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在偏心荷载作用下,基底压力如何计算?为什么会出现应力重新分布?

更新时间2019-05-27 07:08:38

对于一般材料受轴向拉/压及弯曲的双重荷载作用下,截面会产生一个均匀拉/压应力与弯曲引起的、弯曲中性轴为对称轴的线性拉/压应力的叠加;

由于一般材料截面可以承受拉/压应力,弯曲中性轴的位置不会发生变化,故两者只是简单地叠加即可;


对于基地,承受上部荷载的平衡,来自于其下土的抵抗应力;而土并不是“一般材料”,它只能受压,不能收拉;

上部的竖向压力会产生一个均匀的向上土压力,产生平衡;当在偏心荷载作用下,由于弯矩的作用,会增加土层受压区的应力,但同时产生的拉应力则会减少原来的均匀压力;

但偏心弯矩足够大,它的最大拉应力大于原均匀压应力时,由于土层不能受拉,改区域的应力只能变为0,而不能为负"<0",引致底部总体应力与上部荷载失去平衡;

这是下部的应力分布必然会重新调整,向最大压应力方向转移其中性轴的位置,使最大压应力增大,来抵消上部增加的弯矩作用,这就是所说的"应力重新分布",这是一个非线性的过程,在通常的计算中需要迭代、试错的过程,才能达至;

但上部偏心持续增大,"中性轴"的最大调整不能满足上部荷载的平衡需求;或土层压力的增大,使之超过了极限承载力;此时即会发生"倾覆"。在设计中需要预留规范中规定的"安全系数"。

出现偏载,有力矩作用,应力增加了弯矩。

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