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《土力學(xué) 第7章 土壓力》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院土力學(xué)授課者劉忠玉教授第七章土壓力第一節(jié)概述第二節(jié)靜止土壓力計(jì)算第三節(jié)朗肯土壓力理論第四節(jié)庫倫土壓力理論第五節(jié)朗肯理論與庫倫理論的比較第六節(jié)幾種常見情況下的土壓力計(jì)算第七節(jié)埋管土壓力第一節(jié)概述土壓力(Earthpressure)土壓力通常是指擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力E填土面碼頭橋臺E隧道側(cè)墻EE土壓力類型被動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力靜止土壓力土壓力1.靜止土壓力(earthpressureat-rest)擋土墻在壓力作用下不發(fā)生任何變形和位移，墻后填土處于彈性平衡狀態(tài)時(shí)，作用在擋土墻背的土壓力Eo擋土墻位移情況墻后土體所處的應(yīng)力狀態(tài)
2、2.主動(dòng)土壓力(activeearthpressure)在土壓力作用下，擋土墻離開土體向前位移至一定數(shù)值，墻后土體達(dá)到主動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻背的土壓力滑裂面Ea3.被動(dòng)土壓力(passiveearthpressure)Ep滑裂面在外力作用下，擋土墻推擠土體向后位移至一定數(shù)值，墻后土體達(dá)到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻上的土壓力4.三種土壓力之間的關(guān)系-△+△+△-△Eo△a△pEaEoEp對同一擋土墻，在填土的物理力學(xué)性質(zhì)相同的條件下有以下規(guī)律：1.Ea＜Eo＜＜Ep2.△p＞＞△a5.影響土壓力大小的因素?fù)跬翂Φ奈灰?。擋土墻的形狀。填土的性質(zhì)。擋土墻的建筑材料。第
3、二節(jié)靜止土壓力的計(jì)算作用在擋土結(jié)構(gòu)背面的靜止土壓力可視為天然土層自重應(yīng)力的水平分量K0?hh?zK0?zzh/3靜止土壓力系數(shù)靜止土壓力強(qiáng)度靜止土壓力系數(shù)測定方法1.通過側(cè)限條件下的試驗(yàn)測定2.采用經(jīng)驗(yàn)公式K0=1-sinφ’計(jì)算3.按相關(guān)表格提供的經(jīng)驗(yàn)值確定靜止土壓力分布土壓力作用點(diǎn)三角形分布作用點(diǎn)距墻底h/3特殊情況下的靜止土壓力對于成層土或有超載的情況，第n層土底面處的靜止土壓力當(dāng)擋土墻墻后填土有地下水存在時(shí)，對于透水性較好的砂性土應(yīng)采用有效重度來計(jì)算，同時(shí)還要考慮作用于擋土墻上的靜止水壓力的影響。第三節(jié)朗肯土壓力理論一、朗肯(Rankine)土壓力基本理論1.擋
4、土墻背垂直、光滑2.填土表面水平3.墻體為剛性體σz=?zσx＝K0?zzf=0pa＝Ka?zpp＝Kp?z增加減小45o-?/245o＋?/2大主應(yīng)力方向主動(dòng)伸展被動(dòng)壓縮小主應(yīng)力方向papp?f??zK0?z?f=c+?tan?土體處于彈性平衡狀態(tài)主動(dòng)極限平衡狀態(tài)被動(dòng)極限平衡狀態(tài)水平方向均勻壓縮伸展壓縮主動(dòng)朗肯狀態(tài)被動(dòng)朗肯狀態(tài)水平方向均勻伸展處于主動(dòng)朗肯狀態(tài)，σ1方向豎直，剪切破壞面與豎直面夾角為45o-?/245o-?/245o＋?/2處于被動(dòng)朗肯狀態(tài)，σ3方向豎直，剪切破壞面與豎直面夾角為45o＋?/2二、主動(dòng)土壓力45o＋?/2h擋土墻在土壓力作用下，產(chǎn)生離開土
5、體的位移，豎向應(yīng)力保持不變，水平應(yīng)力逐漸減小，位移增大到△a，墻后土體處于朗肯主動(dòng)狀態(tài)時(shí)，墻后土體出現(xiàn)一組滑裂面，它與大主應(yīng)力面夾角45o＋?/2，水平應(yīng)力降低到最低極限值?z(σ1)pa(σ3)極限平衡條件朗肯主動(dòng)土壓力系數(shù)朗肯主動(dòng)土壓力強(qiáng)度z討論：h/3Ea?hKa當(dāng)c=0,無粘性土朗肯主動(dòng)土壓力強(qiáng)度h1.無粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度與z成正比，沿墻高呈三角形分布2.合力大小為分布圖形的面積，即三角形面積3.合力作用點(diǎn)在三角形形心，即作用在離墻底h/3處當(dāng)c＞0,粘性土2c√KaEa(h-z0)/3h粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度包括兩部分1.土的自重引起的土壓力?zKa2.粘聚力
6、c引起的負(fù)側(cè)壓力2c√Ka說明：負(fù)側(cè)壓力是一種拉力，由于土與結(jié)構(gòu)之間抗拉強(qiáng)度很低，受拉極易開裂，在計(jì)算中不考慮負(fù)側(cè)壓力深度為臨界深度z01.粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度存在負(fù)側(cè)壓力區(qū)（計(jì)算中不考慮）2.合力大小為分布圖形的面積（不計(jì)負(fù)側(cè)壓力部分）3.合力作用點(diǎn)在三角形形心，即作用在離墻底(h-z0)/3處z0?hKa-2c√Ka三、被動(dòng)土壓力極限平衡條件朗肯被動(dòng)土壓力系數(shù)朗肯被動(dòng)土壓力強(qiáng)度?z(σ3)pp(σ1)45o－?/2hz擋土墻在外力作用下，擠壓墻背后土體，產(chǎn)生位移，豎向應(yīng)力保持不變，水平應(yīng)力逐漸增大，位移增大到△p，墻后土體處于朗肯被動(dòng)狀態(tài)時(shí)，墻后土體出現(xiàn)一組滑裂面，
7、它與小主應(yīng)力面夾角45o－?/2，水平應(yīng)力增大到最大極限值討論：當(dāng)c=0,無粘性土朗肯被動(dòng)土壓力強(qiáng)度1.無粘性土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度與z成正比，沿墻高呈三角形分布2.合力大小為分布圖形的面積，即三角形面積3.合力作用點(diǎn)在三角形形心，即作用在離墻底h/3處h?hKph/3Ep當(dāng)c＞0,粘性土粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度包括兩部分1.土的自重引起的土壓力?zKp2.粘聚力c引起的側(cè)壓力2c√Kp說明：側(cè)壓力是一種正壓力，在計(jì)算中應(yīng)考慮1.粘性土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度不存在負(fù)側(cè)壓力區(qū)2.合力大小為分布圖形的面積，即梯形分布圖形面積3.合力作用點(diǎn)在梯形形心土壓力合力h
