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  • 土力學解疑之一:若干“b”的含義

    2015-10-05 21:28  來源:巖土網  閱讀:5274
    土力學是一門理論與實踐聯系緊密的學科,實踐先于理論。在土力學教材中,既有土力學基本概念和原理的介紹,也有相關規范的介紹。土力學基本原理、不同規范或同一規范不同部位對同一符號的含義經常不同,尤其是有些時候解釋很相似而含義截然不同。

    土力學是一門理論與實踐聯系緊密的學科,實踐先于理論。在土力學教材中,既有土力學基本概念和原理的介紹,也有相關規范的介紹。土力學基本原理、不同規范或同一規范不同部位對同一符號的含義經常不同,尤其是有些時候解釋很相似而含義截然不同。兩年來,筆者給本科、??平麑W生講授了土力學這門課程,發現不少學生對一些符號的含義理不清楚,雖然筆者反復強調這些問題,基礎工程課程設計中還是有學生亂用。

    在基底壓力計算中,許多土力學教材將“b”解釋為矩形基礎底面的短邊,稱為基底的寬度;“l”解釋為矩形基礎底面的長邊,稱為基底的長度,這與其他經典力學的習慣是一致的,也與這兩個字母代表的英文含義是相吻合的。然而,《建筑地基基礎設計規范GB50007》在承載力計算部分,“b”代表“力矩作用方向的基礎底面邊長”,而力矩作用方向的基底邊長一般是長邊。偏心荷載作用下,按材料力學偏心受壓計算的基底壓力不出現拉力時,可采用材料力學公式計算基底任意點的基底壓力,該公式教材一般引用材料力學偏心受壓柱的公式;按材料力學公式計算基底出現拉力時,而實際上基礎與地基之間不可能出現拉力,基底壓力將重新分布,該公式一些土力學教材直接引用《建筑地基基礎設計規范GB50007》中的公式。一個可笑的錯誤在一些市面上常見的土力學教材中經常出現(如下),這讓一些初學者摸不著頭腦。

    圖片未命名

    圖1

    圖片未命名時,圖片未命名應按下式計算:

    圖片未命名                         (1)

    式(1)是《建筑地基基礎設計規范GB500072011》中“5.2承載力計算”的式(5.2.2-4),但規范中“b”(如圖2)指代的邊長與圖1不一致,因此式(1)中的l應改為b。當然該公式的推導本身也并不復雜。

    圖片未命名

    2

    這個錯誤可以認為是這些教材的編著者粗心、不夠認真,同時也反應出實際存在不少人對這個問題的理解不到位。

    借此對土力學及基礎工程中常見的“b”一起做一個總結,希望能對初學者有一點幫助。

    土力學中主要在三個地方用到“b”,下面分別說明:

    (1)偏心荷載作用下基底壓力計算部分,“b的具體含義如上所述,可以通過公式推導證明;

    (2)地基附加應力計算部分,確定附加應力系數時需要知道圖片未命名圖片未命名,矩形基底受豎直均布荷載作用時“b”指矩形基底的短邊長度,矩形基底受豎直三角形荷載作用時“b”指沿三角形荷載變化方向的矩形邊長,可以通過公式推導證明;

    (3)地基承載力特征值確定或修正部分,《建筑地基基礎設計規范GB500072011》中式(5.2.4)和式(5.2.5)分別是根據載荷試驗或其他原位試驗等方法確定的地基承載力特征值的修正公式和根據土的抗剪強度指標確定地基承載力的公式,上述兩個公式規范對“b”的解釋都是“基礎底面寬度”。規范符號說明“2.2.3幾何參數”中有“b—基礎底面寬度(最小邊長);或力矩作用方向的基礎底面邊長”,可見此處“b”指基礎底面的短邊長度。

    圖片未命名                          5.2.4

    圖片未命名                                5.2.5

    式(5.2.5)是在臨界荷載圖片未命名的基礎上得到的,而圖片未命名是條形均布荷載下推導出來的,“b”指條形基礎的寬度。式(5.2.4)和式(5.2.5)中“b”取基礎底面的短邊長度的依據是什么?當然即使應該取長邊,按短邊計算也是偏安全的。

    (0)
    (6)

    我有話說

    全部評論(6)

    • cy3143發表于 10月03日 19:12陳振全
    • 總結b:或為基礎的寬度,或者為力矩代表“力矩作用方向的基礎底面邊長”。
    點評:
    • yrd1999發表于 11月07日 09:34這家伙很懶,沒有個性簽名!
    • 不錯,講的比較清楚
    點評:
    • W745533676發表于 10月19日 09:05這家伙很懶,沒有個性簽名!
    • 很不錯
    點評:
    • dusheng_zy發表于 10月08日 09:49無技術不安身
    • 不錯,這是需要注意的一個點。
    點評:
    • jiaxinyuan發表于 10月07日 10:30路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索!
    • 學習了···
    點評:
    • 龍泉發表于 10月06日 10:59   
    • 好文章?。。。?!
    點評:

    田開平

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