土质学与土力学 土压力计算.ppt
《土质学与土力学 土压力计算.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《土质学与土力学 土压力计算.ppt(89页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第七章 土压力计算,1 概述2 静止土压力计算3朗肯(Rankine)土压力理论4 库仑(Coulomb)土压力理论5 几种常见的主动土压力计算,第七章 土压力计算,库仑C.A.Coulomb(1736-1806),1 概述,什么是挡土结构物(Retaining structure)什么是土压力(Earth pressure)影响土压力的因素挡土结构物类型对土压力分布的影响,1概述,挡土结构物及其土压力,1概述,一、挡土结构物(挡土墙),用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌以保持土体稳定性,或使部分侧向荷载传递分散到填土上的一种结构物。,1概述,挡土结构物上的土压力,由于土体自重、土上荷载或结构物的
2、侧向挤压作用,挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。,1概述,挡土墙类型(按刚度及位移方式):刚性挡土墙 柔性挡土墙,1概述,刚性挡土墙,1概述,1概述,1概述,柔性支护结构,1 概述,板桩变形,基坑支撑上的土压力,变形,土压力分布,上海市外环过江隧道岸埋段基坑支撑,1概述,无法打锚杆,相邻建筑物的基础较深,地下管线,内支撑,1 概述,地下建筑物,发生在土体内部或者与土相邻的结构物上的压力竖向土压力,新填土,B,外土柱,内土柱,等沉面,沟埋式,上埋式,1概述,二 土压力的影响因素,土的性质挡土墙的移动方向挡土墙和土的相对位移量土体与墙之间的摩擦挡土墙类型,1概述,本章要讨论的中心问题,刚性
3、挡土墙上的土压力计算,包括土压力的大小、方向、分布及合力作用点。,1概述,在影响土压力的诸多因素中,墙体位移条件是最主要的因素。墙体位移的方向和相对位移量决定着所产生的土压力的性质和土压力的大小。,三 土压力类型,1概述,3.被动土压力(Passive earth pressure),墙体位移和土压力分类,1 概述,1.静止土压力(Earth pressure at rest),2.主动土压力(Active earth pressure),墙体位移对土压力的影响,挡土墙所受土压力的类型,首先取决于墙体是否发生位移以及位移的方向。其中有三种特定情况下的土压力,即静止土压力、主动土压力和被动土压力
4、。挡土墙所受土压力的大小并不是一个常数,而是随位移量的变化而变化。,1概述,1,当d=D/H=0 时(如地下室)E=E0,1.静止土压力,1概述,2.主动土压力,1 概述,墙体外移,土压力逐渐减小,当土体破坏,达到极限平衡状态时所对应的土压力(最小),3.被动土压力,1 概述,墙体内移,土压力逐渐增大,当土体破坏,达到极限平衡状态时所对应的土压力(最大),可按土体处于侧限条件下的弹性平衡状态进行计算。,静止土压力计算,2静止土压力计算,静止土压力系数K0,对于侧限应力状态:p0=sh=K0sv=/(1-)sv=/(1-)gz(7-1)K0=/(1-)由于土的 很难确定,K0常用经验公式计算:对
5、于砂土、正常固结粘土:K0=1-sinf粘性土:K0=0.95-sinf 超固结土:K0=OCR0.5(1-sinf)公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)给出参考值:表7-1,2静止土压力计算,静止土压力系数K0参考值 表7-1,2静止土压力计算,由7-1知,静止土压力强度沿深度呈直线分布,所以有;,2静止土压力计算,静止土压力公式应用 1填土面上有连续均布荷载作用 2墙后填土中有地下水,1填土面上有连续均布荷载作用,将上式代入式(7-1)得:,先求出深度z处的竖向应力:,绘出沿H的分布图,求其面积,就是作用在每延米挡墙上的静止土压力,其值为:,2墙后填土中有地下水,(1)水位以下
6、的土一般采用浮容重,求出各层面的土压力强度。,(2)画出其土压力分布图形求出面积,注意计算静水压力Ew。即为土压力值。,(3)求出分布图形形心位置,即为土(水)压力作用点位置,方向水平。,例题8-1 求嵌固于岩基上的重力式挡墙所承受的土压力。,解:1.求各特征点的竖向应力:,2求各特征点的土压力强度:,查表7-1:,c点静水压强:,3求E0及Ew:,4求和的作用点位置:,小结,挡土结构物(挡土墙)土压力土压力的影响因素静止土压力计算 如何计算主动和被动土压力?,2静止土压力计算,一.半无限土体中的极限平衡应力状态和朗肯土压力:,3 朗肯(Rankine)土压力理论,1.主动极限平衡应力状态,朗
7、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,3 朗肯土压力理论,二.墙背光滑垂直、墙土表面水平的土压力计算,3 朗肯土压力理论,(一).填土为砂土由于墙背光滑垂直(没有剪应力),墙背相当于一个半无限土体中的对称线,墙后为半无限土体的一半。,(一)填土为砂土,3 朗肯土压力理论,1.主动土压力,主动土压力分布 墙后破裂面形状,45/2,3朗肯土压力理论,1.主动土压力,pa=sh=tg2(45-f/2)gzKa=tg2(45-f/2)直线分布合力 Ea=1/2 Ka gH2作用点:底部以上1/3H处滑裂面方向:与水平夹角45+f/2,(一)填土为砂
8、土,3 朗肯土压力理论,2.被动土压力,(一)填土为砂土,被动土压力分布 墙后破裂面形状,3 朗肯土压力理论,2.被动土压力,pp=sh=tg2(45+f/2)gzKp=tg2(45+f/2)直线分布合力 Ep=1/2 Kp gH2作用点:底部以上1/3H处滑裂面方向:与水平夹角45-f/2,(一)填土为砂土,3 朗肯土压力理论,1.主动土压力,(二)填土为粘性土,3 朗肯土压力理论,1.主动土压力,(一)填土为粘性土,主动土压力分布,3 朗肯土压力理论,1.主动土压力,zz0 拉应力,开裂,zz0,(一)填土为粘性土,总主动土压力,3 朗肯土压力理论,2.被动土压力,(一)填土为粘性土,1填
9、土面上有连续均布荷载作用 2墙后填土为多层土 3墙后填土中有地下水,三.朗金土压力公式应用,1填土面上有连续均布荷载作用,将上式代入式(8-5)得:,先求出深度z处的竖向应力:,2墙后填土为多层土,(1)分层。求出各层面的土压力强度。(注意中间层面需分别求出层面上下值),(2)画出其土压力分布图形求出面积,即为土压力值。,(3)求出分布图形形心位置,即为土压力作用点位置,方向水平。,h1,h2,3墙后填土中有地下水,h1,h2,Ew,Ea,(1)将地下水位处看作一个土层分界面,求出各层面的土压力强度。(水位以下的土一般采用浮容重),(2)画出其土压力分布图形求出面积,即为土压力值。注意计算静水
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 土质学与土力学 土压力计算 土质 土力学 压力 计算
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-5300492.html