朗肯土壓力PPT課件

1、William John Maquorn Rankine(1820 - 1872) 土力學(xué) 熱力學(xué)英國(guó)科學(xué)家第1頁(yè)/共30頁(yè) 朗肯土壓力理論1857年英國(guó)學(xué)者朗肯（Rankine）從研究彈性半空間體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)，根據(jù)土的極限平衡理論，得出計(jì)算土壓力的方法，又稱(chēng)極限應(yīng)力法。一、基本原理和基本假設(shè)基本原理：認(rèn)為墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，與墻背接觸的任一土單元體都處于極限平衡狀態(tài)，然后根據(jù)土單元體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)應(yīng)力所滿(mǎn)足的條件來(lái)建立土壓力的計(jì)算公式。第2頁(yè)/共30頁(yè)基本假設(shè)：1、墻本身是剛性的，不考慮墻身的變形；2、墻后填土延伸到無(wú)限遠(yuǎn)處，填土表面水平（=0）；3、墻背垂直光滑。第3頁(yè)/共30

2、頁(yè)AO主動(dòng)狀態(tài)主動(dòng)狀態(tài)x=K0zz被動(dòng)狀態(tài)被動(dòng)狀態(tài)第4頁(yè)/共30頁(yè)表面水平的均質(zhì)彈性半空間體的極限平衡狀態(tài)圖第5頁(yè)/共30頁(yè)二、朗肯主動(dòng)土壓力計(jì)算用1，3作摩爾應(yīng)力圓，如圖中應(yīng)力圓I所示。第6頁(yè)/共30頁(yè)（一）基本計(jì)算公式朗肯理論的主動(dòng)土壓力系數(shù)第7頁(yè)/共30頁(yè)（二）無(wú)粘性土的主動(dòng)土壓力計(jì)算第8頁(yè)/共30頁(yè)第9頁(yè)/共30頁(yè)（三）粘性土的主動(dòng)土壓力計(jì)算ea=0第10頁(yè)/共30頁(yè)有均布荷載時(shí)粘性土的主動(dòng)土壓力第11頁(yè)/共30頁(yè)有荷載出現(xiàn)拉力區(qū)不出現(xiàn)拉力區(qū)第12頁(yè)/共30頁(yè)三、朗肯被動(dòng)土壓力計(jì)算同計(jì)算主動(dòng)土壓力一樣用1、3作摩爾應(yīng)力圓，如下圖。第13頁(yè)/共30頁(yè)使擋土墻向右方移動(dòng)，則右半部分土體有壓

3、縮的趨勢(shì)，墻面的法向應(yīng)力h增大 。h、 v為大小主應(yīng)力。當(dāng)擋土墻的位移使得h增大到使土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，則h達(dá)到最高限值pp ，即為所求的朗肯被動(dòng)土壓力強(qiáng)度。第14頁(yè)/共30頁(yè)（一）基本計(jì)算公式朗肯理論的被動(dòng)土壓力系數(shù)第15頁(yè)/共30頁(yè)（二）無(wú)粘性土的被動(dòng)土壓力計(jì)算第16頁(yè)/共30頁(yè)第17頁(yè)/共30頁(yè)（三）粘性土的被動(dòng)土壓力計(jì)算第18頁(yè)/共30頁(yè)第19頁(yè)/共30頁(yè)四、填土中有地下水時(shí)的土壓力計(jì)算 當(dāng)墻后填土中有水時(shí)，需考慮地下水位以下的填土由于浮力作用使有效重量減輕引起的土壓力減小，水下填土部分采用浮容重進(jìn)行計(jì)算。 在計(jì)算作用在墻背上的總壓力中應(yīng)包括水壓力的作用。第20頁(yè)/共30頁(yè)第21頁(yè)/共30頁(yè)五、填土為成層土?xí)r的土壓力計(jì)算 由于各層填土重度不同，使得填土豎向應(yīng)力分布在土層交界面上出現(xiàn)轉(zhuǎn)折 由于各層填土粘聚力和內(nèi)摩擦角不同，所以在計(jì)算主動(dòng)或被動(dòng)土壓力系數(shù)時(shí)，需采用計(jì)算點(diǎn)所在土層的粘聚力和內(nèi)摩擦角第22頁(yè)/共30頁(yè)第23頁(yè)/共30頁(yè)習(xí) 題第24頁(yè)/共30頁(yè)第25頁(yè)/共30頁(yè)第26頁(yè)