附加应力

荷载在地基内引起的应力增量

附加应力是指荷载在地基内引起的应力增量。是使地基失去稳定产生变形的主要原因。通常采用布辛涅斯克理论公式计算。土中附加应力随着深度的增大而减小，在基础底面处其值与基底附加应力相等，且应力分布是从基底位置开始；土中附加应力分布存在应力扩散现象，距地面越深，应力分布的范围越大，即附加应力可以分布在荷载面积范围以外。

定义

附加应力是在外荷载(如建筑物荷载、车辆荷载、填筑路堤、地震荷载等)作用，地基土中产生的应力增量，是引起地基变形的主要原因。法国数学家布辛奈斯克(Boussinesq)1885年，运用弹性力学的方法推出了在半无限空间表面上作用竖向集中力时在弹性体内任意点所引起的应力和应变的解析解，解决了半无限平面受法向集中力作用的问题，该问题称为布辛奈斯克问题，是弹性力学中最有理论价值的结论之一。多数基础如条形基础、矩形基础、圆形基础等在土体中产生的附加应力和沉降都通过布辛奈斯克方法进行计算。地基中某点处附加应力的大小与基础底面上分布荷载的分布规律及其大小、分布面积的几何形状及其大小、所求应力点的空间位置等因素有关，但是研究没有系统给出地基中附加应力在各影响因素作用下的变化规律。计算方法：一种是弹性理论方法；另一种是应力扩散角法。对建筑来说，有实际意义的是均布矩形荷载作用下地基中的附加应力，此类型附加应力的计算采用角点法。

金属塑性加工过程中由于材料各部分之间的变形不均匀和金属的整体性限制了各处变形的自由发展，变形体内出现的互相制约、互相平衡而符号相反的内应力。这种不是由外载荷导致的应力称为附加应力，以与因外载荷所引起的工作应力(即基本应力)相区别。当进行功能锻炼时由于肌肉力和肢体重力作用，使骨折端受力发生改变,把力的改变量称为附加应力，将该力记为N→m 。

影响因素

地基土体的物质组成

土通常是由固体颗粒、液体水和气体组成。固体颗粒是土中最主要的物质成分，由许许多多大小不等、形状不同的矿物颗粒按照各利，不同的排列方式组合在一起，构成土的主体骨架。在土颗粒间的孔隙中，通常有水溶液和气体(主要为空气)充填。土颗粒、水和气体这三个基本组成部分不是彼此孤立地、机械地混合在一起，而是相互联系、相互作用，共同形成土的物理力学性质，是构成土体中附加应力传递和分布性质的物质基础。

构造

土体构造是指土层组合和被节理、裂隙等切割后形成的土块在土体内排列、组合的方式。土体是经过搬运、堆积而形成的地质体，它具有一定的构造特征，我们称其为土体原生构造。如流水作用形成的土体具有不同类型的层理；土体在以后的内外动力作用下，又进行了不断的改造，主要表现为节理、裂隙等不连续而对土体的切割，形成了各具特色的土体次生构造。由于成层构造会引起附加应力的集聚或扩散：节理、裂隙破坏了土体的完整性，切断了附加应力的传递。所以，土体构造能够改变土体应力环境。土体的次生构造并不是一成不变的，它主要受到土体的赋存环境影响，即受到土体中应力和土体中水的控制。由以上的分析，可以看出，土体结构、构造和附加应力之间都是相互作用的。即附加应力在土颗粒之间传送的过程中改变了土体的结构、构造，变化后的结构、构造又反过来影响附加应力的传递和分布。

结构

土体结构是指土颗粒或集合体的大小、形状、表面特征、粒间连结以及土颗粒或集合体和孔隙的排列特征，是附加应力传递的桥梁、分布的载体。颗粒或集合体间的距离、孔隙的大小、空间排列、粒间连结的形式、强度等任何一个因素发生变化，都会导致土体中附加应力状态的重新调整。因此，土体结构是附加应力研究中的一个核心问题。土体结构是土体的骨架，由土颗粒和粒间连接形成。它们有机的联系在一起，使土体具有承受外部荷载的能力，具有结构强度。成为附加应力依附的介质。

外因

由于土体结构、构造和附加应力之间形成了一个信息反馈系统：应力在土颗粒之间传送的过程中改变了土体的结构、构造，变化后的结构、构造又反过来影响后续应力的传递和分布。所以，不同的初始应力状态下，土体的后续力学行为将不同。同样，荷载施加的方式不同，即土体中附加应力的应力路径不同，也会极大的影响土体的力学响应。如：一级加荷或多级加荷、缓慢加荷或快速加荷、先开挖卸荷等不同的施工方法会引起不同的力学效果。

角点法

角点法是矩形面积分布荷载作用时，应用应力迭加原理计算土中任意点竖向应力的一种方法。用角点法求得矩形面积上均布垂直荷载下的地基附加应力，通过分块小矩形边长的变化，可以得到七种不同情形垂直条形均布荷载下的地基附加应力。当基底荷载为三角形分布荷载时，通过查表只能求得零角点下对应的附加应力。若计算点在荷载最大值角点处，可将三角形荷载分解成均布荷载和一个倒三角形荷载的叠加。

角点法求地基中附加应力时，它只能通过查表求得一些特殊的荷载分布（如均布荷载、三角形荷载等）的角点处的附加应力。但是，对于非角点处的附加应力，以及其他类型的荷载分布（如梯形荷载等），角点法就不能求解了，这使得附加应力的求解范围变得很局限。荷载连续作用，且大小各处相等，这种荷载称为均布荷载。

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