根據(jù)彈性理論中的圣維南原理,基礎(chǔ)底面下一定深度處所引起的地基附加應(yīng)力與基底荷載的分布形態(tài)無關(guān),而只決定于荷載合力的大小和位置。 因此,對于具有一定剛度及尺寸較小的基礎(chǔ),其基底壓力當(dāng)作近似直線分布,可按材料力學(xué)公式進(jìn)行簡化計算。 1)中心荷載作用下的基底壓力 中心荷載作用下的基礎(chǔ),其所受荷載的合力通過基底形心。 基底壓力假定為均勻分布,如圖 所示, 基底壓力分布的簡化計算 此時基底平均壓力按下式計算: 2)偏心荷載作用下的基底壓力 單向偏心荷載作用下的矩形基礎(chǔ)如圖所示, 單向偏心荷載下矩形基礎(chǔ)的簡化計算 計算時,通?;组L邊方向與偏心方向取得一致,基底兩短邊邊緣最大、最小壓應(yīng)力可按材料力學(xué)短柱偏心受壓計算公式計算: 由式可知,按荷載偏心距 e 的大小,基底壓力的分布可能出現(xiàn)下述 3 種情況: ①當(dāng) e <l/6 時,p min >0,基底地基反力呈梯形分布,如圖(a)所示 ②當(dāng) e =l/6 時,p min =0,基底地基反力呈三角形分布,如圖(b)所示。 ③當(dāng) e >l/6 時,如圖(c)所示。 由于基底與地基之間不可能承受拉力,此時基底與地基土局部脫開,使基底地基反力重新分布。 根據(jù)偏心荷載與基底反力的平衡條件,地基反力的合力作用線應(yīng)與偏心荷載作用線重合,得基底邊緣最大地基反力 p′max 為: 矩形基礎(chǔ)在雙向偏心荷載作用下, 若基底最小壓力 p min ≥0,則矩形基礎(chǔ)邊緣 4 個腳點(diǎn)處的壓力 p max ,p min ,p 1 ,p 2 可按下列公式計算: ![]() 基底附加應(yīng)力 土的自重應(yīng)力一般不引起地基變形,只有新增的建筑物荷載,即作用于地基表面的附加應(yīng)力,才是使地基變形的主要原因。 實(shí)際上,一般基礎(chǔ)都埋置于地面下一定深度,該處原有自重應(yīng)力隨地基開挖而卸除。 因此,在計算由建筑物造成的基底附加應(yīng)力時,應(yīng)扣除基底標(biāo)高處土中原有的自重應(yīng)力,才能得到基底平面處新增加的基底附加應(yīng)力。 基底平均附加應(yīng)力按下式計算: ![]() 橋臺前后填土引起的基底附加應(yīng)力 高速公路的橋梁多采用深基礎(chǔ),而橋頭路基填方都比較高。 當(dāng)橋臺臺背填土的高度在 5 m以上時,應(yīng)考慮臺背填土對橋臺基底或樁尖平面處的豎向附加應(yīng)力。 對軟土地基,如相鄰墩臺的距離小于5 m 時,應(yīng)考慮臨近墩臺對軟土地基所引起的豎向附加應(yīng)力。 ![]() 橋臺填土對基底附加壓應(yīng)力的計算圖 臺背路基填土對橋臺基底或樁尖平面的前后邊緣處引起的附加應(yīng)力 p 01 按下式計算 ![]() 對于埋置式橋臺,應(yīng)按下式加算由于臺前錐體對基底或樁尖平面處的前邊緣引起的附加應(yīng)力 p 02 : ![]() |
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