地基附加應(yīng)力

地基附加應(yīng)力是指建筑物荷重在土體中引起的附加于原有應(yīng)力之上的應(yīng)力。

我們知道土中附加應(yīng)力分布特點是：

1、 在地面下同一深度的水平面上的附加應(yīng)力不同，沿力的作用線上的附加應(yīng)力最大，向兩邊則逐漸減小。

2、 距地面愈深，應(yīng)力分布范圍愈大，在同一鉛直線上的附加應(yīng)力不 同， 愈深則愈小。

計算地基附加應(yīng)力，一般假定地基土是各向同性的、均質(zhì)的線性變形體，而且在深度和水平方向上都是無限延伸的，即把地基看成是均質(zhì)的線性變形半空間，這就可以直接采用彈性力學(xué)中關(guān)于彈性半空間的理論解答。2100433B

由建筑物荷重在地基中引起的應(yīng)力。能使地基土層發(fā)生壓縮而引起地基沉降,甚至使整個地基發(fā)生滑動。其大小與建筑物的荷重、基礎(chǔ)尺寸、類型、砌置深度及土層結(jié)構(gòu)等有關(guān)。

由建筑物荷重在地基中引起的應(yīng)力。能使地基土層發(fā)生壓縮而引起地基沉降,甚至使整個地基發(fā)生滑動。其大小與建筑物的荷重、基礎(chǔ)尺寸、類型、砌置深度及土層結(jié)構(gòu)等有關(guān)。2100433B

地基附加應(yīng)力是地基基礎(chǔ)設(shè)計計算的重要內(nèi)容，與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全可靠程度密切相關(guān)?；赘郊討?yīng)力是指由于修建建筑物而在地基表面處增加的應(yīng)力。其大小等于基底應(yīng)力減去地基土自重應(yīng)力，可以用以下公式計算：

式中：

基底附加應(yīng)力是引起土體壓縮變形的主要外因。基底附加應(yīng)力計算方法是基于計算成果表的查表插值法，該方法計算量大且容易出現(xiàn)錯誤。有限元分析方法兼有數(shù)值分析法與經(jīng)典極限分析法兩者的優(yōu)點 。插值法又稱“內(nèi)插法”，是利用函數(shù)f (x)在某區(qū)間中已知的若干點的函數(shù)值，作出適當(dāng)?shù)奶囟ê瘮?shù)，在區(qū)間的其他點上用這特定函數(shù)的值作為函數(shù)f (x)的近似值，這種方法稱為插值法。如果這特定函數(shù)是多項式，就稱它為插值多項式。

附加應(yīng)力是指荷載在地基內(nèi)引起的應(yīng)力增量。是使地基失去穩(wěn)定產(chǎn)生變形的主要原因。通常采用布辛涅斯克理論公式計算。土中附加應(yīng)力隨著深度的增大而減小，在基礎(chǔ)底面處其值與基底附加應(yīng)力相等，且應(yīng)力分布是從基底位置開始；土中附加應(yīng)力分布存在應(yīng)力擴散現(xiàn)象，距地面越深，應(yīng)力分布的范圍越大，即附加應(yīng)力可以分布在荷載面積范圍以外。

當(dāng)基礎(chǔ)底面形狀不規(guī)則時， 附加應(yīng)力計算的常規(guī)方法有3種：將基底劃分為若干個小面積，把小面積上的荷載當(dāng)成集中力，然后利用布辛涅斯克豎向應(yīng)力解計算各集中力在計算點處產(chǎn)生的附加應(yīng)力，最后疊加求得結(jié)果，該方法可稱為集中力疊加法；以矩形均布荷載角點下應(yīng)力解為基礎(chǔ)，將基底劃分為若干個矩形，利用矩形面積角點下附加應(yīng)力公式計算各分塊荷載效應(yīng)，最后疊加，該方法稱為角點法；NewMark感應(yīng)圖法，按照不同相對比例繪制感應(yīng)圖和基礎(chǔ)底面圖，套圖、數(shù)塊得到所需位置的附加應(yīng)力。對于形狀不規(guī)則的荷載，集中力疊加法和角點法由于計算區(qū)域的分割，將使計算量數(shù)倍乃至數(shù)十倍增加。特別是角點法，計算點位于矩形之外時需要進行 4次角點計算，利用加減組合求得該矩形的荷載效應(yīng)。在工程應(yīng)用中，仍以集中力疊加法和角點法的應(yīng)用最為廣泛。尤其是角點法，已成為國內(nèi)各種地基基礎(chǔ)規(guī)范中進行地基中附加應(yīng)力計算的推薦方法。同時，規(guī)范中以角點法的計算為基礎(chǔ)，通過其與實測沉降的對比分析，得出不同條件下的沉降修正系數(shù)，使得角點法成為具有一整套體系的規(guī)范方法。當(dāng)計算區(qū)域為矩形時，應(yīng)用角點法最為便利。