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《庫(kù)侖土壓力理論.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、4-4庫(kù)侖土壓力理論基本假定:a.滑動(dòng)破裂面為平面。b.擋土墻是剛性的(剛體滑動(dòng))。c.滑動(dòng)楔體處于極限平衡狀態(tài)。d.滑動(dòng)楔體對(duì)墻背的推力即主動(dòng)土壓力PaABCWMRph???α???φc=0??α?研究課題:4.4.1無(wú)粘性土主動(dòng)土壓力h、α、?已知;?未知。土堆墻外移,產(chǎn)生滑動(dòng)面AB及BM作用在滑動(dòng)土楔體ABM上的力有:1、重力G(大小、方向已知)ABCWMRph???α???φc=0??α?在三角形ABM中,由正弦定理:2、AM面上的反力R(方向知,大小未知)3、墻背反力p(方向知,大小未知)p與作用在墻背上的土壓力大小相等,方向相反。
2、R土楔體ABM在G,R,P三力作用下處于靜力平衡狀態(tài)(未滑動(dòng)前),則三力構(gòu)成的力多邊形閉合。GP滑面(5-13)由正弦定理:式中:式中,r,h,?,?,及?都已知,只有?是任意假定的。為此,令解得:破裂角將?cr代入上式,整理得:(5-14)其中式中:?—墻背與豎直線的夾角(?),俯斜時(shí)取正號(hào),仰斜時(shí)為負(fù)號(hào)?—墻后填土面的傾角(?);?—土與墻背材料間的外摩擦角(?),表5.3;Ka—庫(kù)侖主動(dòng)土壓力系數(shù),可根據(jù)條件查表5.1、5.2或圖5.18。注:當(dāng)?=0(墻背豎直)、?=0(光滑)、?=0(填土面水平)時(shí),Ka為:—朗肯主動(dòng)土壓力系數(shù)可見(jiàn)
3、,朗肯理論是庫(kù)侖理論的特殊情況。4.4.2無(wú)粘性土被動(dòng)土壓力hBACMGPpR?????滑面同理可得:(5-15′)其中:Kp稱為庫(kù)侖被動(dòng)土壓力系數(shù)。4.4.3《規(guī)范》方法《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦:對(duì)h?5米,排水條件和填土質(zhì)量符合下列要求時(shí),式中:Ka—主動(dòng)土壓力系數(shù),可查圖6-16I類(lèi):碎石(填)土,密實(shí)度為中密,干密度大于或等于2.0t/m3[圖6-16(a)]II類(lèi):砂(填)土,包括礫砂,粗砂,中砂,其密度為中密,干密度大于或等于1.65t/m3[圖6-16(b)]III類(lèi):粘土夾塊石(填)土,干密度大于或等于1.90t/m3[圖
4、6-16(c)]IV類(lèi):粉質(zhì)粘(填)土,干密度大于或等于1.65t/m3[圖6-16(d)]4.4.4幾個(gè)應(yīng)用問(wèn)題1、庫(kù)侖公式常用于求Pa,而不用于求PPPa-誤差在2%~10%;Pp-誤差達(dá)2~3倍;實(shí)際主動(dòng)滑動(dòng)面假設(shè)主動(dòng)滑動(dòng)面實(shí)際被動(dòng)滑動(dòng)面假設(shè)被動(dòng)滑動(dòng)面2、計(jì)算指標(biāo)的選定?C、?指標(biāo)考慮擋墻長(zhǎng)期工作,強(qiáng)度下降,有規(guī)定,取?外摩擦角??與墻背粗糙度、排水條件、填料性質(zhì),地面荷載等有關(guān)。具體取值:墻背光滑、排水不良?jí)Ρ炒植?、排水良好墻背很粗糙、排水良好墻背與填土間不可能滑動(dòng)評(píng)論:例5.4,例5.5例2某擋墻高5m,填土為砂土,已知條件為:?=
5、17kN/m3,?=30?,?=10?,?=10?,?=25?。試按庫(kù)侖理論求主動(dòng)土壓力的大小,分布及合力作用點(diǎn)位置。解:根據(jù)已知條件,求主動(dòng)土壓力系數(shù)再求土壓力的強(qiáng)度,在墻頂pa=?zKa=0在墻底pa=?zKa=17?5?0.625=53.12kPa土壓力的分布如圖,注意該分布圖只表示土壓力的大小,不表示作用方向。土壓力的合力為分布圖的面積,也可按公式直接計(jì)算得出:合力作用點(diǎn)的位置距墻底的距離為H/3=5/3=1.67m,與墻背法線的夾角為10?,如圖示。End