当e=l/6时,基底压力呈三角形分布;
当e>l/6时,基底压力,表明基底出现拉应力,此时,基底与地基间局部脱离,而使基底压力重新分布。
任务3:
土的附加应力计算
课题序号
8
授课班级
授课课时
2
授课形式
讲授
授课章节
名称
任务3:
土的附加应力计算
使用教具
板书
教学目的
1、掌握土中附加应力的概念
2、熟练掌握竖向集中力作用下土中附加应力的计算方法
教学重点
竖向集中力作用下土中附加应力的计算方法
教学难点
竖向集中力作用下土中附加应力的计算方法
更新、补
充以、删节
内容
无
课外作业
无
教学后记
授课主要内容或板书设计
复习:
基底压力的概念
轴心荷载作用下基底压力的计算方法
新课:
一、附加应力的概念
在外荷载作用下,土中各点均产生附加应力,且通过土料之间的传递向水平与深度方向扩散,附加应力逐渐减小。
二、竖向集中力作用下土中附加应力计算
公式:
令:
则上式改写为:
式中:
k-----集中力作用下的地基竖向附加应力系数,简称集中应力系数。
可查表2.1
三、分布特点
1、集中力作用线上
2、在任一水平线上
3、在r>0的竖直线上
课题序号
9
授课班级
授课课时
2
授课形式
讲授
授课章节
名称
任务3:
土的附加应力计算
使用教具
板书
教学目的
1、熟练掌握均布矩形荷载作用下土中附加应力的计算方法
教学重点
均布矩形荷载作用下土中附加应力的计算方法
教学难点
均布矩形荷载作用下土中附加应力的计算方法
更新、补
充以、删节
内容
无
课外作业
复习题(P30)2.8
教学后记
授课主要内容或板书设计
复习:
一、附加应力的概念
二、竖向集中力作用下土中附加应力计算
三、分布特点
新课:
一、均布矩形荷载角点下的附加应力
设矩形荷载面长度和宽度分别为l和b,作用于地基上的竖向均布荷载为P0,角点O下任意深度Z的M点的竖向附加应力:
Kc---均布矩形荷载角点下的竖向附加应力系数。
简称角点应力系数。
按照m=l/b、n=z/b查表2.2可得。
二、均布矩形荷载任意点下地附加应力
(a)O点在荷载面边缘。
(b)O点在荷载面内。
(c)O点在荷载面边缘外侧。
荷载面abcd可看成由Ⅰ(ofbg)与Ⅱ(ofah)之差和Ⅲ(oecg)与Ⅳ(oedh)之差合成的。
(d)O点在荷载面角点外侧。
荷载面abcd可看成由Ⅰ(ohce)与Ⅳ(ogaf)两个面积中扣除Ⅱ(ohbf)和Ⅲ(ogde)而成。
课题序号
10
授课班级
授课课时
2
授课形式
讲授
授课章节
名称
练习:
土的附加应力计算
使用教具
板书
教学目的
熟练掌握均布矩形荷载作用下土中附加应力的计算方法
教学重点
教学难点
更新、补
充以、删节
内容
无
课外作业
教学后记
授课主要内容或板书设计
复习:
一、附加应力的概念
二、竖向集中力作用下土中附加应力计算
三、分布特点
新课:
【例题1】今有均布荷载p=200kN/m2,荷载面积为2×1m2,如下图所示,求荷载面积上角点A、边点E、中心点O以及荷载面积外F点和G点等各点下z=1m深度处的附加应力。
并利用计算结果说明附加应力的扩散规律。
1、A点下的附加应力:
A点是矩形ABCD的角点,且m=L/B=2/1=2;n=z/B=1,查表3-2得ac=0.1999,故
2、E点下的附加应力:
通过E点将矩形荷载面积划分为两个相等的矩形EADI和EBCI。
求EADI的角点应力系数ac:
查表3-2得ac=0.1752,故
3、O点下的附加应力:
通过O点将原矩形面积分为4个相等的矩形OEAJ,OJDI,OICK和OKBE。
求OEAJ角点的附加应力系数ac:
查表3-2得ac=0.1202,故
4、F点下的附加应力:
过F点作矩形FGAJ,FJDH,FGBK和FKCH。
假设acI为矩形FGAJ和FJDH的角点应力系数;acII为矩形FGBK和FKCH的角点应力系数。
求acI:
查表3-2得acI=0.1363
求acII:
查表3-2得acII=0.0840故
5、G点下的附加应力:
通过G点作矩形GADH和GBCH分别求出它们的角点应力系数acI和acII。
求acI:
查表3-2得acI=0.2016求acII:
查表3-2得acII=0.1202故
课题序号
11
授课班级
授课课时
2
授课形式
讲授
授课章节
名称
模块(3):
地基的变形
任务:
土的室内压缩试验及沉降观测
使用教具
板书
教学目的
1、熟悉室内压缩试验及指标
2、掌握建筑物沉降观测的意义及方法步骤
教学重点
建筑物沉降观测的意义及方法步骤
教学难点
建筑物沉降观测的意义及方法步骤
更新、补
充以、删节
内容
无
课外作业
教学后记
授课主要内容或板书设计
复习:
新课:
一、室内压缩试验
室内压缩试验是取原状土样放入压缩仪内进行试验,压缩仪的构造如图4-1所示。
由于土样受到环刀和护环等刚性护壁的约束,在压缩过程中只能发生垂向压缩,不可能发生侧向膨胀,所以又叫侧限压缩试验.
二、土的压缩性指标
1、压缩系数用表示,定义为某一压力增量下土样孔隙比的改变量。
低压缩性土:
a1-2<0.1MPa-1
中等压缩性土:
0.1MPa-1≤a1-2<0.5MPa-1
高压缩性土:
a1-2≥0.5MPa-1
2、压缩模量Es:
指土在侧限条件下受压时压应力σz与相应的应变εz之间的比值(单位为MPa或kPa),即
3、土的变形模量是指土在无侧限压缩条件下,压应力与相应的压缩应变的比值,单位也是MPa,它是通过现场载荷试验求得的压缩性指标,能较真实地反映天然土层的变形特性。
压缩模量指土在侧限压缩条件下竖向附加压应力与应变增量之比。
而变形模量指土在无侧限条件下附加压应力与压缩应变之比。
三、沉降观测
1、观测意义
2、沉降观测方法与步骤
课题序号
12
授课班级
授课课时
2
授课形式
讲授
授课章节
名称
模块(4):
土的抗剪强度及地基承载力任务1:
土的抗剪强度计算
任务2:
土的极限平衡条件
使用教具
板书
教学目的
1、掌握库伦定律的相关内容
2、了解土的极限平衡条件
教学重点
库伦定律
教学难点
库伦定律
更新、补
充以、删节
内容
无
课外作业
教学后记
授课主要内容或板书设计
复习:
新课:
一、土的抗剪强度
1.土的抗剪强度
土的强度破坏通常是指剪切破坏,即:
在某一个面上的剪应力达到了该面所具有的抵抗剪切破坏的极限能力。
这一极限能力称为土的抗剪强度,通常用s表示。
2.库仑抗剪强度定律
1776年,法国科学家Coulomb在试验的基础上,提出土的强度计算公式,称为库仑抗剪强度定律,即:
砂土:
粘性土:
上式中:
s为抗剪强度,
为破坏面上的法向应力,
为土的粘聚力,
为土的内摩擦角,它们是反映土的抗剪能力的两个指标,称为抗剪强度指标。
二、极限平衡条件
实际应用中,常需判断土中一点是否破坏。
但在同一点处,不同的作用面上的作用力不同,若其中某一个面上的切向力、法向力满足了式(5-1),则认为该点发生了剪切破坏,并称该点处于极限平衡状态。
1、应力圆Ⅰ与强度包线相离,即剪应力
,该点处于弹性状态。
2、应力圆Ⅱ与强度包线在A点相切,即
,该点处于极限平衡状态;应力圆Ⅱ称为极限应力圆。
3、应力圆Ⅲ与强度包线相割,即
,该点处于破坏状态。
在实际的受力状态中,当
时,已发生剪切破坏,故这种应力状态不可能在土体的实际受力状态中出现。
课题序号
13
授课班级
授课课时
2
授课形式
讲授
授课章节
名称
任务3:
地基承载力的修正及地基勘察
使用教具
板书
教学目的
1、掌握地基承载力的修正方法
2、熟悉地基勘察的相关内容
教学重点
地基承载力的修正方法
教学难点
地基承载力的修正方法
更新、补
充以、删节
内容
无
课外作业
教学后记
授课主要内容或板书设计
复习:
一、室内压缩试验
二、土的压缩性指标
新课:
一、承载力值的修正:
由规范中的表格所查得的一般为地基承载力基本值f0或标准值fk
经过查表及修正后的承载力标准值fk是指基础宽度小于3m,埋置深度等于0.5m时的承载力。
承载力的设计值f是由宽度和深度修正后得到。
宽度和深度的修正公式为:
式中:
f——地基承载力设计值;
fk——地基承载力标准值;
γ1——基底以下土的天然容重,地下水位以下用浮容重;
γ0——基底以上土的加权平均容重,地下水位以下取浮容重。
B——基础宽度(m),当宽度小于3m时按3m计,大于6m时按6m计;
D——基础埋置深度;
ηB,ηD——相应于基础宽度和埋置深度的承载力修正系数,按表8-13查用。
可以认为,承载力的设计值就是地基容许承载力的初值。
按f设计基础,经过地基变形验算若满足要求,它就是地基的容许承载力。
课题序号
14
授课班级
授课课时
2
授课形式
讲授
授课章节
名称
项目二:
边坡稳定及挡土墙
模块
(1):
挡土墙
任务1:
土压力的类型,静止土压力
的计算
使用教具
板书
教学目的
1、熟悉挡土墙的类型及土压力的类型
2、掌握土压力的计算方法
教学重点
挡土墙的类型及土压力的类型
教学难点
土压力的计算方法
更新、补
充以、删节
内容
无
课外作业
教学后记
授课主要内容或板书设计
复习:
新课:
一、挡土墙的概念及类型
房屋建筑、铁路桥梁以及水利工程中,地下室的外墙,重力式码头的岸壁,桥梁接岸的桥台,以及地下硐室的侧墙等都支持着侧向土体。
这些用来侧向支持土体的结构物,统称为挡土墙。
而被支持的土体作用于挡土墙上的侧向压力,称为土压力。
二、挡土墙的类型
从图中可以看出根据挡土墙发生位移的方向,土压力可以分为以下三种:
(一)静止土压力:
墙后土体不向任何方向发生位移和转动时,作用在墙背上的土压力称为静止土压力。
(二)主动土压力当挡土墙沿墙趾向离开填土方向转动或平行移动时,这时作用在挡土墙上的土压力减至最小,称为主动土压力。
(三)被动土压力当挡土墙在外力作用下(如拱桥的桥台)向墙背填土方向转动或移动时,墙挤压土,这时作用在挡土墙上的土压力增加至最大,称为被动土压力。
三、静止土压力的计算
水平向应力为原来土体内部应力变成土对墙的应力,即为静止土压力强度p0:
式中K0称为静止土压力系数,静止土压力强度p0的单位为kPa。
静止土压力沿墙高呈三角形分布,作用于墙背面单位长度上的总静止土压力(P0):
P0的作用点位于墙底面往上1/3H处,单位[kN/m]。
课题序号
15
授课班级
授课课时
2
授课形式
讲授
授课章节
名称
任务2:
朗肯土压力计算
使用教具
板书
教学目的
1、掌握朗肯土压力理论的基本假设
2、掌握朗肯土压力理论下的主动土压力的计算方法
教学重点
朗肯土压力理论下的主动土压力的计算方法
教学难点
朗肯土压力理论下的主动土压力的计算方法
更新、补
充以、删节
内容
无
课外作业
教学后记
授课主要内容或板书设计
复习:
一、挡土墙的概念
二、挡土墙的类型
三、静止土压力的计算
新课:
一、郎肯土压力基本假设:
1、挡土墙为刚体2、墙背垂直、光滑3、填土面水平,其上无超载
二、剪切破坏面所成的角度
三、郎肯主动土压力的计算
1、基本公式:
式中:
Ka—朗肯主动土压力系数,r—土的重度;对于无粘性土:
2、合力的计算:
式中:
课题序号
16
授课班级
授课课时
2
授课形式
讲授
授课章节
名称
任务2:
朗肯土压力计算
使用教具
板书
教学目的
掌握朗肯土压力理论下的被动土压力的计算方法
教学重点
朗肯土压力理论下的被动土压力的计算方法
教学难点
朗肯土压力理论下的被动土压力的计算方法
更新、补
充以、删节
内容
无
课外作业
复习题(P140)6.2、6.8
教学后记
授课主要内容或板书设计
复习:
一、郎肯土压力基本假设
二、郎肯主动土压力的计算
新课:
朗肯被动土压力:
一、计算公式: