建筑物地基的稳定性和沉降与地基中的应力密切相关,必须了解和计算在建筑物修建前后土体中的应力状态。土中的应力包括自重应力和附加应力,本项目介绍了土体中自重应力的分布规律与计算方法,基底压力的计算方法,附加应力的分布规律,以及矩形、条形基础下土中附加应力的计算方法。学习本项目要求掌握土中应力的基本形式及基本定义,掌握土中各种应力在不同条件下的计算方法。
建造建筑物之前,土本身有自重,地基中已经存在应力,这种由土的自重在地基中产生的应力称为自重应力;当地基土承受建筑物荷载时,地基原有的应力状态发生了变化,地基中产生新的应力增量,增量部分称为附加应力。地基中一点总应力为自重应力和附加应力之和。自重应力和附加应力两者产生的原因不同,其分布规律和计算方法也不相同。
自重应力是长期存在于地基土中的应力,由于天然土层形成的年代比较久远,在自重应力作用下其压缩变形已经稳定,因此,它的存在不会引起地基土产生新的变形。附加应力才是引起地基产生新的变形导致基础产生沉降的原因。土中应力增量将引起土的变形,从而使建筑物发生下沉、倾斜及水平位移等。如果这种变形过大,往往会影响建筑物的正常使用。此外,土中应力过大时,会导致土的强度破坏,甚至使土体发生滑动而失去稳定。研究土体的变形、强度及稳定性等力学问题时,必须先掌握土中应力状态。计算土中应力分布是土力学的基本内容之一。