土力学课件2011-8-土压力.pptVIP

第八章土压力 第八章 挡土结构物的土压力 §8.1 概述 §8.2 朗肯土压力理论 §8.3 库仑土压力理论 §8.4 土压力计算方法的一些问题＊ 掌握 静止土压力计算方法 两种古典土压力理论的基本假设、理论公式及其实际应用 郎肯土压力理论是根据半空间的应力状态和墙背土中各点的极限平衡条件来求解主动、被动土压力的理论； 库伦土压力理论是根据墙背整个滑动土楔的极限平衡条件来求解主动、被动土压力的理论。 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。 挡土墙（retaining wall）：用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌，以保持土体稳定性的一种构筑物。 土压力（earth pressure） ：土体作用在挡土墙上的压力。土压力的计算是挡土墙设计的重要依据。 §7.1 土压力概述 一、土压力类型 二、静止土压力计算 §7.2 朗肯土压力理论 一、朗肯土压力基本理论 二、主动土压力 讨论： 三、被动土压力 讨论： 四、例题分析 【例】有一挡土墙，高6米，墙背直立、光滑，墙后填土面水平。填土为粘性土，其重度、内摩擦角、粘聚力如下图所示 ，求主动土压力及其作用点，并绘出主动土压力分布图 【解答】 五、几种常见情况下土压力计算 六、例题分析 【例】挡土墙高5m，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，共分两层。各层的物理力学性质指标如图所示，试求主动土压力Ea，并绘出土压力分布图 【解答】 §7.3 库仑土压力理论 一、库仑土压力基本假定 三、例题分析 【例】挡土墙高4.5m，墙背俯斜，填土为砂土，?=17.5kN/m3 ，?=30o ，填土坡角、填土与墙背摩擦角等指标如图所示，试按库仑理论求主动土压力Ea及作用点 §7.4 土压力计算方法讨论 一、朗肯与库仑土压力理论存在的主要问题 三、挡土墙位移对土压力分布的影响 四、不同情况下挡土墙土压力计算 五、《规范》土压力计算公式 α=10o β=15o δ=20o 4.5m A B α=10o Ea h/3 【解答】 由α=10o，β=15o，?=30o，δ=20o查表得到 土压力作用点在距墙底h/3=1.5m处 朗肯土压力理论基于土单元体的应力极限平衡条件建立的，采用墙背竖直、光滑、填土表面水平的假定，与实际情况存在误差，主动土压力偏大，被动土压力偏小 库仑土压力理论基于滑动块体的静力平衡条件建立的，采用破坏面为平面的假定，与实际情况存在一定差距（尤其是当墙背与填土间摩擦角较大时） 二、三种土压力在实际工程中的应用 挡土墙直接浇筑在岩基上，墙的刚度很大，墙体位移很小，不足以使填土产生主动破坏，可以近似按照静止土压力计算 岩基 E0 挡土墙产生离开填土方向位移，墙后填土达到极限平衡状态，按主动土压力计算。位移达到墙高的0.1%～0.3%,填土就可能发生主动破坏。 Ea 30%Ep 挡土墙产生向填土方向的挤压位移，墙后填土达到极限平衡状态，按被动土压力计算。位移需达到墙高的2%～5%,工程上一般不允许出现此位移，因此验算稳定性时不采用被动土压力全部，通常取其30％ 挡土墙下端不动，上端外移，墙背压力按直线分布，总压力作用点位于墙底以上H/3 挡土墙上端不动，下端外移，墙背填土不可能发生主动破坏，压力为曲线分布，总压力作用点位于墙底以上约H/2 挡土墙上端和下端均外移，位移大小未达到主动破坏时位移时，压力为曲线分布，总压力作用点位于墙底以上约H/2,当位移超过某一值，填土发生主动破坏时，压力为直线分布，总压力作用点降至墙高1/3处 H/3 H/2 H/3 * * 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 主要内容 8.1概 述 建筑物 填土 挡土墙 地下室 地下室 外墙 桥台 道路 挡土墙 土压力通常是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧压力 E 填土面 码头 桥台 E 隧道侧墙 E E 被动土压力 主动土压力 静止土压力 土压力 1.静止土压力 挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移，墙后填土处于弹性平衡状态时，作用在挡土墙背的土压力 Eo 2.主动土压力 在土压力作用下，挡土墙离开土体向前位移至一定数值，墙后土体达到主动极限平衡状态时，作用在墙背的土压力 滑裂面 Ea 3.被动土压力 播放动画 播放动画 Ep 滑裂面 在外力作用下，挡土墙推挤土体向后位移至一定数值，墙后土体达到被动极限平衡状态时，作用在墙上的土压力 4.三种土压力之间的关系 -△ +△ +△ -△ E o △a △p Ea Eo Ep 对同一挡土墙，在填土的物理力学性质相同的条件下有以下规律： 1. Ea ＜Eo