怎樣驗算軟弱下臥層強度?
在《建筑地基基礎設計規范》里表5.2.7中,地基壓力擴散角能不能得出這樣的結論:壓力擴散角隨Es1/Es2的增大而增大,隨著z/b的增大不是一直增大的?結合理論和這個表格壓力擴散角又有什么規律呢?
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壓力擴散角是一種近似的計算方法,是將彈性理論應力計算的結果,用相當于總荷載不變條件下,假定均勻分布在不斷擴大的虛擬面積上的壓力來描述基礎中軸線上的豎向均布應力;深度越深,這個虛擬面積越大,土中應力就越小。
對于均質土,也可以用應力擴散角的方法近似計算,根據比較計算的研究證明,用《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2002表5.2.7中的擴散角數值,比值等于3的擴散角計算的結果和均質土的應力計算結果接近。
對于雙層土,上硬下軟,則硬層底部的應力比均質土小,這稱為應力擴散的作用,反之,上軟下硬,則有應力集中的作用。
硬層的剛度越大,剛度比越大,應力的擴散作用也就越強,所以規范用模量比來描述剛度比對擴散角的影響。
軟弱下臥層驗算的條件是上硬下軟,所以模量比越大,擴散角就越大。這是土層的剛度比對應力分布的作用,是剛度效應。
但壓力擴散角并不隨z/b的變化而變化,由于應力分布是和計算點的相對埋深z/b有關的,軟弱下臥層驗算時 計算點在持力層底部,硬層就用持力層的厚度和基礎寬度的比值來描述尺寸效應,僅是一種幾何的關系。
當z/b小于0.25時應力不擴散,
當z/b大于0.50時,擴散角不變,
其間變化時,假定擴散角比例內插。
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疑問:在進行軟弱下臥層驗算時,所謂下臥層是指:ES1/ES2大于3的;相反小于3的,就不是軟弱下臥層,可不進行下臥層驗算,對嗎?
軟弱下臥層是指承載力小于持力層的下臥層,凡是軟弱下臥層就有可能強度不滿足要求,但不一定,所以要經過驗算。
作軟弱下臥層驗算時,要考慮附加應力的擴散,附加應力的擴散當然也可以用彈性理論的方法計算,那是假定地基為均質的;
實際上是層狀地基,上層土的剛度比下層土大得越多,對應力的擴散作用越大,即傳至軟弱下臥層頂面的附加應力越小,但層狀地基的應力計算非常復雜,一般用擴散角的簡化方法計算,規范采用的就是這種擴散角的簡化計算方法。
規范用模量比的方法來反映上、下層土的剛度比,比值越大,擴散角就越大。規范給出了比值3、5、10三個數值的擴散角,中間可以內插;
研究證明,用表5.2.7中,比值等于3的擴散角計算的結果和均質土的應力計算結果接近,所以當模量比小于3時,仍用模量比等于3的擴散角計算;










