基底附加應力特點及假定

基底附加應力具有以下特點：在地面下同一深度的水平面上的附加應力不同，沿力的作用線上的附加應力最大，向兩邊則逐漸減小。 距地面愈深，應力分布范圍愈大，在同一鉛直線上的附加應力不 同， 愈深則愈小。 計算地基附加應力，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，就可以直接采用彈性力學中關于彈性半空間的理論解答。

附加應力計算的假定有地基土是均質(zhì)、各向同性的半無限空間線彈性體。直接采用彈性力學理論解答。基底壓力是柔性荷載，不考慮基礎剛度的影響。疊加原理建立在彈性理論基礎之上，當?shù)鼗砻嫱瑫r作用有幾個力時，可分別計算每一個力在地基中引起的附加應力，然后對每一個力在地基中引起的附加應力累加求出附加應力的總和。

地基附加應力是地基基礎設計計算的重要內(nèi)容，與建筑結(jié)構(gòu)設計的安全可靠程度密切相關?；赘郊討κ侵赣捎谛藿ńㄖ锒诘鼗砻嫣幵黾拥膽ΑＦ浯笮〉扔诨讘p去地基土自重應力，可以用以下公式計算：

式中：

基底附加應力是引起土體壓縮變形的主要外因?；赘郊討τ嬎惴椒ㄊ腔谟嬎愠晒淼牟楸聿逯捣ǎ摲椒ㄓ嬎懔看笄胰菀壮霈F(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?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。

土在荷載作用下的體積縮小和形狀改變。它是土力學的研究內(nèi)容。土變形的性質(zhì)和大小決定于荷載的性質(zhì)和大小、加荷速率和作用持續(xù)時間，也決定于土的性質(zhì)、初始固結(jié)情況和應力歷史等因素。土變形的研究主要用于建筑物的沉降計算。類型：土的變形包括壓縮變形和剪切變形。

壓縮變形是指土在無側(cè)向變形條件下沿垂直方向產(chǎn)生的單向壓縮變形。地基土實際上常因三向都有應力作用而產(chǎn)生三向壓縮變形。反映單向壓縮變形的壓縮性指標的測定方法為壓縮試驗，或稱無側(cè)脹壓縮試驗。把土層中一點先期固結(jié)壓力和現(xiàn)有自重應力進行對比，可將天然土層分為正常固結(jié)、欠固結(jié)、超固結(jié)三種固結(jié)狀態(tài)。不同固結(jié)狀態(tài)的土具有不同的壓縮性質(zhì)。

計及地基土應力歷史的建筑物沉降計算需考慮土的不同固結(jié)狀態(tài)，并應用壓縮指數(shù)作為計算參數(shù)。剪切變形是指土體受剪應力作用產(chǎn)生的變形。通過剪切變形試驗得剪應力-剪應變關系曲線，由曲線前部近似直線部分的斜率確定該應力區(qū)間的剪切模量。

建筑物的沉降量計算：地基土承受建筑物荷載在垂直方向的變形量，即為建筑物的沉降量。地基各部位垂直變形量不同則出現(xiàn)沉降差，或稱不均勻沉降。過大的沉降量和沉降差，可使建筑物產(chǎn)生裂縫、傾斜，甚至危及建筑物的安全。工程實踐中常按線性彈性體的解答進行地基土的沉降量計算。建筑物的沉降，按變形的機理可分為初始沉降、主固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降三部分，總沉降是這三部分沉降之和。對一般飽和粘土，主固結(jié)沉降是主要的，初始沉降只占少量，次固結(jié)沉降量更小。主固結(jié)沉降一般用分層總和法計算，即將壓縮層范圍內(nèi)的土層分為若干薄層，以無側(cè)脹的假定，求各土層在基礎中心軸線上的沉降，然后總和起來。此法適用于各種地質(zhì)條件和荷載情況，計算指標便于測定，已被廣泛采用。

附加應力是指荷載在地基內(nèi)引起的應力增量。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。土中附加應力隨著深度的增大而減小，在基礎底面處其值與基底附加應力相等，且應力分布是從基底位置開始；土中附加應力分布存在應力擴散現(xiàn)象，距地面越深，應力分布的范圍越大，即附加應力可以分布在荷載面積范圍以外。

當基礎底面形狀不規(guī)則時， 附加應力計算的常規(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成集中力，然后利用布辛涅斯克豎向應力解計算各集中力在計算點處產(chǎn)生的附加應力，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力解為基礎，將基底劃分為若干個矩形，利用矩形面積角點下附加應力公式計算各分塊荷載效應，最后疊加，該方法稱為角點法；NewMark感應圖法，按照不同相對比例繪制感應圖和基礎底面圖，套圖、數(shù)塊得到所需位置的附加應力。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。在工程應用中，仍以集中力疊加法和角點法的應用最為廣泛。尤其是角點法，已成為國內(nèi)各種地基基礎規(guī)范中進行地基中附加應力計算的推薦方法。同時，規(guī)范中以角點法的計算為基礎，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。當計算區(qū)域為矩形時，應用角點法最為便利。

地基附加應力是指建筑物荷重在土體中引起的附加于原有應力之上的應力。

我們知道土中附加應力分布特點是：

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

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

計算地基附加應力，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中關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、基礎尺寸、類型、砌置深度及土層結(jié)構(gòu)等有關。

由建筑物荷重在地基中引起的應力。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、基礎尺寸、類型、砌置深度及土層結(jié)構(gòu)等有關。2100433B