附加應力是指荷載在地基內引起的應力增量。是使地基失去穩定產生變形的主要原因。通常採用布辛涅斯克理論公式計算。土中附加應力隨著深度的增大而減小，在基礎底面處其值與基底附加應力相等，且應力分布是從基底位置開始；土中附加應力分布存在應力擴散現象，距地面越深，應力分布的範圍越大，即附加應力可以分布在荷載面積範圍以外。
基本介紹
- 中文名：附加應力
- 外文名：additional stress，superimposed stress
- 學科：工程地質學
- 計算方法：彈性理論方法 應力擴散角法
- 原因：荷載的施加或增加
- 規律：隨著深度的增大而減小
定義,影響因素,角點法,
定義
附加應力是在外荷載(如建築物荷載、車輛荷載、填築路堤、地震荷載等)作用，地基土中產生的應力增量，是引起地基變形的主要原因。法國數學家布辛奈斯克(Boussinesq)1885年， 運用彈性力學的方法推出了在半無限空間表面上作用豎向集中力時在彈性體內任意點所引起的應力和應變的解析解，解決了半無限平面受法向集中力作用的問題，該問題稱為布辛奈斯克問題，是彈性力學中最有理論價值的結論之一。多數基礎如條形基礎、矩形基礎、圓形基礎等在土體中產生的附加應力和沉降都通過布辛奈斯克方法進行計算。地基中某點處附加應力的大小與基礎底面上分布荷載的分布規律及其大小、分布面積的幾何形狀及其大小、 所求應力點的空間位置等因素有關，但是研究沒有系統給出地基中附加應力在各影響因素作用下的變化規律。計算方法：一種是彈性理論方法；另一種是應力擴散角法。對建築來說，有實際意義的是均布矩形荷載作用下地基中的附加應力，此類型附加應力的計算採用角點法。
金屬塑性加工過程中由於材料各部分之間的變形不均勻和金屬的整體性限制了各處變形的自由發展，變形體內出現的互相制約、互相平衡而符號相反的內應力。這種不是由外載荷導致的應力稱為附加應力，以與因外載荷所引起的工作應力(即基本應力)相區別。當進行功能鍛鍊時由於肌肉力和肢體重力作用，使骨折端受力發生改變,把力的改變數稱為附加應力，將該力記為N→m 。
影響因素
地基土體的物質組成
土通常是由固體顆粒、液體水和氣體組成。固體顆粒是土中最主要的物質成分，由許許多多大小不等、形狀不同的礦物顆粒按照各利，不同的排列方式組合在一起，構成土的主體骨架。在土顆粒間的孔隙中，通常有水溶液和氣體(主要為空氣)充填。土顆粒、水和氣體這三個基本組成部分不是彼此孤立地、機械地混合在一起，而是相互聯繫、相互作用，共同形成土的物理力學性質，是構成土體中附加應力傳遞和分布性質的物質基礎。
構造
土體構造是指土層組合和被節理、裂隙等切割後形成的土塊在土體內排列、組合的方式。土體是經過搬運、堆積而形成的地質體，它具有一定的構造特徵，我們稱其為土體原生構造。如流水作用形成的土體具有不同類型的層理；土體在以後的內外動力作用下，又進行了不斷的改造，主要表現為節理、裂隙等不連續而對土體的切割，形成了各具特色的土體次生構造。由於成層構造會引起附加應力的集聚或擴散：節理、裂隙破壞了土體的完整性，切斷了附加應力的傳遞。所以，土體構造能夠改變土體應力環境。土體的次生構造並不是一成不變的，它主要受到土體的賦存環境影響，即受到土體中應力和土體中水的控制。由以上的分析，可以看出，土體結構、構造和附加應力之間都是相互作用的。即附加應力在土顆粒之間傳送的過程中改變了土體的結構、構造，變化後的結構、構造又反過來影響附加應力的傳遞和分布。
結構
土體結構是指土顆粒或集合體的大小、形狀、表面特徵、粒間連結以及土顆粒或集合體和孔隙的排列特徵，是附加應力傳遞的橋樑、分布的載體。顆粒或集合體間的距離、孔隙的大小、空間排列、粒間連結的形式、強度等任何一個因素髮生變化，都會導致土體中附加應力狀態的重新調整。因此，土體結構是附加應力研究中的一個核心問題。土體結構是土體的骨架，由土顆粒和粒間連線形成。它們有機的聯繫在一起，使土體具有承受外部荷載的能力，具有結構強度。成為附加應力依附的介質。
外因
由於土體結構、構造和附加應力之間形成了一個信息反饋系統：應力在土顆粒之間傳送的過程中改變了土體的結構、構造，變化後的結構、構造又反過來影響後續應力的傳遞和分布。所以，不同的初始應力狀態下，土體的後續力學行為將不同。同樣，荷載施加的方式不同，即土體中附加應力的應力路徑不同，也會極大的影響土體的力學回響。如：一級加荷或多級加荷、緩慢加荷或快速加荷、先開挖卸荷等不同的施工方法會引起不同的力學效果。
角點法
角點法是矩形面積分布荷載作用時，套用應力迭加原理計算土中任意點豎向應力的一種方法。用角點法求得矩形面積上均布垂直荷載下的地基附加應力，通過分塊小矩形邊長的變化， 可以得到七種不同情形垂直條形均布荷載下的地基附加應力。當基底荷載為三角形分布荷載時，通過查表只能求得零角點下對應的附加應力。若計算點在荷載最大值角點處，可將三角形荷載分解成均布荷載和一個倒三角形荷載的疊加。
角點法求地基中附加應力時，它只能通過查表求得一些特殊的荷載分布（如均布荷載、三角形荷載等）的角點處的附加應力。但是，對於非角點處的附加應力，以及其他類型的荷載分布（如梯形荷載等），角點法就不能求解了，這使得附加應力的求解範圍變得很局限。荷載連續作用，且大小各處相等，這種荷載稱為均布荷載。
