《土力学》第8章土压力.ppt
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1、1,第8章 土压力,8.1 概述,8.2 挡土墙侧的土压力,8.3 朗肯土压力理论,8.4 库仑土压力理论,8.5 朗肯理论与库伦理论的比较,2,8.1 概述,挡土墙或挡土结构物,建筑物,填土,挡土墙,地下室,地下室 外墙,桥台,道路,挡土墙,3,4,混凝土挡土墙及复合排水管,5,建成后的坡间挡土墙,6,垮塌的重力式挡墙,7,8,9,1994年9月上海黄浦区某大厦基坑支护靠马路40m长支撑破坏,10,挡土结构物上的土压力,定义:由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用,挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。,11,3.被动土压力Passive earth pressure,8.2.1
2、土压力类型,1.静止土压力Earth pressure at rest,2.主动土压力Active earth pressure,8.2 挡土墙侧的土压力,根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态,土压力可分为三种,12,挡土墙静止不动时,则墙后土体处于弹性平衡状态,此时墙背上的土压力叫静止土压力,E0,单位:KN/m。静止土压力强度用o(Kpa)表示。,1.静止土压力(E0),13,当挡土墙在墙后填土压力作用下离开填土移动,土压力逐渐减小,墙后的填土达到极限平衡状态(或破坏)时,作用在墙上的土压力称为主动土压力。主动土压力强度a(KPa)表示。,2.主动土压力(Ea),主动,14,3.被动土
3、压力(EP),当挡土墙在外力作用下向填土挤压,土压力逐渐增大,墙后填土达到极限平衡状态,作用在墙上的土压力称为被动土压力。被动土压力强度p(KPa)表示。,15,主动土压力、被动土压力、静止土压力关系,土压力P,位移,Ea,E0,Ep,EaE0Ep,16,z,地下室 外墙,静止土压力强度(kN/m2),静止土压力合力大小,H,E0,(kN/m),H/3,三角形形心处,距底面 H/3处,方向,水平,K0 静止土压力系数,作用点位置,分布:三角形,8.2.2 静止土压力,17,关于K0 静止土压力系数,2、经验公式,1、试验,3、参考值,砂性土:,粘性土:,超固结土:,砂土:0.340.45,粘性
4、土:0.50.7,18,8.3.1 基本理论,朗肯理论假定:半空间应力状态,墙后土体处于极限平衡状态。,适用条件:挡土墙背垂直、光滑,墙后填土面水平。,8.3 朗肯(Rankine)土压力理论,土的极限平衡条件,19,主动朗肯状态,自重应力作用下,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情况。,3f,v=z,K0v,主动极限平衡应力状态,45+f/2,土的极限平衡条件,主动朗肯状态,20,1f,v=z,K0v,被动极限平衡应力状态,s1,s3,sV,sX,45-f/2,土的极限平衡条件,被动朗肯状态,被动朗肯状态,21,8.3.2 主动土压力,主动土压力强度,主动土压力系数,极
5、限平衡条件,大主应力 1 vz 小主应力 3 x主动土压力强度 a 3,22,1、无粘性土的主动土压力,z,H,Ea,H/3,墙体移动方向(离开土体),Ka主动土压力系数,三角形形心处,距底面 H/3处,方向,水平,作用点位置,主动土压力合力大小,分布:三角形,23,二、粘性土的主动土压力,H,A,B,A点,B点,位于,Ea,土压力合力Ea,图形面积,分布:三角形,土压力方向,水平,土压力作用点,分布图形形心,负号,z0,24,8.3.3 被动土压力,被动土压力强度,被动土压力系数,极限平衡条件,大主应力 1 x 小主应力 3 vz被动土压力强度 p 1,25,1、无粘性土的被动土压力,z,H
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