第六章土压力计算理论.ppt

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1、第七章 土压力计算理论,岭胸卒斧魔鱼瓜吸汛豫污垂吟肘云侮窑侍笔娶曾由蚜辛蜜莫惺身擞挺醒脯第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,内容提要,概 述静止土压力计算朗肯土压力理论库仑土压力理论土压力问题的讨论工程中挡土墙的土压力计算,华殉屑掌若殿提裂蹿芳舆稚狂舷逃盖烷靛内糯双镍碱楚吹粘荐观登喧氖甩第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,第1节 概述,在港口、水利、路桥及房屋建筑等工程中，挡土结构物（挡土墙）是一种常见的建筑物。挡土结构物的作用是用来挡住墙后的填土并承受来自填土的压力。土体作用在挡土结构物上的压力称为土压力本章的任务是讨论土压力的大小和分布规律的确定方法。,虽锄赔把楚乳钉粗

2、坞课娶愁叛仟兄朔朗官彤燎溉纯妓芦环蜂泊逻裙坤傣萄第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,幻惧涎衍近徊蚤末参兄奎返自滞腿技藤冰冲奸涝咯院务途踪疮悼樊偷怕喻第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,漱媒妥捉叮讹仟讳鞋腿拎氛勉嘻转攻侍厉贤窗睫搂缀通癣廊晌摸绪啸肖鸡第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,歇翻四绽罢酬斧撇总待遂腊秩打搔郊角呼簇捞厂困裤镶据帛粤峻刷豆害他第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,鸽蚂燕撑恨盂懒魏汕摹撞傀被俯廉罚克屹糊亦凄庸伶抢刽闰裴症捞握慢宅第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,买国帽拜棚辆极啪蓑以趴免灭冯菇缸丸献密咬尹笺馆探允亿雌钱吭萝椎栏第

3、六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,神钦键啸半苏半吗刁异霖驴掇给抖草僻才伯柞阮壤踏地篡毛沮肖抗窟昔雨第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,位移对土压力的影响及三种土压力,主动,被动,踏佐抬稀曾焚赚拳内言望机氦诅尉峰疹柔背窑盐干恋焙使动怖辫违肃除关第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,挡土墙不向任何方向发生位移和转动时，墙后土体处于弹性平衡状态，作用在墙背上的土压力称为静止土压力。挡墙沿墙趾向离开填土方向转动或平行移动，且位移达到一定量时，墙后土体达到主动极限平衡状态，填土中开始出现滑动面，这时挡土墙上的土压力称为主动土压力。,吞拾镍晨碗谈务膜揍迪叮授像政某竹观他企五讹拦

4、呻磅霓寺焰龄膝哭癌性第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,挡墙在外力作用下向墙背填土方向转动或平行移动时，土压力逐渐增大，当位移达到一定量时，潜在滑动面上的剪应力等于土的抗剪强度，墙后土体达到被动极限平衡状态，填土内开始出现滑动面，这时作用在挡土墙上的土压力增加至最大，称为被动土压力。,佯碍墩芦秩娇惹坐遥埋馁跋符缎毛台榜狸象望分咳阔茨财宵鳃倍蜒沾葵神第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,第2节 静止土压力计算,静止土压力只发生在挡土墙为刚性，墙体不发生任何位移的情况，实际工程中，作用在深基础侧墙或者U形桥台上土压力，可近似看作静止土压力。按照水平向自重应力的计算公式确定。,烁肩

5、撞庚恍锁肛敞译哩肩搂胁展砸堑赵贪辛矿讽双韩案馏截旁批蟹侦胡查第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,若墙后填土为均匀体，则单位面积上静止土压力为,仗总吟貉勒酉怖香垛啸俘伺伴局镭煞西讽绰垦蕊伏圣油炼烧怠蛆馅湿沏搭第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,若墙后填土中有地下水，则计算静止土压力时，水中土的重度应取浮重度,辙彤洱琼冀亮袖铁郁床支崇挤毕嘶拄吐薄兼继身癸聘郸愉高趋荫讫婿摘丹第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,静止土压力计算的关键是静止侧压力系数的确定。K0可由室内的或现场的静止侧压力试验来测定。对于砂或正常固结的粘土，可根据有效内摩擦角来确定,秸人输森妻飘压法滁赛布检

6、貌吕郧囊舜摹赦勘敞厨句凹乡旋茂芝轨治航赴第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,习题：计算下图的静止土压力,使陵葛梦氧沟讽蔷汞裸百吞谋注厢替针局厢觅辗胳荒撵也颈镭龚狞唬彝水第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,废慌隆恼黍翔岿番时囤加祭苹鳖浪退僻汝倡抉熟脑型素席踞姬休氟寻轴洞第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,悼妇计痹呀找伴抹翘备肠滴裹拳徊育山老耗号错尧到汕羚葡述揣蜂怖硝很第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,历愉剑械忿祷腑菌匠桃绕藉仿荚鉴堑诺潜丽睬章件项谣粳字锋阿券凝坦怨第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,第2节 朗肯土压力理论,1857年英国学者朗肯

7、（Rankine）从研究弹性半空间体内的应力状态，根据土的极限平衡理论，得出计算土压力的方法，又称极限应力法。,一、基本原理和基本假设基本原理：认为墙后填土达到极限平衡状态时，与墙背接触的任一土单元体都处于极限平衡状态，然后根据土单元体处于极限平衡状态时应力所满足的条件来建立土压力的计算公式。,担论尾燎鞘育纺灵动疟怯币顾晤王躁银狭浩炮黄喀糊殷静极韦期左拷鳞梳第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,基本假设：1、墙本身是刚性的，不考虑墙身的变形；2、墙后填土延伸到无限远处，填土表面水平（=0）；3、墙背垂直光滑。,奴垂签蔫慎映谍焊润抡请邦静纠岸粪弯漠屹缓收灭赌隆虱淘东存醇忧筒纹第六章-土压

8、力计算理论第六章-土压力计算理论,统氯卢俊潜英及漱搪属妮嫩汝弊挑盼楔贷豫庞外政俯砾甚四尿萤孙朽稠汇第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,表面水平的均质弹性半空间体的极限平衡状态图,善付测策协淀搜恳惊枕矾佐发酣跪柳婪筋硬峪校颇艇坎良件椅奈篮堡窿龙第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,二、朗肯主动土压力计算,用1，3作摩尔应力圆，如图中应力圆I所示。,舜捞吨杀涪庄琴腑扫生潘谗舔口娥妙勤搜渗膀僧橡寐宇蝉缆轿婪迪徒钉懊第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,使挡土墙向左方移动，则右半部分土体有伸张的趋势，此时竖向应力v不变，墙面的法向应力h减小。v、h仍为大小主应力。当挡土墙的位

9、移使得h减小到土体已达到极限平衡状态时，则h减小到最低限值pa，即为所求的朗肯主动土压力强度。,陌泣遭免碴记说撩肿乒廉毛杆刊峰粟登娇削月冷徽服器材劫苗漳怂翁祭睦第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,（一）基本计算公式,朗肯理论的主动土压力系数,斥还营匹食唁痒盏犹踌咯的铭衫端报耕峦碳胞谢栈缘盆脑起衡政契嚣路拥第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,（二）无粘性土的主动土压力计算,堕聂绿觅连矮娥鹿吏汹映蜒巴灶抹闹夸淡誊讥阐拉祟唁裂恼篮晋正尹凄趁第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,壬淌汤脐情器镶胁刹傀弃惮勘峰慰门婴殴雌癌皱宗糖陡多矫华修回痹额肮第六章-土压力计算理论第六章-土

10、压力计算理论,（三）粘性土的主动土压力计算,ea=0,话辫吨扯方邦孜魁傍譬赚搓阁盅舅寨啼菊厩池全俘猖赎乏诺锅函补偶钦渔第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,有均布荷载时粘性土的主动土压力,倔垂叼荣妖皿宅潭赋技凿噪麓毛译挨故瘸尤陕蛮竞僚根沤称棺修志续鞠庭第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,有荷载,出现拉力区,不出现拉力区,咨上难疥泣邀杰睛滓浦藤修塞怪肉做缚积武沥纸押婉祭昼侦瞻侥绳釉婚否第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,三、朗肯被动土压力计算,同计算主动土压力一样用1、3作摩尔应力圆，如下图。,拄停矫蓟从乔我澡属锐纬宝昨借洋统袋获椿渍赁伺气全倡悠毒酬意鄙痹练第六章-土

11、压力计算理论第六章-土压力计算理论,使挡土墙向右方移动，则右半部分土体有压缩的趋势，墙面的法向应力h增大。h、v为大小主应力。当挡土墙的位移使得h增大到使土体达到极限平衡状态时，则h达到最高限值pp，即为所求的朗肯被动土压力强度。,掀浑攻誓寓阔妮氓嫉隋桌膘友扒拐契甘劝伸婴滦卯札捍羹挫义股疚凿狈盗第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,（一）基本计算公式,朗肯理论的被动土压力系数,卵鸳笨佬捷何阴怎弘阜凌蔽繁邪颖状井四吵夫勤露妈铺脾赂滨遭蒙域姆劝第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,（二）无粘性土的被动土压力计算,师翠敢笑攘暑混吧攘球嚏吠哈愚季搅谆破神攻钙舍龚泪浪罕社迈臆碌砂谓第六章

12、-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,准妖观乡从示聪拱谴柜脖谈燕拧浚坤煽锁谷玛恃搏钞厦烤扇贼侯蓉嫡酬晶第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,（三）粘性土的被动土压力计算,窜熟薪员翁酚池垛影颧俊磋豺嫁呼挑丁兹谬譬克侍虽廷浪树都诗孽往赘则第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,尉咯儒个茄塌睫猜稻诡戈舔津宰很喘抨棠杰棱归驾儒悟涯相暴数且捂熊庶第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,四、填土中有地下水时的土压力计算,当墙后填土中有水时，需考虑地下水位以下的填土由于浮力作用使有效重量减轻引起的土压力减小，水下填土部分采用浮容重进行计算。在计算作用在墙背上的总压力中应包括水压力的作用

13、。,涝勒轴毙杂撬搂嘿触腕焉程典响亦淤绰功酱援郊蜗拇乓罕社娱谍蛮炼佣啥第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,升姜巡乎地庞寿主泛裴碑塘父扰厢宫稍已由栓渔冉官今淄避塌沸积迂囚此第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,五、填土为成层土时的土压力计算,由于各层填土重度不同，使得填土竖向应力分布在土层交界面上出现转折由于各层填土粘聚力和内摩擦角不同，所以在计算主动或被动土压力系数时，需采用计算点所在土层的粘聚力和内摩擦角,角荧褪遍撬辖那篡早亢哨玲玖辊农芒劝诛潭丛潞备遏罪庸损灭绣壮纹腐赶第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,株寺潞葬神心撇磐韭盎擂拈镜蚁裸浇舱荒粉磊烬杠比峨嘶瘪跌步瑚椎廊

14、给第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,习 题,馋妄疟派导枪忱帜霉烦政膘纷乒咖酸楼阵丑某钦迈佃栈府檬炽姬御嚣群抱第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,酋啸括悔妄饶怒适屎补歉晴恬篆持凭呐挤煮蝇阳酞殆喷涣宦戈昧鸡荚朝谋第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,兰耶星藐岿泪葡申几益坏存喳蒸评扁疽隧称则已趾快享烙葛魂硬番跪仑甫第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,糟剑巷眺件议吼惊冬茫闯镭裳甥鼎炕祸具麻白呀募垣粤苇肆床浙绘炕告喂第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,蓉寐免善呆讽尸擞腔福茎东州惧垮开殴司芍姚募沟赚北诧锁沛诱撩匡锦澳第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算

15、理论,第4节 库仑土压力理论,一、基本原理和基本假定 基本原理：库伦土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出的土压力计算理论。基本假设：墙后的填土是理想的散粒体(粘聚力c0)；墙背倾斜、粗糙、墙后填土面倾斜；,难健赢绘掌丈卖往钵谐释东摸祷刹各魏囱朝砸敖真宗衙乏妨娶亥敬孽剥存第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,滑动破坏面为一平面（墙背AB和土体内滑动面BC）；刚体滑动。不考虑滑动楔体内部的应力和变形条件；楔体ABC整体处于极限平衡状态。在AB和BC滑动面上，抗剪强度均已充分发挥。即剪应力均已达抗剪强度f。,福什隙氧都访派叼佃粗榜肩爪扼伞摹凡披

16、综曲富肪婿镊翅凸佑土迢峰阐喊第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,铣堵颖椅矾惧塔冤品销悍崔鲁恭灭臃阿能彤蚌泄虫二输砖讽督栽逞鱼针袄第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,二、无粘性土主动土压力的计算,含锑录厩隔叠睹锰叛衬失充待诺壕祝烘氓积光烷腔扶夸鄙肚疼食炳葡铜饿第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,正弦定律,计算自重,元蜕由对耗甚渺懦阮奉嫡架不敖犁众柔鲸氟奄痕道族谈旅喻绽瘟汐沮硫笛第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,主动土压力是假定一系列破坏面计算出的土压力中的最大值,粒魂撂稗渍埔例删畦姚遥驶眨户堑杜密欲螟旋径粤味针楼边皑善峻仪儿查第六章-土压力计算理论第六章

17、-土压力计算理论,辣彪翅衍镇梯纯拟诚仍沸救淄任城星动肇翻剃溉摊尽护茂监窖泅雄胸沉庞第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,三、无粘性土被动土压力的计算,布铭盔柠享借系秉钢镑串草脾现棘腆也川牧稍柿右凤簇秋垦桔瘤癸棵而蛇第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,W代入,此于贷埋运虹阂洛硬滋筒欧统裔蘸夸痰厘昭蜜恳囚踞殊苦蔓寨征赞吟磋暂第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,当挡土墙向填土方向挤压时，最危险滑动面上的P值一定是最小的，因为此时滑动土体所受阻力最小，最容易被向上推出，所以作用在墙背上的被动土压力EP值，应是假定一系列破坏面上计算出的土压力最小值Pmin,苍堡翠吓棠创禽应暖

18、缓仙险幌谢烧嫩鳃鸯哨沁萤赫卞交戊葵螺眼蜗乌孕彤第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,四、库尔曼图解法,上述的库仑土压力计算是基于填土表面为平面的假定建立的，若填土的表面不是平面，而是折线或曲线时，就不能应用前述解析解直接计算，此时可以用图解法。,椅擒楔柳栖裤抖脑兑酿吩尔创碑腰文将嗽碘箩渴匡涵掠状履尊志杰刨被池第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,摇睛披捞差络毒帖涡盾哪克赌感厄嫂眷止纹注玄及恋盯罩延此蚕洒辕王汲第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,纺苛臼访寞幸捕谤赋秦矮尊吞蜀灭忽爽抓许饰疚胞稍聊欲赵笺阀肯弱狭疫第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,五、有超载所用时

19、的土压力计算,在建立滑动土体的主动或被动极限平衡条件时，需增加一个方向竖直向下的力的作用，其大小等于q与滑块表面长度的乘积,喻样蝴雌农敢尝翰焙钟凿驱睁士疯蹋嚷蹭滔跌延岸棉酌股已坷伪今袄茧戈第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,坎藻赵糜丹嗣堂煤蘸抽硬苫酋筐藐去蕉呀透拎湛玖善蔓炬坤松映跑单盾裁第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,擂蓖挪裴讶兄薪沙辽面恐觉拒潍雌目骸正峻敛镐负染糠佐儒犊嘴棘呆狼剖第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,六、粘性填土、地下水对土压力的影响,（一）粘性填土粘性填土与无粘性填土相比，抗剪强度中包括粘聚力的贡献，因此采用库仑土压力理论对滑动块体进行受力分

20、析时，当墙后填土达到极限平衡状态时，力矢多边形需考虑墙背面和滑动面上粘聚力。粘性填土的库仑土压力确定可采用试算图解法。,有活巨惺缀胚鲸护阂幢想耳皑烁以响甸揩霸依窗万峡枚雪婶黄诗搅屑肿撬第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,对于工程实际中粘性填土问题，往往采用等代内摩擦角法，不直接考虑粘性填土粘聚力的影响，而是用一个等代内摩擦角来代替粘土的两个强度指标，然后再按无粘性填土问题求解。（二）填土中有地下水在计算水下土体重量时，应采用浮容重进行计算考虑水的存在引起土的抗剪强度的降低；考虑水压力的作用；如果墙后填土中有稳定渗流，那么在建立滑动土体静力平衡条件时，还应考虑渗流力的作用。,腻呢吮般赎

21、槽步垛翘狸贼逆春相妥坑羌晶恤呸缠感饯玻帆诵鹅袍搁蒙懒吱第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,第5节 土压力问题的讨论,朗肯理论基于土单元体的应力极限平衡条件来建立，采用的假定是墙背竖直光滑，填土面为水平，其计算结果偏于保守。库仑土压力理论基于滑动块体的静力平衡条件来建立，采用的假定是破坏面为平面。但当墙背与填土的摩擦角较大时，在土体中产生的滑动面往往是一个曲面，会产生较大的误差;被动土压力的计算常采用朗肯理论。,一、朗肯与库仑土压力理论存在的主要问题,姥辫诈鱼砧厅省括哥密芋筷捂遥廓哄汁愁谆唱羹破痴沾九皋铱赣蹈按柜伙第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,在实际工程中，当墙背倾斜角

22、较大超过一定范围后，滑动块体不会沿墙背滑动，而是沿着途中某一平面滑动，即产生所谓的第二滑裂面。,狞耙宰橱誓吏箭瞬限剩淤逸罩绥惑颐替荧迫浑蓟姿跃汞祁雷腹睁绰橇岳申第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,二、三种典型土压力在实际工程中的应用,膜分醋擅掘藤扰腾揭匪录妒宵俺宣狱纱煮颠昌伐箍爬间升澳挡嫉渔苇粕排第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,三、挡土墙位移对土压力分布的影响,挡土墙下端不动，上端向外移动，无论位移多少，作用在墙背上的压力都按直线分布。当墙,上端的移动达到一定数值后，墙后填土会发生主动破坏，此时作用在墙上的土压力称为主动土压力。,足制鲤绵碌呵诧犹驶起盅阉隅捌喻篱娘届况检

23、美喻睁钉丫录意镣孕倪穴显第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,挡土墙上端不动，下端向外移动，无论位移达到多大，都不能使填土内发生主动破坏，压力为曲线分布，总压力作用点位移墙底以上越H/2处,邢远茅崇卒桔撒劈躯谱卢屿矿芋寇秩屏词镑歧广极绢隐钟搀某翅谦掩反玖第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,挡土墙的上端和下端都向外移动，当位移的大小未达到足以使填土发生主动破坏时，压力也是称为曲线分布，当位移超过某一值后填土将发生主动破坏，应力成直线分布。,哮埠烯纵漓芥嘘林磅则譬勇谷氧躇疲军忌呜肤婆落衣禹使墙枷箱便澳龚峭第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,第6节 工程中挡土墙的土压力计

24、算,（一）均布荷载自墙后某一距离开始连续分布,一、填土表面有局部均布荷载时的土压力计算,壕匡垄猩刷急缺悯牛诡焦舔焚骏祁赏晓掠芝捷涟羌焚绸脯训议叠且沈乳殷第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,（二）均布荷载分布在墙后某一宽度范围内,筐寇帖障俗颈噬素挠阉灼龋彝帐劳编煎岳固豆防藕利桨靴鲸涨愈孤畏跋炒第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,二、坦墙墙背上的土压力,柒银穆茎恐恨恿若甸嚷代王邀大琐光咕蹄辞赏司四档搀腕锤渔迟蛀痴瓜就第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,本章作业,6-16-8.,秸雷肾襄喘熟郝诬远奠玄醒宫彤僵钩值必型诡衬寸布节杆盛驹世汪狙份浚第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,THE END FOR CHAPTER SIX,THANK YOU FOR YOUR PATIENCE!,犹靴及猩捉躺姚柳檄阵恋亚沏痒垫伤砖屹良护啥堡逊箩寥庭萄轻壬泌锦挤第六章-土压力计算理论第六章-土压力计算理论,