建筑物基础作用于地基表面的压力

如题所述

建筑物基础作用于地基表面的压力称为基底接触压力。

基础底面传递给地基表面的压力称为基底接触压力,有时也简称基底压力。

基底压力既是计算地基中附加应力的外荷载,也是计算基础结构内力的外荷载,上部结构自重及荷载通过基础传到地基中。

基底压力是地基和基础在上部荷载作用下相互作用的结果,其大小和分布受荷载条件、基础条件和地基条件的影响。

1、弹性地基,完全柔性地基(抗弯刚度EI=0,M=0)

对于刚度很小的基础和柔性基础,基础变形能完全适应地基表面的变形,所以,基底接触压力的分布与作用在基础上的荷载分布完全一致,荷载均布时,基底接触压力(常用基底反力形式表示,下同)也将是均布的。

基础上下压力分布必须完全相同,若不相同将会产生弯矩。

实际工程中并没有完全柔性基础,常把土坝等视为柔性基础,因此,在计算土坝底部的接触压力分布时,可认为与土坝的外形轮廓相同,其大小等于各点以上的土柱重量。

2、弹性地基,绝对刚性地基(抗弯刚度EI=∞ → M≠0)

对于刚性基础,由于其刚度很大,不能适应地基土的变形,其基底接触压力分布将随上部荷载的大小、基础的埋深和土的性质而异。

假设基础是刚性基础、地基是弹性地基,在均布荷载作用下,均匀分布的基底接触压力将产生不均匀沉降,根据弹性理论解得的基底接触压力分布如右图实线所示。由于基础不是绝对刚性,应力会重新分布,实测基底压力如右图虚线所示。

由此可见,对于刚性基础而言,基础只能保持平面下沉不能弯曲,基底接触压力中间小,两端无穷大。基底接触压力的分布形式与作用在它上面的荷载分布形式不相一致。

3、弹性地基,有限刚性地基

实测资料表明,刚性基础底面上的压力,在外荷载较小时,接近弹性理论解;荷载增大后,基底压力呈马鞍形。在粘性土地基表面上的刚性基础,其基底压力分布也是这样。

当荷载继续增大时,基底压力分布变为抛物线,当刚性基础放在砂土地基表面时,基底压力分布即为抛物线。

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