基底应力
地基表面接触处的压力
基底应力是指建筑物基础底面与地基接触面间的接触压力,其分布形式受地基土性质、基础刚度及荷载类型影响。该参数在土力学中通过中心荷载和偏心荷载两类典型工况建立计算模型,其中中心荷载下的基底压力计算公式为 = rac{F}{A}$,而偏心荷载需考虑弯矩作用下的应力重分布。
定义与重要性
基底应力特指建筑物基础与地基土体接触界面上的法向压力分量,其精确计算直接关系到地基承载力验算、沉降量预测等关键工程指标。在工程实践中,该参数需要同时满足基底压力不超过地基承载力、地基变形量控制在允许范围的双重要求。
应力分布特征
基底应力的实际分布形态呈现复杂非线性特征:
中心荷载计算
当竖向荷载作用线通过基础底面形心时,基底压力计算公式为:$$ p = rac{F + G}{A} $$式中:
该计算方法假设基底压力呈均匀分布,适用于基础刚度较大且地基土压缩性较低的情况。
偏心荷载计算
当荷载存在偏心距$时,基底压力最大值与最小值计算公式为:$$ p式中:
当偏心距 > rac{b}{6}$($为弯矩作用方向基础边长)时,基底将出现零压力区,此时最大基底压力需按三角形分布重新计算。
基底附加压力
地基沉降计算采用的附加压力计算公式为:$$ p{c0} $$式中:
该参数反映了新增加载对地基土体产生的有效压缩应力,是分层总和法等沉降计算理论的核心输入参数。
理论体系支撑
基底应力计算理论建立在弹性力学布辛尼斯克解基础之上,结合了地基-基础协同作用的位移连续条件。在《土力学》教学体系中,该知识点需要掌握:
工程应用领域
基底应力理论广泛应用于:
在工程勘察报告中,基底应力参数需要结合现场原位测试数据(如平板载荷试验)进行校核,确保理论计算与实际工况的吻合性。
参考资料
土力学教学大纲.烟台大学.2017-04-28
最新修订时间:2025-10-26 00:28
目录
概述
定义与重要性
应力分布特征
中心荷载计算
参考资料