注冊結(jié)構(gòu)工程師輔導(dǎo)：自重應(yīng)力

更新時間：2010-08-02 10:54:24 來源：|0

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　　第二節(jié) 土中應(yīng)力

　　土中應(yīng)力按引起的原因來分,可分成由土本身自重引起的自重應(yīng)力和由建筑物荷載或工程活動引起的稱為附加應(yīng)力。因為土體是由固體顆粒構(gòu)成的骨架及由水和氣充滿的孔隙所組成。所以土中應(yīng)力又可分成由骨架所承受的有效應(yīng)力和由孔隙中的氣或水承受的孔隙應(yīng)力。

　　一、自重應(yīng)力

　　建筑物建造之前,土中的應(yīng)力是由土體本身自重引起的。假定天然地面是一個無限大的水平面,因而任意豎直面和水平面上均無剪應(yīng)力存在。如果地面下土質(zhì)均勻,天然重度為γ,則地面下任意深度z處α-α水平面上的豎向自重應(yīng)力σcz等于該水平面以上土柱的重量,即

　　σcz = γz (12-2-1)

　　σcz沿水平面均勻分布,且與z成正比,即隨深度按直線規(guī)律分布。見圖12-2-1所示。同理,在與水平面垂直的豎向平面上作用有水平向側(cè)向應(yīng)力σcx和σcy'根據(jù)彈性理論,則

　　(12–2–1)

　　式中 ——土的靜止側(cè)壓力系數(shù)，可通過試驗測定。

　　天然地層往往由不同土層所組成，因而在深度z處的自重應(yīng)力應(yīng)改寫為：

　　(12–2-2)

　　式中 ——第i層土的容重，kN/m3;

　　——第i層土的厚度，m。

　　當(dāng)有地下水存在時，地下水位以下的土受到水的浮力作用，用浮容重計算的自重應(yīng)力實際上標(biāo)志著作用在土骨架上的應(yīng)力，該自重應(yīng)力成為有效自重應(yīng)力;用飽和容重計算的自重應(yīng)力稱為總自重應(yīng)力?？傋灾貞?yīng)力與有效自重應(yīng)力之差即為土中孔隙里的水承擔(dān)的壓力稱為孔隙水壓力。工程上最關(guān)心的是土中的有效自重應(yīng)力，所以一般把有效自重應(yīng)力簡稱為自重應(yīng)力，所以今后在談到自重應(yīng)力時，大家一定要清楚指的是有效自重應(yīng)力。