地基基础与试验检测项目六土的抗剪强度朗肯土压力理论.pptxVIP

工程地质与土工试验土压力计算教师：杨凯引言目录土压力的类型contents朗肯土压力理论库仑土压力理论f=0主动伸展被动压缩z增加45o-? / 245o＋? / 2减小大主应力方向小主应力方向朗肯土压力理论一、朗肯土压力基本理论1.挡土墙背垂直、光滑 2.填土表面水平 3.墙体为刚性体pp＝Kp?zσx＝K0?zpa＝Ka?zσz=?z?f?f =c+? tan? 伸展压缩45o-?/245o＋?/2K0?z?z?水平方向均匀压缩水平方向均匀伸展朗肯土压力理论papp土体处于弹性平衡状态主动极限平衡状态被动极限平衡状态主动朗肯状态被动朗肯状态处于主动朗肯状态，σ1方向竖直，剪切破坏面与竖直面夹角为45o-?/2处于被动朗肯状态，σ3方向竖直，剪切破坏面与竖直面夹角为45o＋?/2zh45o＋?/2朗肯土压力理论二、主动土压力 挡土墙在土压力作用下，产生离开土体的位移，竖向应力保持不变，水平应力逐渐减小，位移增大到△a，墙后土体处于朗肯主动状态时，墙后土体出现一组滑裂面，它与大主应力面夹角45o＋?/2，水平应力降低到最低极限值?z(σ1)pa(σ3)极限平衡条件朗肯主动土压力强度朗肯主动土压力系数hEah/3?hKa朗肯土压力理论讨论：朗肯主动土压力强度当c=0,无粘性土1.无粘性土主动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布2.合力大小为分布图形的面积，即三角形面积3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底h/3处2c√Kaz0(h-z0)/3hEa?hKa-2c√Ka朗肯土压力理论当c＞0, 粘性土粘性土主动土压力强度包括两部分1. 土的自重引起的土压力?zKa2. 粘聚力c引起的负侧压力2c√Ka说明：负侧压力是一种拉力，由于土与结构之间抗拉强度很低，受拉极易开裂，在计算中不考虑1.粘性土主动土压力强度存在负侧压力区（计算中不考虑）2.合力大小为分布图形的面积（不计负侧压力部分）3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底(h-z0)/3处负侧压力深度为临界深度z0zh45o－?/2朗肯土压力理论三、被动土压力挡土墙在外力作用下，挤压墙背后土体，产生位移，竖向应力保持不变，水平应力逐渐增大，位移增大到△p，墙后土体处于朗肯被动状态时，墙后土体出现一组滑裂面，它与小主应力面夹角45o－?/2，水平应力增大到最大极限值?z(σ3)pp(σ1)极限平衡条件朗肯被动土压力强度朗肯被动土压力系数hEph/3?hKp朗肯土压力理论讨论：朗肯被动土压力强度当c=0,无粘性土1.无粘性土被动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布2.合力大小为分布图形的面积，即三角形面积3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底h/3处2c√KphEp?hKp ＋2c√Kphp朗肯土压力理论当c＞0, 粘性土粘性土主动土压力强度包括两部分1. 土的自重引起的土压力?zKp2. 粘聚力c引起的侧压力2c√Kp说明：侧压力是一种正压力，在计算中应考虑土压力合力1.粘性土被动土压力强度不存在负侧压力区2.合力大小为分布图形的面积，即梯形分布图形面积3.合力作用点在梯形形心?=17kN/m3c=8kPa?=20oh=6m朗肯土压力理论四、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。2c√Kaz0(h-z0)/36mEa?hKa-2c√Ka朗肯土压力理论【解答】主动土压力系数墙底处土压力强度临界深度主动土压力主动土压力作用点距墙底的距离朗肯土压力理论五、课后题1.某挡土墙高5m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土重度， ， ， 试确定：（1）主动土压力强度沿墙高的分布； （2）主动土压力的大小和作用点位置。2. 某挡土墙高5m，墙背竖直光滑，填土面水平， 试计算：①该挡土墙主动土压力分布、合力大小及其作用点位置；②若该挡土墙在外力作用下，朝填土方向产生较大的位移时，作用在墙背的土压力分布、合力大小及其作用点位置又为多少？本节结束