Question

自重应力和附加应力

自重应力和附加应力

Answer 1

这是土力学中的一个基本问题，也是接触土力学最先学习的问题，在以后的各种长河中均有应用，所以必须从根本概念上要清楚。
所谓土的自重应力就是指由于土体本身的自重而对下部土层产生的应力，自重应力 在建筑物建造之前就存在土中。因为土层的覆盖面积很大，理论上说是无限大，所以土的自重应力可看作作用于下部土层中分布面积为无限大的荷载，也就说明了土体在自重压力下不能侧向变形也不能剪切变形，只能竖向变形。
根据自重应力的概念，可以得知，由于各层土的重度不同以及地下水的影响（浮重度），所以自重应力的分布是一条折线，转折点在不同土层构造的交界处和地下水位处。
土的附加应力则是指由于新增附加荷载（也就是建筑物的重量）在地基土中产生的新增应力，也是我们研究的重点。由于建筑物的基础面积是在一定范围内的，因此附加荷载和自重应力不同，不是无限大的分布而只是局部荷载，应力通过荷载下土粒的逐个传递至深层，在此同时发生应力扩散，随着深度的增加，荷载分布到更大的面积上去，使单位面积上的应力愈来愈小。
因此土的附加应力分布与自重应力不同，而是有自己独特分布规律，这才是我们研究土力学最重要的内容。简单来说，附加应力的分布呈现以下三个分布规律：1. 在地面下任意深度的水平面上，各点的附加应力不相等，在力作用的集中线上的附加应力最大，向两侧逐渐减小； 2. 土层埋深越深，附加应力分布的面积越大；3. 在同一竖线上的附加应力随深度而变化，超过某一深度后，深度越大，附加应力越少。