《土力学》-8-地基承载力

土力学8地基承载力《土力学》第八章地基承载力第一节概述一．地基稳定性的概念地基稳定性：在外荷载作用下，地基抵抗剪切破坏的能力。外荷载影响因素基础地基土的特性二．地基破坏的形式和特点1．整体剪切破坏：（generalshearfailure）特征：曲线有明显直线段，曲线段与陡降段。破坏从基本边缘开始，滑动面贯通地表，两侧土体有明显隆起。2．局部剪切破坏：（localshearfailure）特征：曲线非线性，无明显转折。地基破坏从基础边缘开始，但滑动面末延伸到地基，而是终止在地基土内部某一位置，两侧地面微微隆起，呈现破坏特征。3．冲剪破坏：（punchingshearfailure）特征：基础发生垂直剪切破坏，地基内部不形成连续的滑动面，土体没有隆起现象。三．整体破坏的三个阶段弹性变形阶段：荷载较小，剪应力ζ〈ζf，基底压力()呈直线。弹塑性变形阶段：荷载↑，基础边缘土开始出现剪切破坏。破坏阶段：剪切破坏区扩展成片,形成完整的滑动面。概念：1、临塑荷载Pcr(criticaledgepressure)地基土开始出现剪切破坏时地基所承受的基底压力。2、极限荷载（地基极限承载力）Pu(ultimatepressure)地基濒临破坏（即弹塑性变形阶段转变为破坏阶段）时所承受的基底压力。四．地基承载力概念1．地基承载力：(bearingcapacity)地基所承受的荷载的能力。2．极限承载力：（ultimatebearingcapacity）地基即将丧失稳定性的承载力。Pu3．容许承载力：（allowablebearingcapacity）地基稳定有足够的安全度，并且变形控制在建筑物容许范围内时承载力。[P]=(Pu/Fs)4．地基承载力特征值。af第二节按塑性区开展的范围确定地基承载力一．临塑荷载Pcr计算1．塑性区变形的边界方程dcdpztan)2(cosmax2．临塑荷载公式当Zmax=o（即塑性区开展深度为0时，此时地基所能承受的基底附加压力即为临塑荷载。dNcNpqccr式中：2cotcotcN2cot2cotqN二、塑性荷载根据经验，塑性区开展深度可取（1/4~1/3）b其中b为条形基础宽，cqNcNqbNP4/1cqNcNqbNP/3/1/式中：)2(cot4N)2(cot3/rN式中包括三项：基础底面以下土体地基的性质（粘滞力）基础底面以上土体地基承载力特征值af思考：1、Pcr、P1/4、P1/3、fa各是什么概念？与哪些因素有关？第三节按极限荷载确定地基和承载力极限荷载：地基濒于整体破坏时的最大基底压力。一．太沙基公式：常被用来求解条形浅基础受铅直中心荷载作用下均质地基中的极限承载力。（一）公式假设：1.基础为条形浅基础2.基础两侧埋深d范围内的土重被视为边荷载3.基础底面粗糙4.在极限荷载作用下地基中滑动面可分为三个区主动朗肯区径向剪切区朗肯被动区（二）滑动土体受力分析cquNcNqbNP21式中：Pu——地基极限荷载。kPaq——边荷载.()Nγ、Nq、Nc-----------承载力系数，其中：)245(cos22tan)2(eNqNc=(Nq-1)/tanφ对于局部剪切破坏：C*=1/3C,tanφ*=2/3tanφ/*//21cquNcqNbNP方形基础：cquNcqNbNP6.0整体破坏/*//6.0cquNcqNbNP局部破坏方形基础：cquNcqNbNP4.0整体破坏/*//4.0cquNcqNbNP局部破坏例8-3-1二．汉森公式汉森公式中考虑了荷载倾斜，基础形状及基础埋深等影响ccCCCqqqqquvgdSIcNgdSiqNgdSiNbP/21水平荷载汉森公式：Puh=Puvtanδ地基的容许承载力：[p]=pu/Fs式中：Fs——安全系数，一般取2-2.5第四章按规范确定地基承载力设计值规范中承载力表可分为两类：一类是根据地基土的物理，力学性质指标，修正承载力基本值af一类是据修正后的指标（标准贯入击数），akf一．按土的性质指标确定承载力标准值二．按标准贯入击数确定承载力的标准值三．地基承载力设计值的确定当基础的宽度以及基础的埋深时，从荷载试验或其他原位测度经验值等方法确定的地基承载力特征值尚需按下式修正：)5.0()3(dbffmdbaka式中：af——修正后的地基承载力基本值；akf——地基承载力特征值；db——b和d的承载力修正系数；（）——基础底面以下土的重度，地下水位取/；（m）——基础底面以上土的加权平均，水位以下取/。例8-4-1思考：1、太沙基公式的适用条件是什么？2、确定承载力有哪些方法？如何确定？