第六章挡土结构物上的土压力.ppt

1.4 库仑土压力理论 墙背倾斜、粗糙、填土倾斜时？ 库仑土压力理论 库仑 C. A. Coulomb (1736-1806) 墙背倾斜，具有倾角? 墙背粗糙，与填土摩擦角为? 填土表面有倾角? 出发点： 1.4 库仑土压力理论 平面滑裂面假设：滑裂面为平面 假设条件： ? ? 刚体滑动假设：破坏土楔为刚体， 滑动楔体整体处于极限平衡状态 ? A C H ? B 无粘性土的主动土压力 W ? ? ? E R ? ?－ ? W R E ? ?- ? ?=90?-?-? ? 、E 1.4 库仑土压力理论 1.4 库仑土压力理论 ? ? ? E Ea －库仑主动土压力系数 Ea 特例：?=?=?=0，即墙背垂直光滑，填土表面水平时，与朗肯理论等价 土压力分布：三角形分布 A B C ? ? H 无粘性土的被动土压力 W R E ? ? + ? ?=90?+?-? ? 、E 1.4 库仑土压力理论 W ? ? ? E R ? ? 1.4 库仑土压力理论 ? ? ? E Ep －库仑被动土压力系数 土压力分布：三角形分布 图解法 ——当 填土表面不是平面时 1.4 库仑土压力理论 库尔曼（Culmann）图解法 1.4 库仑土压力理论 W方向 Ea方向 ?=90?-?-? ? 粘性填土的土压力 1.4 库仑土压力理论 W中包括BCDE 1.5 两种土压力理论的比较 1 分析方法 ? ? ? E 朗肯理论 库仑理论 土体内各点均处于极限平衡状态：极限应力法 刚性楔体，滑面上处于极限平衡状态：滑动楔体法 先求土压力强度p 先求总土压力E 极限平衡状态 2 应用条件 ? ? ? E 1.5 两种土压力理论的比较 朗肯理论 库仑理论 墙背光滑竖直 填土水平 墙背、填土无限制 粘性土一般用图解法 坦墙 坦墙 墙背垂直，填土倾斜 3 计算误差 1.5 两种土压力理论的比较 ——朗肯土压力理论 W R Ea Ea 实际??0 W R Ep Ep 主动土压力 偏大 被动土压力 偏小 3 计算误差 1.5 两种土压力理论的比较 ——库仑土压力理论 实际滑裂面不一定是平面 主动土压力 偏小 被动土压力 偏大 滑动面 滑动面 主动土压力有哪些信誉好的足球投注网站得到的不一定是最大值 被动土压力有哪些信誉好的足球投注网站得到的不一定是最小值 计算误差 1.5 两种土压力理论的比较 ——与精确解的比较 主动土压力系数 Ka (?=?=0) ?=0 ?= ?/2 ?= ? ? 20? 40? 20? 40? 20? 40? Sokolovsky (精确解) 0.49 0.22 0.45 0.20 0.44 0.22 Rankine 0.49 0.217 0.49 0.217 0.49 0.217 Conlomb 0.49 0.22 0.45 0.20 0.43 0.21 计算误差 1.5 两种土压力理论的比较 ——与精确解的比较 被动土压力系数 Kp (?=?=0) ?=0 ?= ?/2 ?= ? ? 20? 40? 20? 40? 20? 40? Sokolovsky (精确) 2.04 4.60 2.55 9.69 3.04 18.2 Rankine 2.04 4.60 2.04 4.60 2.04 4.60 Conlomb 2.04 4.60 2.63 11.8 3.52 92.6 计算误差 1.5 两种土压力理论的比较 ——结论 如果 ?=0，滑裂面是直线，三种理论计算Ka, Kp相同 如果 ??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; 在实际工程问题中，土压力计算是比较复杂的。 工程中使用被动土压力较少。因为所需相对位移太大 1.6 几种常见的主动土压力计算 1. 填土上有荷载 2. 成层填土情况 3. 填土中有水 4. 坦墙 5. 墙背形状有变化 6. 墙后填土受限制 7. 地震情况下的动土压力 8. 加筋挡土墙 1.6 几种常见的主动土压力计算 1 填土上有荷载 s1 45?+f/2 pa=?3f ?v=?z+q ? ? K0?v z ? pa=s3 q 朗肯土压力理论 1.6 几种常见的主动土压力计算 1 填土上有荷载 库仑土压力理论 1.6 几种常见的主动土压力计算 局部荷载 ——朗肯理论 1.6 几种常见的主动土压力计算 局部荷载 ——库仑理论 W E R q W R Ea Ea Q 1.6 几种常见的主动土压力计算 2 成层填土情况 g1 f1 c1 g2 f2 c2 H1