土力學(xué)課件--第八章土壓力和擋土墻

《土力學(xué)課件--第八章土壓力和擋土墻》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、第八章土壓力和擋土墻10/7/2021土力學(xué)課件本章主要內(nèi)容8.1擋土墻上的土壓力及工程應(yīng)用8.2靜止土壓力計(jì)算8.3蘭金土壓力理論8.4庫(kù)倫土壓力理論8.5常見(jiàn)情況的土壓力計(jì)算8.6其他情況土壓力計(jì)算8.7擋土墻設(shè)計(jì)8.8埋管土壓力10/7/2021土力學(xué)課件一、擋土墻上的土壓力及工程應(yīng)用擋土墻是用來(lái)支撐天然或人工斜坡不致坍塌，以保持土體穩(wěn)定性的一種構(gòu)筑物。土壓力是指擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背產(chǎn)生的側(cè)向壓力?！?.1擋土墻上的土壓力及工程應(yīng)用10/7/2021土力學(xué)課件圖擋土墻應(yīng)用舉

2、例擋土墻上的土壓力及工程應(yīng)用10/7/2021土力學(xué)課件靜止土壓力：E0主動(dòng)土壓力：Ea被動(dòng)土壓力：Ep二、土壓力的類(lèi)型圖擋土墻的三種土壓力(a)主動(dòng)土壓力；(b)被土土動(dòng)力；(c)靜止土壓力擋土墻上的土壓力及工程應(yīng)用10/7/2021土力學(xué)課件Ea

3、用點(diǎn)在距墻底(1/3)H的位置）10/7/2021土力學(xué)課件圖靜止土壓力的分布靜止土壓力計(jì)算10/7/2021土力學(xué)課件3.靜止土壓力系數(shù)K0的確定（1）經(jīng)驗(yàn)值：砂土K0=0.34~0.45粘性土K0=0.5~0.7（2）半經(jīng)驗(yàn)公式法：K0=1-sin??(無(wú)粘性土和正常固結(jié)土)K0=(OCR)0.41(1-sin??)(超固結(jié)土)式中:??—土的有效內(nèi)摩擦角(0)。（3）日本《建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》建議，不分土的種類(lèi)，K0=0.5。靜止土壓力計(jì)算10/7/2021土力學(xué)課件§8.3蘭金土壓力理論

4、一、基本原理(a)半空間內(nèi)的微元體；(b)摩爾圓表示的蘭金主動(dòng)和被動(dòng)狀態(tài)；(c)半空間的蘭金主動(dòng)狀態(tài)；(d)半空間的蘭金被動(dòng)狀態(tài)。圖半空間土體的極限平衡狀態(tài)10/7/2021土力學(xué)課件二、主動(dòng)土壓力1、極限平衡條件粘性土：?1=?3tan2(45o+?/2)+2c·tan(45o+?/2)或?3=?1tan2(45o-?/2)-2c·tan(45o-?/2)無(wú)粘性土：?1=?3tan2(45o+?/2)或?3=?1tan2(45o-?/2)對(duì)于擋土墻，如果墻背直立、光滑、填土表面水平。那么，在主動(dòng)

5、土壓力條件下，?cz=?z是最大主應(yīng)力，?cx=?cy=pa是最小主應(yīng)力，所以：10/7/2021土力學(xué)課件2.土壓力分布（強(qiáng)度）對(duì)砂土：pa=?ztan2(45o-?/2)=?zKa對(duì)粘性土：pa=?ztan2(45?-?/2)-2c·tan(45?-?/2)=?zKa-2cKa1/2上式中：Ka—主動(dòng)土壓力系數(shù)，Ka=tan2(45o-φ/2)；?—墻后填土的重度，kN/m3，地下水位以下用有效重度；c—填土的粘聚力，kPa；?—填土的內(nèi)摩擦角，度；z—所計(jì)算的點(diǎn)離填土面的高度，m。10/7/

6、2021土力學(xué)課件圖蘭金主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖（a）主動(dòng)土壓力的計(jì)算；（b）無(wú)粘性土；（c）粘性土10/7/2021土力學(xué)課件3.總主動(dòng)土壓力考慮單位長(zhǎng)度的擋土墻：1)對(duì)于無(wú)粘性土：作用于擋土墻上的總的主動(dòng)土壓力Ea為：Ea=(1/2)?H2tan2(45?-?/2)或Ea=(1/2)?H2Ka2)對(duì)于粘性土：需要首先求出產(chǎn)生裂縫的臨界深度z0（該深度的土壓力為零），z0=2c/(γKa1/2)總的主動(dòng)土壓力Ea為：Ea=(1/2)(H-z0)(?HKa-2cKa1/2)=(1/2)?H2Ka-2c

7、HKa1/2+2c2/?10/7/2021土力學(xué)課件三、被動(dòng)土壓力在被動(dòng)土壓力條件下，?zc=?z是最小主應(yīng)力，?x=pp是最大主應(yīng)力，所以：1.對(duì)砂土：pp=?ztan2(45o+?/2)=?zKpEp=(1/2)?H2Kp2.對(duì)粘性土：pp=?ztan2(45?+?/2)+2c·tan(45?+?/2)=?zKp+2cKp1/2Ep=(1/2)?H2Kp+2cHKp1/210/7/2021土力學(xué)課件圖蘭金被動(dòng)土壓力的計(jì)算（a）被動(dòng)土壓力的計(jì)算；（b）無(wú)粘性土；（c）粘性土10/7/2021土力

8、學(xué)課件§8.4庫(kù)倫土壓力理論基本假設(shè)是：①墻后的填土是理想的散粒體（粘聚力c=0）；②墻后有一剛性滑動(dòng)楔體，也就是不考慮楔體內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)，僅考慮整體的極限平衡狀態(tài)。③滑動(dòng)破裂面為一平面。庫(kù)倫土壓力理論就是從剛性楔體的靜力平衡條件推出的土壓力計(jì)算理論。10/7/2021土力學(xué)課件一、主動(dòng)土壓力取1m長(zhǎng)的擋土墻進(jìn)行分析，如下圖（a）所示。圖按庫(kù)倫理論求主動(dòng)土壓力（a）土楔ABC上的作用力，（b）力矢三角形；（c）主動(dòng)土壓力分布圖10/7/2021土力學(xué)課件在力矢三角形中運(yùn)用正弦定理可