地基破坏的模式及其特征 根据上图的A,B,C三条ps曲线分别 对应右图的三种地基破坏形式 (a)整体剪切破坏:三角压密区,形 成连续滑动面,两侧挤出并隆起,有明 显的两个拐点。浅基下密砂硬土坚实地基。 (b)局部剪切破坏:基础下塑性区到地 灭NN 基某一范围,滑动面不延伸到地面,基础 两侧地面微微隆起,没有出现明显的裂缝。 常发生于中等密实砂土中 (c)刺入剪切破坏(冲剪破坏):基础 下土层发生压缩变形,基础下沉,当荷载 VAYNAvAV. 继续增加,附近土体发生竖向剪切破坏, 三 使基础刺入土中,而基础两边的土体并没 有移动。常发生于松砂及软土中
地基破坏的模式及其特征 根据上图的A,B,C三条p-s曲线分别 对应右图的三种地基破坏形式。 (a)整体剪切破坏:三角压密区,形 成连续滑动面,两侧挤出并隆起,有明 显的两个拐点。 浅基下密砂硬土坚实地基。 (b)局部剪切破坏:基础下塑性区到地 基某一范围,滑动面不延伸到地面,基础 两侧地面微微隆起,没有出现明显的裂缝。 常发生于中等密实砂土中。 (c)刺入剪切破坏(冲剪破坏):基础 下土层发生压缩变形,基础下沉,当荷载 继续增加,附近土体发生竖向剪切破坏, 使基础刺入土中,而基础两边的土体并没 有移动。常发生于松砂及软土中
二、破坏模式的判别 鬼锡克( Vesic,AS)建议用土的相对压缩性来判别 土的破坏形式,即土的刚度指标大于土的临界刚度指 标时,则认为土是相对不可压缩的,这时的地基将发 生整体剪切破坏:;反之,则认为土是相对可压缩的, 地基可能发生局部或冲剪破坏 (c+q tan o) 2(1+u(c+g tan o) ==exp(33-0.45)cot(45 式中:G、E分别为土的剪切、变形模量;μ-泊松比;c-内聚力。 为土的内摩擦角;q-地基中膨胀区平均超载压力,取z-b/2
二、破坏模式的判别 魏锡克(Vesic,A.S)建议用土的相对压缩性来判别 土的破坏形式,即土的刚度指标大于土的临界刚度指 标时,则认为土是相对不可压缩的,这时的地基将发 生整体剪切破坏;反之,则认为土是相对可压缩的, 地基可能发生局部或冲剪破坏。 ) 2 exp(3.3 0.45 )cot(45 2 1 ( tan ) 2(1 )( tan ) 0 ( ) 0 0 = − − + + = + = l b I c q E c q G I r cr r 式中:G、E分别为土的剪切、变形模量;μ-泊松比;c-内聚力。 为土的内摩擦角;q0 -地基中膨胀区平均超载压力,取z=b/2
、地基破坏的三个阶段 由地基破坏的p-s曲线形态来看,地基破坏的过程 般将经历如下三个阶段: (1)压密阶段(或称线弹性变形阶段) ps曲线接近于直线,各点剪应力均小于土的抗剪强度,处于 弹性平衡状态。此阶段荷载板的沉降主要是由于土的压密变形 引起的,如图中pS曲线上的oa段。通常将ps曲线上相应于a 点的荷载称为比例界限荷载p2。 (2)剪切阶段(或称弹塑性变形阶段) ps曲线已不再保持线性关系,沉降的增长率随荷载的增大而 增加。塑性区。b点对应的荷载称为极限荷载
三、地基破坏的三个阶段 由地基破坏的p-s曲线形态来看,地基破坏的过程一 般将经历如下三个阶段: (1)压密阶段(或称线弹性变形阶段) p-s曲线接近于直线,各点剪应力均小于土的抗剪强度,处于 弹性平衡状态。此阶段荷载板的沉降主要是由于土的压密变形 引起的,如图中p-s曲线上的oa段。通常将p-s曲线上相应于a 点的荷载称为比例界限荷载pa。 (2)剪切阶段(或称弹塑性变形阶段) p-s曲线已不再保持线性关系,沉降的增长率随荷载的增大而 增加。塑性区。 b点对应的荷载称为极限荷载pu
地基破坏的三个阶段(续) (3)破坏阶段 Pa Pu p/kPa 当荷载超过极限荷载后,荷载板 急剧下沉,即使不增加荷载,沉 降也不能稳定,这表明地基进入 了破坏阶段。在这一阶段,由于 土中塑性区范围的不断扩展,最 后在土中形成连续滑动面,土从 载荷板四周挤出隆起,基础急剧 下沉或向一侧倾斜,地基发生整 体剪切破坏。破坏阶段相当于右 图中p-s曲线上的bc段
地基破坏的三个阶段(续) (3)破坏阶段 当荷载超过极限荷载后,荷载板 急剧下沉,即使不增加荷载,沉 降也不能稳定,这表明地基进入 了破坏阶段。在这一阶段,由于 土中塑性区范围的不断扩展,最 后在土中形成连续滑动面,土从 载荷板四周挤出隆起,基础急剧 下沉或向一侧倾斜,地基发生整 体剪切破坏。破坏阶段相当于右 图中p-s曲线上的bc段
6.3临塑荷载和塑性荷载 在条形均布荷载作用下,根据地基中应力分布和土极限平衡条件, 可得到基底压力p与基础下塑性区开展的最大深度z的关系: 分别令二m=0和m=b/4(b为基础宽度),对应的基底压力即为临 塑荷载p和塑性荷载p1,即 丌(yl+c.cotq) P +rd=cN+rN cot p p=cN +rdN + roN 中NN,N4称为承载力系数,它只与土的内摩擦角有关
6.3 临塑荷载和塑性荷载 在条形均布荷载作用下,根据地基中应力分布和土极限平衡条件, 可得到基底压力p与基础下塑性区开展的最大深度zmax的关系: 分别令zmax=0和zmax =b/4(b为基础宽度),对应的基底压力即为临 塑荷载pcr和塑性荷载p1/4,即 cr Nc d N d d c d c p + = + − + + = 2 cot ( cot ) 1/ 4 dN bN 1/ 4 p cN c d = + + 中 Nc ,Nd ,N1/4 称为承载力系数,它只与土的内摩擦角有关