土力学第六章土压力与挡土墙计算.ppt

第六章 土压力与挡土墙设计,3.被动土压力Passive earth pressure,墙体位移和土压力性质,1.静止土压力Earth pressure at rest,2.主动土压力Active earth pressure,岩石,拱桥桥台,一.半无限土体中极限平衡应力状态和朗肯土压力,6.3 朗肯(Rankine)土压力理论,半无限土体内各点的应力从弹性平衡状态发展为极限平衡状态的条件,半无限土体,主动极限平衡状态,朗肯土压力理论基本条件和假定,条件墙背光滑墙背垂直填土表面水平假设墙后各点均处于极限平衡状态,1.主动土压力,pa=sh=tg2(45-/2)gz(kN/m2)主动土压力系数 Ka=tg2(45-f/2)土压力直线分布合力 Ea=1/2 Ka gH2(kN/m)作用点：底部以上1/3H处滑裂面方向：与水平夹角45+/2,(一)填土为砂土,(一)填土为砂土,1.主动土压力,主动土压力分布 墙后破裂面形状,pa=Kagz,pa=tg2(45-f/2)gz(kN/m2)主动土压力系数 Ka=tg2(45-f/2),2.被动土压力,pp=sh=tg2(45+/2)gz(kN/m2)Kp=tg2(45+/2)直线分布总被动土压力 Ep=1/2 Kp g H2(kN/m)作用点：底部以上1/3H处滑裂面方向：与水平夹角45-/2,(一)填土为砂土,1.主动土压力,(二)填土为粘性土,(二)填土为粘性土,1.主动土压力,1.主动土压力,(二)填土为粘性土,HKa,HKa-2c Ka,z0,Ea,2c Ka,(H-z0)/3,主动土压力分布,45o+/2,z z0 拉应力，开裂,zz0,总主动土压力,1.主动土压力,(二)填土为粘性土,三、几种典型情况下朗肯土压力的计算,(一).填土上有荷载(二).成层填土情况(三).填土中有水,（一）.填土上有荷载,1=gz+qpa=3=qKa+gzKa,H,Z,1,3,qKa,HKa,zKa,（二）.成层填土,C,B,A,g1 f1 c1,g2 f2 c2,H2,H1,1 pa在B点的连续性2 d pa/d z(即pa斜率)在B点的连续性,B,1.构造要求：一般用砂性土，墙设排水孔以及反滤层，填土表面设沟、堤等截流2.水下部分土压力 pa=Kasz水压力 pu=u(静水压力、渗流压力、超静孔压),（三）.填土中有水,排水管,排水孔,土工织物反滤,砂砾石料,gwH2,水压力,墙基不透水,平面滑裂面假设：滑裂面为平面刚体滑动假设：破坏土楔为刚体滑动楔体在两个平面上处于极限平衡状态,假设条件：,主动极限平衡状态,被动极限平衡状态,6.4 库仑土压力理论,四 朗肯和库仑土压力理论的比较,（一）分析方法,极限平衡状态,（二）应用条件,(三)计算误差-朗肯土压力理论,郎肯主动土压力偏大郎肯被动土压力偏小,墙背垂直填土水平墙与填土摩擦系数 d 0填土为砂土 c0,(三)计算误差-与理论计算值比较,=0 c0 滑裂面是直线，Ka,Kp与理论值相同0 Ka 朗肯偏大10%左右，工程偏安全库仑偏小一些（可忽略)；Kp朗肯偏小可达几倍库仑偏大可达几倍实际工程问题中，土压力计算非常复杂,