总和法

实际上在土力学中我们学过这种方法

因为后面的计算方法都是

在这种方法的基础上发展起来的

所以我们有必要复习一下

这种方法假设较多

但应用广泛

单向压缩分层总和法的主要假设包括

附加应力用弹性理论计算

只发生单向渗流与沉降

主要计算主固结沉降

通过乘以沉降计算经验系数进行修正

这种方法可应用于

一般的成层土地基的沉降量计算

单向压缩分层总和法可采用

e-p曲线的指标进行计算

也可用e-lgp曲线的指标进行计算

采用e-p曲线的指标计算时

式1就是一个例子

采用e-lgp曲线的指标计算的优点是

可考虑超固结的影响

可用式2计算沉降量

最后要对

计算沉降量乘以Ψs进行修正

Ψs的取值范围为0.2~1.4

下面学习考虑

三向效应的单向压缩沉降计算法

Skempton和Bjerrum

为了考虑一般地基固有的

三向变形特性

将单向压缩公式中的

Δp以Δu来代替

Δu为不排水条件下

饱和土地基上瞬时加荷

将产生的孔隙水压力增量

认为沉降过程即为Δu的消散过程

基于这种思路

将左边单向压缩计算公式

换成右边的公式

对于一维情况

二者是相同的

即: Δu=Δp

当土体同时受应力增量

Δσ1和Δσ3作用时

土体内孔隙水压力增量为

Δu=B[Δσ3+A(Δσ1-Δσ3)]

对饱和土B=1

孔压增量为

Δu=AΔσ1+(1-A)Δσ3

也可表示为

Δu=Δσ1[A+(1-A)Δσ3/Δσ1]

以计算圆形基础轴线上的

固结沉降为例

Δui代替单向压缩公式中的Δpi

并考虑刚才得到的孔压公式

可得沉降量Sc计算公式1

比较分层总和法的

沉降量S的计算公式2

显然

两式的关系可表示为

Sc=μ∙S

利用上面求得的各个公式

可以求出沉降修正系数μ的表达式

如式1所示

设体积压缩系数mv为常数

孔压系数A可通过三轴试验确定

则μ的表达式可简化为

μ=A+(1-A) ∙ α

如式2所示

其中α的表达式

如式3所示

其物理意义是

小主应力增量Δσ3的分布面积

与小主应力增量Δσ1的

分布面积的比值

上述表达式考虑了小主应力σ3的影响

同时包含孔压系数A

一定程度上也反映了

土的剪胀性的影响

Scott求得了圆形

和条形基础的沉降修正系数

随孔压系数A的变化

如图所示

横坐标为孔压系数A

同时也给出了

不同固结状态的黏土A值的范围

纵坐标为沉降修正系数

结合这个图

我们可以分析

下沉降修正系数μ的变化特征

整体上μ随A的增加而增加

A=1时

对两种基础均有μ=1

每条线上的数值为压缩层厚度H

与基础直径或宽度B的比值

在A<1时

随H/B的减小μ增加

H/B=0时

μ=1

这其实是一维问题

在A>1时

随H/B的增加μ增加

比较圆形基础和条形基础可知

在A<1的区间内

在H/B=1时两种基础的μ值相等

在H/B<1时

条形基础的μ值大于圆形基础

而在H/B>1时

条形基础的μ值小于圆形基础

在A>1的区间内

上述关系正好相反

按本方法计算的沉降为固结沉降

还应考虑瞬时沉降Si

故最终的沉降应为

Stotal=Sc+Si

Si 通过前述方法确定

下面学习三向变形计算法

即黄文熙法

本方法和其它方法相比

有以下几个特点

一考虑了实际土体三向受力

与三向变形条件

二建议用三轴试验实测土的

应力应变关系

三计及应力水平与应力路径的影响

假设地基中一点

由于基础荷重引起的附加正应力为

σx σy σz

σx + σy + σz = Θ

根据弹性理论可得

εv=[(1-2v)/E]·Θ

由三轴试验可得

εv=(e2-e1)/(1+e1)

由这两个结果相等可求取

变形模量的表达式为

E=(1-2v)[(1+e1)/(e1-e2)]Θ

又由弹性理论可知

εv=1/E[(1+v)σz-vΘ]

可求出三维条件下竖向应变为

εz3=1/(1-2v)[(1+v)σz/Θ-v][(e1-e2)/(e2-e1)]

在平面应变条件下

Θ=σx+σy+σz=(1+v)(σz+σx)

Θ'=σx+σz=Θ/(1+v)

可求出平面应变条件下竖向应变为

εz2=[1/(1-2v)](σz/Θ'-v)(e1-e2)/(1+e1)

对求出的三向条件下的

竖向应变在土层厚度范围内

进行积分

可得该土层的压缩量

实际应用时

地基中的σz与Θ

可以通过弹性理论进行计算

v与e1、e2可在三轴试验中

通过模拟土体在地基中的

实际受力状态来测定

以上计算的是排水条件下的固结沉降

在三向变形条件下

加荷瞬时仍有不排水变形

故仍应再计入瞬时沉降

高等土力学课程列表:

第0章 绪论

-0.1 岩土工程的学科特点与发展

--0.1.1 岩土工程的学科特点与发展1

--0.1.2 岩土工程的学科特点与发展2

--0.1.3 岩土工程的学科特点与发展3

-0.2 土力学学科的发展历史

--0.2.1 土力学学科的发展历史1

--0.2.2 土力学学科的发展历史2

-0.3 岩土工程实践的发展

--0.3.1 岩土工程实践的发展1

--0.3.2 岩土工程实践的发展2

-0.4 理论与工程的检验

--0.4 理论与工程的检验

-0.5 岩土工程的可持续发展

--0.5 岩土工程的可持续发展

-第0章 绪论-作业

第1章 土工试验及测试

-1.0 概述

--1.0 概述

--1.0 概述-作业

-1.1 室内试验

--1.1.1 室内试验1

--1.1.2 室内试验2

--1.1.3 室内试验3

--1.1.4 室内试验4

--1.1.5 室内试验5

--1.1.6 室内试验6

--1.1 室内试验-作业

-1.2 模型试验

--1.2 模型试验

--1.2 模型试验-作业

-1.3 原位测试与现场观测

--1.3 原位测试与现场观测

--1.3 原位测试与现场观测-作业

-1.4 试验的检验与验证

--1.4 试验的检验与验证

第2章 土的本构关系

-2.1 概述

--2.1 概述

--2.1 概述-作业

-2.2 应力和应变

--2.2 应力和应变

--2.2 应力和应变-作业

-2.3 土的应力变形特性

--2.3.1 土的应力变形特性1

--2.3.2 土的应力变形特性2

--2.3.3 土的应力变形特性3

--2.3.4 土的应力变形特性4

--2.3 土的应力变形特性-作业

-2.4 土的弹性模型

--2.4.1 土的弹性模型1

--2.4.2 土的弹性模型2

--2.4.3 土的弹性模型3

--2.4.4 土的弹性模型4

--2.4.5 土的弹性模型5

--2.4 土的弹性模型-作业

-2.5 土的弹塑性模型的一般原理

--2.5.1 土的弹塑性模型的一般原理1

--2.5.2 土的弹塑性模型的一般原理2

--2.5.3 土的弹塑性模型的一般原理3

--2.5.4 土的弹塑性模型的一般原理4

--2.5 土的弹塑性模型的一般原理-作业

-2.6 剑桥模型

--2.6.1 剑桥模型1

--2.6.2 剑桥模型2

--2.6.3 剑桥模型3

--2.6.4 剑桥模型4

--2.6 剑桥模型-习题

-2.7 其它典型弹塑性模型

--2.7.1 其它典型弹塑性模型1

--2.7.2 其它典型弹塑性模型2

--2.7.3 其它典型弹塑性模型3

--2.7 其它典型弹塑性模型-作业

第3章 土的强度

-3.1 概述

--3.1.1 概述1

--3.1.2 概述2

--3.1 概述-作业

-3.2 土的抗剪强度的机理

--3.2.1 土的抗剪强度的机理1

--3.2.2 土的抗剪强度的机理2

--3.2.3 土的抗剪强度的机理3

--3.2 土的抗剪强度的机理-作业

-3.3 土的强度与土的物理性质

--3.3.1 土的强度与土的物理性质1

--3.3.2 土的强度与土的物理性质2

--3.3 土的强度与土的物理性质-作业

-3.4 影响土的强度的外部因素

--3.4.1 影响土的强度的外部因素1

--3.4.2 影响土的强度的外部因素2

--3.4.3 影响土的强度的外部因素3

--3.4 影响土的强度的外部因素-作业

-3.5 土的排水与不排水强度

--3.5.1 土的排水与不排水强度1

--3.5.2 土的排水与不排水强度2

--3.5.3 土的排水与不排水强度3

--3.5.4 土的排水与不排水强度4

--3.5 土的排水与不排水强度-作业

-3.6 土的强度理论

--3.6.1 土的强度理论1

--3.6.2 土的强度理论2

--3.6.3 土的强度理论3

--3.6.4 土的强度理论4

--3.6 土的强度理论-作业

-3.7 黏性土的抗拉强度

--3.7 黏性土的抗拉强度

--3.7 黏性土的抗拉强度-作业

第4章 土中渗流

-4.1 概述

--4.1 概述

--4.1 概述-作业

-4.2 饱和土的渗透性和基本方程

--4.2.1 饱和土的渗透性和基本方程1

--4.2.2 饱和土的渗透性和基本方程2

--4.2.3 饱和土的渗透性和基本方程3

--4.2.4 饱和土的渗透性和基本方程4

--4.2.5 饱和土的渗透性和基本方程5

--4.2 饱和土的渗透性和基本方程-作业

-4.3 饱和土二维渗流和流网

--4.3.1 饱和土二维渗流和流网1

--4.3.2 饱和土二维渗流和流网2

--4.3.3 饱和土二维渗流和流网3

--4.3 饱和土二维渗流和流网-作业

-4.4 饱和渗流数值计算方法

--4.4.1 饱和渗流数值计算方法1

--4.4.2 饱和渗流数值计算方法2

--4.4.3 饱和渗流数值计算方法3

--4.4.4 饱和渗流数值计算方法4

--4.4 饱和渗流数值计算方法-作业

-4.5 非饱和土中水的形态和基质吸力

--4.5.1 非饱和土中水的形态和基质吸力1

--4.5.2 非饱和土中水的形态和基质吸力2

--4.5 非饱和土中水的形态和基质吸力-作业

-4.6 非饱和土土水特征曲线

--4.6.1 非饱和土土水特征曲线1

--4.6.2 非饱和土土水特征曲线2

--4.6.3 非饱和土土水特征曲线3

--4.6 非饱和土土水特征曲线-作业

-4.7 非饱和土的渗透性和数值计算

--4.7.1 非饱和土的渗透性和数值计算1

--4.7.2 非饱和土的渗透性和数值计算2

--4.7.3 非饱和土的渗透性和数值计算3

--4.7 非饱和土的渗透性和数值计算-作业

第5章 土的压缩与固结

-5.1 概述

--5.1 概述

-5.2 土的压缩与地基的沉降

--5.2.1 土的压缩与地基的沉降1

--5.2.2 土的压缩与地基的沉降2

--5.2 土的压缩与地基的沉降-作业

-5.3 地基沉降的计算方法

--5.3.1 地基沉降的计算方法1

--5.3.2 地基沉降的计算方法2

--5.3.3 地基沉降的计算方法3

--5.3 地基沉降的计算方法-作业

-5.4 单向固结的普遍方程及一般问题

--5.4.1 单向固结的普遍方程及一般问题1

--5.4.2 单向固结的普遍方程及一般问题2

--5.4.3 单向固结的普遍方程及一般问题3

--5.4 单向固结普遍方程及一般问题-作业

-5.5 土的三维固结理论

--5.5.1 土的三维固结理论1

--5.5.2 土的三维固结理论2

--5.5.3 土的三维固结理论3

--5.5.4 土的三维固结理论4

--5.5.5 土的三维固结理论5

--5.5.6 土的三维固结问题6

--5.5 土的三维固结理论-作业

-5.6 关于土体固结的其他问题简介

--5.6 关于土体固结的其他问题简介

--5.6 关于土体固结的其他问题简介-作业

第6章 边坡稳定分析

-6.1 概述

--6.1 概述

-6.2 边坡稳定分析方法

--6.2.1 边坡稳定分析方法1

--6.2.2 边坡稳定分析方法2

--6.2.3 边坡稳定分析方法3

--6.2.4 边坡稳定分析方法4

-6.3 最小安全系数和潜在滑动面的搜索方法

--6.3 最小安全系数和潜在滑动面的搜索方法

-6.4 极限平衡法边坡稳定分析的一些结论

--6.4 极限平衡法边坡稳定分析的一些结论

-6.5 塑性力学上下限定理简介

--6.5 塑性力学上下限定理简介

-6.6 基于有限单元法的边坡稳定分析

--6.6 基于有限单元法的边坡稳定分析

-6 边坡稳定分析-作业

5.3.1 地基沉降的计算方法1笔记与讨论

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