接触压力就是基础传给地基的单位面积上的压力,是设计基础与计算地基中附加应力的依据。因此,必须研究其分布的规律与计算方法。 实验表明,基础底面的接触压力图形取决于地基与基础的相对制度、荷载大小及其分布情况、基础埋深、土的性质等多种因素。 柔性基础(如土堤、土坝、路基及薄板等)的基础刚度很小,在竖向荷载作用下没有抵抗弯曲变形的能力,能随着地基一起变形,因此,接触压力的分布与其上荷载分布的情况一样,在基础中心受压时是均匀分布的。
实验表明,基础底面的接触压力图形取决于地基与基础的相对制度、荷载大小及其分布情况、基础埋深、土的性质等多种因素。
柔性基础(如土堤、土坝、路基及薄板等)的基础刚度很小,在竖向荷载作用下没有抵抗弯曲变形的能力,能随着地基一起变形,因此,接触压力的分布与其上荷载分布的情况一样,在基础中心受压时是均匀分布的。
刚性基础(如块式整体基础)的本身刚度远远超过土的制度,可看作绝对刚体。故在中心荷载作用下地基表面各点的竖向变形值相同。由此就决定了基底接触压力的分布不是均匀分布的。理论与实验都证明,中心受压时刚性基础下的接触压力与马鞍形分布。
当刚性基础上的荷载较大时,位于基础边缘部分的土中产生塑性变性区,边缘应力不再增大,而中间部分的应力可继续增加,应力图形逐渐由马鞍形转变为抛物线形。当荷载接近于地基的破坏荷载时,应力图形又由抛物线行转变成中部突出的钟形。上述应力图形转化的程度取决于土的性质及基础的埋深。对于地基不好而埋深又浅的基础,在荷载不大太大时即可出现钟形的基础压力分布。
鉴于目前对影响基底压力的因素的研究不够,至今在多数情况下还不能采用结构-基础-地基三者共同工作的方法来正确决定接触压力的分布。在实用上可采取下列两种办法之一来决定基底压力:
1、对大多数情况,用简化方法计算接触压力。在工程实际应用中,对于具有一定刚度以及尺寸较小的扩展基础,其基底压力可简化为呈直线分布。
2、在复杂情况下(如十字交叉变形基础,筏片基础,箱形基础等),为了考虑基础刚度的影响,应用弹性地基上梁板理论,确定接触压力。