土力學有效壓力計算公式（每天一點土力學）

2023-05-13 06:32:23 1

建築物荷載通過基礎傳給地基，基礎底面傳給地基的單位面積上的壓力稱為基底壓力，或稱接觸壓力。 基底壓力既是計算地基中附加應力的外荷載，也是計算基礎結構內力的外荷載。因此，在計算地基中的附加應力及設計基礎結構時，都必須研究基底壓力的分布規律和計算方法。

基底壓力分布涉及上部結構、基礎和地基土的共同作用，是一個十分複雜的問題，但在簡化分析中一般將其看作是彈性理論中的接觸壓力問題。 試驗和研究證明，基底壓力分布與基礎剛度、形狀、尺寸、埋置深度、土的性質及荷載大小等許多因素有關。 在理論分析中要綜合考慮所有因素非常困難。 目前在彈性理論分析中，主要研究不同剛度的基礎在彈性半空間體表面的接觸壓力分布問題。

如果基礎的抗彎剛度 EI ＝０，這種基礎相當於絕對柔性基礎，好像放置於地基上的柔性薄膜，能隨地基發生相同的變形，則基底壓力分布與作用於基礎上的荷載分布相同，如圖（ａ）所示；

實際工程中可以把柔性較大（剛度較小）能適應地基變形的基礎看成柔性基礎，如土壩或路堤，可近似認為其本身不傳遞剪力，自身重力引起的基底壓力分布服從溫克爾假定，基底壓力與該點的地基豎向變形成正比，故其分布與荷載分布相同，如圖（ｂ）所示。

對於一些剛度很大 EI→∞，不能適應地基變形的基礎可視為剛性基礎。 剛性基礎的基底壓力分布隨上部荷載的大小、基礎的埋深和土的性質而異，建築工程中的墩式基礎、箱形基礎，水利工程中的水閘基礎、混凝土壩等可看做剛性基礎，此類基礎受中心荷載作用，若建造於砂土地基上，由於砂土地基沒有黏聚力，其基底壓力是中間大而邊緣等於零，類似於拋物線分布，如圖（ａ）所示；

若建造於黏性土地基上，由於黏性土具有黏聚力，基礎邊緣土體能承受一定的壓力，荷載較小時基底壓力分布中間小，邊緣大，呈馬鞍形分布；而當荷載逐漸增大並超過粒間的黏結強度後，基底壓力重新分布，向中間集中，當荷載達到使地基產生破壞的極限荷載時，基底壓力轉為拋物線分布，如圖 ｂ）所示

工程中許多基礎的剛度處於剛性和柔性之間，稱為彈性基礎。 對於有限剛度基礎底面的壓力分布，可根據基礎的實際剛度及土的性質，用彈性地基上梁和板的方法或數值方法進行計算。