第八章 土压力理论.pptVIP

* * * * * * * 连续均布荷载作用下土压力计算 地表连续均布荷作用下，作用在墙背面的土压力强度?a由两部分组成：一部分由均布荷载q引起（常数），其分布与深度z无关; 另一部分由土重引起，与深度z成正比。总土压力Ea即为梯形分布图的面积 * * 地表局部荷载作用下土压力计算 填土表面有局部荷载q作用下，则q对墙背产生的附加土压力强度值仍可用朗肯公式计算，即?a＝qKa ，但其分布范围缺乏在理论上的严格分析。一种近似方法认为，地面局部荷载产生的土压力是沿平行于破裂面的方向传递至墙背上的。 * * 墙背设置卸荷平台时土压力计算 为了减少作用在墙背上的主动土压力，有时采用在场背中部加设卸荷平台的办法。此时，平台以上Hl高度内，可按朗肯理论，计算作用在AB面上的土压力分布。由于平台以上土重W已由卸荷台BCD承担，故乎台下C点处土压力变为零，从而起到减少平台下H2段内土压力的作用。减压范围，一般认为至滑裂面与墙背交点E处为止。连接图中相应的C和E，则图中阴影部分即为减压后的土压力分布。显然卸荷平台伸出越长，则减压作用越大。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 河海大学硕士论文答辩 * * 土压力理论最初分别由C．A．库伦(Coulomb)和W.J.M.朗肯(Rankine)提出，其目的主要解决与工程建设有关问题。 l773年，法国的C.A.库伦(Coulomb)根据试验创立了著名的砂土抗剪强度公式，提出了计算挡土墙土压力计算的滑楔理论。 Charles Augustin de Coulomb (1736 - 1806) * * William John Maquorn Rankine (1820 - 1872) 90余年后， 1869年，英国的W.J.M. 朗肯(Rankine) 又从另一途径提出了挡土墙土压力理论。这些古典的理论和方法，直到今天。仍不失其理论和实用的价值，在工程设计中广泛应用。 * * 挡土墙是指为保持墙的两侧地面有一定高差而设计的构筑物，以防止土体坍塌。在房屋建筑、水利、铁路以及桥梁工程中得到广泛应用。 土压力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向压力。 挡土墙的类型 (a)支撑土坡的挡土墙 (b)堤岸挡土墙 (c)地下室侧墙 (d)拱桥桥台 * * Nanjing University of Technology H 挡土墙 H 挡土墙 * * 作用在挡土墙土压力的性质、大小及其分布规律受到墙体可能的移动方向、墙后填土的类型、填土面的形式、墙体的刚度和地基的变形等一系列因素的影响。 根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为以下三种： (1)静止土压力 (2)主动土压力 (3)被动土压力 作用在挡土墙上的土压力 * * 静止土压力：当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土对墙的压力称为静止土压力E0 。 静止土压力 no movement * * 主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力，一般用Ea表示。 主动土压力 * * 被动土压力：当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力，用Ep表示。 被动土压力 * * 作用在挡土墙上的土压力是个非常复杂的问题。土压力的大小不仅与挡土墙的高度、填土的性质有关，而且与挡土墙的刚度、位移的大小和方向等因素有关。 由于土压力是挡土墙的主要荷载。因此，设计挡土墙时首先要确定土压力的性质、大小、方向和作用点。　　 土压力影响因素 * * 挡土墙模型实验、原型观测和理论研究表明：在相同条件下，主动土压力小于静止土压力，而静止土压力又小于被动土压力，亦即 : 不同土压力的大小关系 Ea Eo Ep * * 0 Away from backfill Towards backfill Direction of wall movement Pressure on wall C A B E o E p E a 土压力与墙体位移的关系 * * 挡土墙完全没有侧向位移、偏转和自身弯曲变形时，作用在其上的土压力即为静止土压力，此时墙后土体处于侧限应力状态(弹性平衡状态)，与土的自重应力状态相同。 半无限土体中z深度处一点的应力状态，其水于面和竖直面都是主应力面。作用于土单元上的竖直向主应力就是自重应力σv=γz，则水平向自重应力(