荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法之重力、側(cè)壓力培訓(xùn)講義

1、20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星第第2章章 重力、側(cè)壓力重力、側(cè)壓力20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星2.12.1、重力、重力一、基本概念：一、基本概念：地球上一定高度范圍內(nèi)的物體均會(huì)受到地球引力的作用而產(chǎn)生重力。該重力地球上一定高度范圍內(nèi)的物體均會(huì)受到地球引力的作用而產(chǎn)生重力。該重力導(dǎo)致的荷載稱為重力荷載。導(dǎo)致的荷載稱為重力荷載。二、包含的對象：二、包含的對象：主要包括結(jié)構(gòu)自重、土的自重、雪荷載、

2、車輛重力、樓面和屋面活荷載。主要包括結(jié)構(gòu)自重、土的自重、雪荷載、車輛重力、樓面和屋面活荷載。2.1.12.1.1結(jié)構(gòu)自重結(jié)構(gòu)自重結(jié)構(gòu)自重的標(biāo)準(zhǔn)值可按設(shè)計(jì)尺寸與材料重力密度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算結(jié)構(gòu)自重的標(biāo)準(zhǔn)值可按設(shè)計(jì)尺寸與材料重力密度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 GkiVi (2- 2)i _組成結(jié)構(gòu)或構(gòu)件各材料的自重（組成結(jié)構(gòu)或構(gòu)件各材料的自重（KN/M3），），按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附錄按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附錄A查??；查??；Vi _各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的體積（各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的體積（M3），），按設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)注尺寸計(jì)算。按設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)注尺寸計(jì)算。 例題例題1. 教室樓面自重計(jì)算教室樓面自重計(jì)算 取取1平方米作為計(jì)算單元平方米作為計(jì)算單元30厚水

3、磨石面層100厚鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層15厚水泥砂漿抹灰22KN/M30.030M3=0.66KN25KN/M3 0.100M3=2.50KN20KN/M3 0.015M3=0.30KNgk=3.66 KN/M220082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星2.1.2 土的自重應(yīng)力土的自重應(yīng)力 土是由土顆粒、水、和氣所組成的三相非連續(xù)介質(zhì)。若把土簡化土是由土顆粒、水、和氣所組成的三相非連續(xù)介質(zhì)。若把土簡化為連續(xù)體，而應(yīng)用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)為連續(xù)體，而應(yīng)用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)(例如彈性力學(xué)例如彈性力學(xué))來研究土中應(yīng)力的分來研究土中

4、應(yīng)力的分布時(shí)，應(yīng)注意到，土中任意截面上都包括有骨架和孔隙的面積在內(nèi)，布時(shí)，應(yīng)注意到，土中任意截面上都包括有骨架和孔隙的面積在內(nèi)，所以在地基應(yīng)力計(jì)算時(shí)都只考慮土中某單位面積上的平均應(yīng)力。必須所以在地基應(yīng)力計(jì)算時(shí)都只考慮土中某單位面積上的平均應(yīng)力。必須指出，只有通過土粒接觸點(diǎn)傳遞的粒間應(yīng)力才能使土粒彼此擠緊，從指出，只有通過土粒接觸點(diǎn)傳遞的粒間應(yīng)力才能使土粒彼此擠緊，從而引起土體的變形，而且粒間應(yīng)力又是影響土體強(qiáng)度的一個(gè)重要因素，而引起土體的變形，而且粒間應(yīng)力又是影響土體強(qiáng)度的一個(gè)重要因素，所以粒間應(yīng)力又稱為有效應(yīng)力。因此，土的自重應(yīng)力即為土自身有效所以粒間應(yīng)力又稱為有效應(yīng)力。因此，土的自重應(yīng)力即

5、為土自身有效重力在土體中所引起的應(yīng)力。重力在土體中所引起的應(yīng)力。 在計(jì)算土中自重應(yīng)力時(shí)，假設(shè)天然地面是一個(gè)無限大的水平面，在計(jì)算土中自重應(yīng)力時(shí)，假設(shè)天然地面是一個(gè)無限大的水平面，因此在任意豎直面和水平面上均無剪應(yīng)力存在。如果地面下土質(zhì)均勻，因此在任意豎直面和水平面上均無剪應(yīng)力存在。如果地面下土質(zhì)均勻，土層的天然重度為土層的天然重度為， 在天然地面下任意深度在天然地面下任意深度z處水平面上的豎直自處水平面上的豎直自重應(yīng)力重應(yīng)力cz，可取作用于該水平面上任一單位面積的土柱體自重可取作用于該水平面上任一單位面積的土柱體自重z1計(jì)算，計(jì)算， 即：即： czz (2- 3)沿水平面均勻分布，且與沿水平面

6、均勻分布，且與z成正比，即隨深度按直線規(guī)律分布。成正比，即隨深度按直線規(guī)律分布。 20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星2.1.2 土的自重應(yīng)力土的自重應(yīng)力一般情況下，地基土是由不同重度的土層所組成。天然地面下深度一般情況下，地基土是由不同重度的土層所組成。天然地面下深度Z范圍內(nèi)各范圍內(nèi)各層土的厚度自上而下分別為層土的厚度自上而下分別為h1、h2、hi、 hn，則成層土深度則成層土深度z處的豎處的豎直有效自重應(yīng)力的計(jì)算公式為：直有效自重應(yīng)力的計(jì)算公式為： cz =1h1 +2h2+nhn=ihi (2

7、-4)式中式中n從天然地面起到深度從天然地面起到深度z處的土層數(shù)處的土層數(shù) hi第第i層土的厚度層土的厚度(m)i第第i層土的天然重度，若土層位于地下水位以下由于受到水的浮力作層土的天然重度，若土層位于地下水位以下由于受到水的浮力作用用,單位體積中，土顆粒所受的重力扣除浮力后的重度稱為土的有效重度單位體積中，土顆粒所受的重力扣除浮力后的重度稱為土的有效重度，是土的有效密度與重力加速度的乘積，這時(shí)計(jì)算土的自重應(yīng)力應(yīng)取土的有是土的有效密度與重力加速度的乘積，這時(shí)計(jì)算土的自重應(yīng)力應(yīng)取土的有效重度效重度。對一般土，常見范圍為對一般土，常見范圍為8 01 3 0kNm3。 計(jì)算土中豎向自重應(yīng)力在劃分土層

8、時(shí)，一般以每層土為原則，但需考慮地計(jì)算土中豎向自重應(yīng)力在劃分土層時(shí)，一般以每層土為原則，但需考慮地下水位，若地下水位位于某一層土體中，則需將該層土劃分為二層土。型下水位，若地下水位位于某一層土體中，則需將該層土劃分為二層土。型成層土中豎向自重應(yīng)力沿深度變化的分布。成層土中豎向自重應(yīng)力沿深度變化的分布。 20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星土的豎向自重應(yīng)力分布土的豎向自重應(yīng)力分布 土的豎向自重應(yīng)力隨著深度直線增大，呈三角形分布。土的豎向自重應(yīng)力隨著深度直線增大，呈三角形分布。若計(jì)算點(diǎn)在地下水位以下，由

9、于水對土體有浮力作用，若計(jì)算點(diǎn)在地下水位以下，由于水對土體有浮力作用，則水下部分土柱的有效重量應(yīng)采用土的浮容重計(jì)算。則水下部分土柱的有效重量應(yīng)采用土的浮容重計(jì)算。20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星2.1.3 雪荷載雪荷載 雪荷載是房屋屋面的主要荷載之一。在我國寒冷地區(qū)及其它大雪地區(qū)荷載導(dǎo)雪荷載是房屋屋面的主要荷載之一。在我國寒冷地區(qū)及其它大雪地區(qū)荷載導(dǎo)致屋面結(jié)構(gòu)以及整個(gè)結(jié)構(gòu)破壞的事例時(shí)有發(fā)生。尤其是大跨度結(jié)荷載更為敏感。致屋面結(jié)構(gòu)以及整個(gè)結(jié)構(gòu)破壞的事例時(shí)有發(fā)生。尤其是大跨度結(jié)荷載更為敏感。因此在有

10、雪地區(qū)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須考慮雪荷載。因此在有雪地區(qū)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須考慮雪荷載。 影響雪荷載的主要因素有雪的密度、積雪深度、屋面形式等。影響雪荷載的主要因素有雪的密度、積雪深度、屋面形式等。 屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下式計(jì)算：，應(yīng)按下式計(jì)算： S Sk k=r r S S0 0 (2- 5) (2- 5) 式中式中S Sk k雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值( (KN/KN/) )；r r屋面積雪分布系數(shù)屋面積雪分布系數(shù)；屋面積雪分布系數(shù)應(yīng)根據(jù)不同類別的屋面形式，按；屋面積雪分布系數(shù)應(yīng)根據(jù)不同類別的屋面形式，按 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表表6.2.1

11、6.2.1 采用。采用。S S0 0基本雪壓基本雪壓( (kN/mkN/m2 2) )?；狙簯?yīng)按基本雪壓應(yīng)按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附錄附錄D.4 D.4 中附表中附表D.4D.4 給出的給出的50 50 年一遇的雪壓采用。年一遇的雪壓采用。 對雪荷載敏感的結(jié)構(gòu)，基本雪壓應(yīng)適當(dāng)提高，并應(yīng)由有關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范具對雪荷載敏感的結(jié)構(gòu)，基本雪壓應(yīng)適當(dāng)提高，并應(yīng)由有關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范具體規(guī)定。體規(guī)定。 當(dāng)城市或建設(shè)地點(diǎn)的基本雪壓值在當(dāng)城市或建設(shè)地點(diǎn)的基本雪壓值在建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附錄建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附錄D D 中沒有給出中沒有給出時(shí)，基本雪壓值可根據(jù)當(dāng)?shù)啬曜畲笱夯蜓┥钯Y料，按基本雪壓定義，通過

12、統(tǒng)時(shí)，基本雪壓值可根據(jù)當(dāng)?shù)啬曜畲笱夯蜓┥钯Y料，按基本雪壓定義，通過統(tǒng)計(jì)分析確定計(jì)分析確定, ,分析時(shí)應(yīng)考慮樣本數(shù)量的影響分析時(shí)應(yīng)考慮樣本數(shù)量的影響( (參見附錄參見附錄D)D)。當(dāng)?shù)貨]有雪壓和雪深當(dāng)?shù)貨]有雪壓和雪深資料時(shí)，可根據(jù)附近地區(qū)規(guī)定的基本雪壓或長期資料，通過氣象和地形條件的資料時(shí)，可根據(jù)附近地區(qū)規(guī)定的基本雪壓或長期資料，通過氣象和地形條件的對比分析確定；也可按對比分析確定；也可按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附錄附錄D D 中全國基本雪壓分布圖中全國基本雪壓分布圖( (附附圖圖D.5.1)D.5.1)近似確定。近似確定。山區(qū)的雪荷載應(yīng)通過實(shí)際調(diào)查后確定。當(dāng)無實(shí)測資料時(shí)，可按當(dāng)?shù)剜徑?/p>

13、空曠平山區(qū)的雪荷載應(yīng)通過實(shí)際調(diào)查后確定。當(dāng)無實(shí)測資料時(shí)，可按當(dāng)?shù)剜徑諘缙教沟孛娴难┖奢d值乘以系數(shù)坦地面的雪荷載值乘以系數(shù)1.2 1.2 采用。采用。 20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星屋面積雪分布系數(shù)屋面積雪分布系數(shù)20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星全國各城市的全國各城市的50年一遇雪壓和風(fēng)壓（節(jié)選）年一遇雪壓和風(fēng)壓（節(jié)選）云南云南昆明昆明 1891.4 1891.4 0.2 0.2 0.3 0.3

14、 0.35 0.35 III III 0.2 0.2 0.3 0.3 0.35 0.35 20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星全國基本雪壓分布圖全國基本雪壓分布圖(KN/m2)（附錄附錄D）20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星2.1.4 車輛荷載車輛荷載汽車荷載：汽車荷載：參見公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。參見公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 汽車荷載是公路、橋梁設(shè)計(jì)的基本可變荷載汽車荷載是公路、橋梁設(shè)計(jì)的基本可變荷載。（1）分類

15、：）分類：分為車輛荷載和車道荷載兩大類，計(jì)算時(shí)根據(jù)不同的構(gòu)件分為車輛荷載和車道荷載兩大類，計(jì)算時(shí)根據(jù)不同的構(gòu)件和具體情況，采用一種荷載形式，但不能進(jìn)行疊加。其中：和具體情況，采用一種荷載形式，但不能進(jìn)行疊加。其中：1、車輛荷載：、車輛荷載：一般在橋梁的橫隔梁、行車道板、橋臺或擋土墻后土一般在橋梁的橫隔梁、行車道板、橋臺或擋土墻后土 壓力的計(jì)算中采用車輛荷載；壓力的計(jì)算中采用車輛荷載； 計(jì)算時(shí)：以汽車車隊(duì)表示，分為汽車計(jì)算時(shí)：以汽車車隊(duì)表示，分為汽車10級、汽車級、汽車20級和汽級和汽 車車超超20級三個(gè)等級。級三個(gè)等級。 驗(yàn)算時(shí)：以履帶車、平板掛車表示，分為：驗(yàn)算時(shí)：以履帶車、平板掛車表示，分

16、為： 履帶車：履帶履帶車：履帶50（500KN); 掛車：掛掛車：掛100(1000KN)、掛掛120(1200KN) 2、車道荷載：車道荷載：在橋梁的主梁、主拱和主桁架等的計(jì)算中采用車道在橋梁的主梁、主拱和主桁架等的計(jì)算中采用車道 荷載。荷載。 在橋梁設(shè)計(jì)中，由于車道荷載形式簡明，實(shí)用性強(qiáng)，并且通過車道在橋梁設(shè)計(jì)中，由于車道荷載形式簡明，實(shí)用性強(qiáng)，并且通過車道荷載中的均布荷載加集中荷載的模式可解決大、中、小不同跨徑的活荷載中的均布荷載加集中荷載的模式可解決大、中、小不同跨徑的活載設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等問題，故將車道荷載作為車輛荷載的重要補(bǔ)充。載設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等問題，故將車道荷載作為車輛荷載的重要補(bǔ)充。2008

17、2008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星車輛荷載車輛荷載車輛荷載分為汽車車輛荷載分為汽車10級、汽車級、汽車15級、汽車級、汽車20級、汽車超級、汽車超20級四級四個(gè)等級。荷載級別的數(shù)字表示車隊(duì)中標(biāo)準(zhǔn)車的重量（個(gè)等級。荷載級別的數(shù)字表示車隊(duì)中標(biāo)準(zhǔn)車的重量（T或或10KN） 車車輛輛荷載是自由作用，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)影響線分析其最不利位置和最不利荷載是自由作用，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)影響線分析其最不利位置和最不利內(nèi)力。內(nèi)力。 20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工

18、大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星車輛荷載的選用車輛荷載的選用（2）車輛荷載的選用：根據(jù)公路的使用任務(wù)、功能和將來的發(fā)展等具體情況，）車輛荷載的選用：根據(jù)公路的使用任務(wù)、功能和將來的發(fā)展等具體情況，按公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選用：按公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選用：注：注：一條路線上的橋涵，一般應(yīng)采用同一計(jì)算荷載和驗(yàn)算荷載；一條路線上的橋涵，一般應(yīng)采用同一計(jì)算荷載和驗(yàn)算荷載； 當(dāng)改建三級公路時(shí)，對達(dá)到汽車一當(dāng)改建三級公路時(shí)，對達(dá)到汽車一15級、掛車一級、掛車一80荷載標(biāo)準(zhǔn)的原有橋梁可適荷載標(biāo)準(zhǔn)的原有橋梁可適當(dāng)利用；當(dāng)利用； 有集裝箱運(yùn)輸?shù)囊患壒?，?yīng)采用汽車一超有集裝箱運(yùn)輸?shù)囊患壒?，?yīng)采用汽車一超20級、掛車一級

19、、掛車一120荷載；荷載； 橋面行車道寬度為橋面行車道寬度為4. 5m的橋梁，其平板掛車不作具體規(guī)定，設(shè)計(jì)時(shí)可按實(shí)際的橋梁，其平板掛車不作具體規(guī)定，設(shè)計(jì)時(shí)可按實(shí)際情況自行確定。情況自行確定。 車輛荷載布置在橋梁上，沿橫向作用在不同位置時(shí)對各梁所分配的荷載大車輛荷載布置在橋梁上，沿橫向作用在不同位置時(shí)對各梁所分配的荷載大小是不一樣的。為了求得各梁所承擔(dān)的最大荷載及其對應(yīng)的最不利荷載位置，小是不一樣的。為了求得各梁所承擔(dān)的最大荷載及其對應(yīng)的最不利荷載位置，通過計(jì)算荷載橫向分布影響線來確定。通過計(jì)算荷載橫向分布影響線來確定。公路等級公路等級高速公路高速公路一一二二三三四四汽車一超汽車一超20級級汽車

20、一汽車一20級級 掛車一掛車一120 掛車一掛車一100驗(yàn)算荷載驗(yàn)算荷載 掛車一掛車一120計(jì)算荷載計(jì)算荷載汽車一超汽車一超20級級汽車一汽車一10級級履帶一履帶一50汽車一汽車一20級級 掛車一掛車一100汽車一汽車一20級級 掛車一掛車一10020082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星2.1.5 樓、屋面活荷載樓、屋面活荷載 1.樓面活荷載樓面活荷載 樓面活荷載指房屋中的人群、家具、用品、設(shè)備等產(chǎn)生的重力荷載。這些樓面活荷載指房屋中的人群、家具、用品、設(shè)備等產(chǎn)生的重力荷載。這些荷載的量值隨時(shí)間變化，位

21、置可移動(dòng)，國際上通用活荷載（荷載的量值隨時(shí)間變化，位置可移動(dòng)，國際上通用活荷載（Live load）表示這表示這種可變荷載。種可變荷載。 考慮到樓面活荷載在樓面位置上的任意性，為便于工程設(shè)計(jì)，一般將其簡化考慮到樓面活荷載在樓面位置上的任意性，為便于工程設(shè)計(jì)，一般將其簡化為均布荷載。為均布荷載。 樓面均布活荷載的取值根據(jù)建筑物的使用功能確定。樓面均布活荷載的取值根據(jù)建筑物的使用功能確定。 我國規(guī)范采用平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過程模型對樓面荷載進(jìn)行了大量的統(tǒng)計(jì)分析，采我國規(guī)范采用平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過程模型對樓面荷載進(jìn)行了大量的統(tǒng)計(jì)分析，采用樓面均布活荷載進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。用樓面均布活荷載進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 樓面均布

22、活荷載按樓面均布活荷載按 取值取值 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表4.1.14.1.120082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星樓面均布活荷載的折減樓面均布活荷載的折減 由于由于樓面均布活荷載實(shí)際上是樓面總活荷載值按樓面面積來平均分樓面均布活荷載實(shí)際上是樓面總活荷載值按樓面面積來平均分?jǐn)倲?，因此一般情況下，所，因此一般情況下，所考慮的樓面面積越大，則實(shí)際平攤到的樓面活考慮的樓面面積越大，則實(shí)際平攤到的樓面活荷載越小荷載越小。因此在計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的樓面活荷載效應(yīng)時(shí)，如引起效應(yīng)的。因此在計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的

23、樓面活荷載效應(yīng)時(shí)，如引起效應(yīng)的樓面活荷載面積超過一定的數(shù)值時(shí)應(yīng)進(jìn)行折減。樓面活荷載面積超過一定的數(shù)值時(shí)應(yīng)進(jìn)行折減。 另外當(dāng)樓層數(shù)越多時(shí)，樓面活荷載在每個(gè)樓層都達(dá)到其最大值的概另外當(dāng)樓層數(shù)越多時(shí)，樓面活荷載在每個(gè)樓層都達(dá)到其最大值的概率就越小。因此在計(jì)算多層和高層建筑的柱、墻或基礎(chǔ)的樓面活荷載效率就越小。因此在計(jì)算多層和高層建筑的柱、墻或基礎(chǔ)的樓面活荷載效應(yīng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)樓層數(shù)進(jìn)行折減。應(yīng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)樓層數(shù)進(jìn)行折減。 設(shè)計(jì)樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時(shí)，表設(shè)計(jì)樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時(shí)，表4.1.1 4.1.1 中的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值在下列情中的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值在下列情況下應(yīng)乘以規(guī)定的折減系數(shù)。況下應(yīng)乘以規(guī)定的折減

24、系數(shù)。1 1 設(shè)計(jì)樓面梁時(shí)的折減系數(shù)：設(shè)計(jì)樓面梁時(shí)的折減系數(shù)：1)1)第第1(1)1(1)項(xiàng)當(dāng)樓面梁從屬面積超過項(xiàng)當(dāng)樓面梁從屬面積超過2525 時(shí)，應(yīng)取時(shí)，應(yīng)取0.90.9；2)2)第第1(2)1(2)7 7 項(xiàng)當(dāng)樓面梁從屬面積超過項(xiàng)當(dāng)樓面梁從屬面積超過5050 時(shí)應(yīng)取時(shí)應(yīng)取0.90.9；3)3)第第8 8 項(xiàng)對單向板樓蓋的次梁和槽形板的縱肋應(yīng)取項(xiàng)對單向板樓蓋的次梁和槽形板的縱肋應(yīng)取0.80.8；對單向板樓蓋的主梁應(yīng)取對單向板樓蓋的主梁應(yīng)取0.60.6；對雙向板樓蓋的梁應(yīng)取對雙向板樓蓋的梁應(yīng)取0.80.8；4)4)第第9 912 12 項(xiàng)應(yīng)采用與所屬房屋類別相同的折減系數(shù)。項(xiàng)應(yīng)采用與所屬房屋類

25、別相同的折減系數(shù)。20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星樓面均布活荷載的折減樓面均布活荷載的折減2 2 設(shè)計(jì)墻、柱和基礎(chǔ)時(shí)的折減系數(shù)設(shè)計(jì)墻、柱和基礎(chǔ)時(shí)的折減系數(shù)1)1)第第1(1)1(1)項(xiàng)應(yīng)按表項(xiàng)應(yīng)按表4.1.2 4.1.2 規(guī)定采用；規(guī)定采用；2)2)第第1(2)1(2)7 7 項(xiàng)應(yīng)采用與其樓面梁相同的折減系數(shù)；項(xiàng)應(yīng)采用與其樓面梁相同的折減系數(shù)；3)3)第第8 8 項(xiàng)對單向板樓蓋應(yīng)取項(xiàng)對單向板樓蓋應(yīng)取0.50.5；對雙向板樓蓋和無梁樓蓋應(yīng)??；對雙向板樓蓋和無梁樓蓋應(yīng)取0.80.84)4)第第9 9

26、12 12 項(xiàng)應(yīng)采用與所屬房屋類別相同的折減系數(shù)。項(xiàng)應(yīng)采用與所屬房屋類別相同的折減系數(shù)。注注: :樓面梁的從屬面積應(yīng)按梁兩側(cè)各延伸二分之一梁間距的范圍內(nèi)樓面梁的從屬面積應(yīng)按梁兩側(cè)各延伸二分之一梁間距的范圍內(nèi)的實(shí)際面積確定。的實(shí)際面積確定。墻、柱、基礎(chǔ)計(jì)算截墻、柱、基礎(chǔ)計(jì)算截面以上的層數(shù)面以上的層數(shù)1 12 23 34 45 568689209202020計(jì)算截面以上各樓層計(jì)算截面以上各樓層活荷總和的折減系數(shù)活荷總和的折減系數(shù)1.001.00(0.90)(0.90)0.850.85 0.700.70 0.650.65 0.600.60 0.550.55 表表4.1.24.1.2注注: :當(dāng)樓面上

27、的從屬面積超過當(dāng)樓面上的從屬面積超過2525m m2 2時(shí)應(yīng)采用括號內(nèi)的系數(shù)。時(shí)應(yīng)采用括號內(nèi)的系數(shù)。 20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星2. 屋面活荷載屋面活荷載（1）屋面均布活荷載）屋面均布活荷載 房屋建筑的屋面，其水平投影面上的屋面均布活荷房屋建筑的屋面，其水平投影面上的屋面均布活荷 載，應(yīng)按表載，應(yīng)按表4.3.1 采用。采用。屋面均布活荷載，不應(yīng)與雪荷載同時(shí)組合。屋面均布活荷載，不應(yīng)與雪荷載同時(shí)組合。類別類別不上人的屋面不上人的屋面上人的屋面上人的屋面屋頂花園屋頂花園標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值 (KN/m

28、2)0.52.03.0注：注：1 1 不上人的屋面不上人的屋面, ,當(dāng)施工或維修荷載較大時(shí)當(dāng)施工或維修荷載較大時(shí), ,應(yīng)按實(shí)際應(yīng)按實(shí)際 情況采用；對不同結(jié)構(gòu)應(yīng)按有情況采用；對不同結(jié)構(gòu)應(yīng)按有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定, ,將標(biāo)準(zhǔn)值作將標(biāo)準(zhǔn)值作0.20.2kN/mkN/m2 2 的增減。的增減。2 2 上人的屋面，當(dāng)兼作其他用途時(shí)，應(yīng)按相應(yīng)樓面活荷載上人的屋面，當(dāng)兼作其他用途時(shí)，應(yīng)按相應(yīng)樓面活荷載 采用。采用。3 3 對于因屋面排水不暢、堵塞等引起的積水荷載，應(yīng)采取對于因屋面排水不暢、堵塞等引起的積水荷載，應(yīng)采取 構(gòu)造措施加以防止；必要構(gòu)造措施加以防止；必要時(shí)，應(yīng)按積水的可能深度確定屋面活荷

29、載。時(shí)，應(yīng)按積水的可能深度確定屋面活荷載。4 4 屋頂花園活荷載不包括花圃土石等材料自重。屋頂花園活荷載不包括花圃土石等材料自重。20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星屋面積灰荷載屋面積灰荷載(2) 屋面積灰荷載屋面積灰荷載設(shè)計(jì)生產(chǎn)中有大量排灰的廠房及其鄰近建筑時(shí)，對設(shè)計(jì)生產(chǎn)中有大量排灰的廠房及其鄰近建筑時(shí)，對 于具有一定除塵設(shè)施于具有一定除塵設(shè)施和保證清灰制度的機(jī)械、冶金、水泥等的廠房屋面，其水平投影面上的屋面和保證清灰制度的機(jī)械、冶金、水泥等的廠房屋面，其水平投影面上的屋面積灰荷載，應(yīng)分別按表積灰

30、荷載，應(yīng)分別按表4.4.1-1 和和 表表4.4.1-2 采用。采用。20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星THE END20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星2.2側(cè)壓力側(cè)壓力工程實(shí)例工程實(shí)例120082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星2.2側(cè)壓力側(cè)壓力工程實(shí)例工程實(shí)例220082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

31、方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星2.2側(cè)壓力側(cè)壓力工程實(shí)例工程實(shí)例320082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星2.2側(cè)壓力側(cè)壓力工程實(shí)例工程實(shí)例420082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星2.2側(cè)壓力側(cè)壓力工程實(shí)例工程實(shí)例5 5 20052005年年7 7月月2121日發(fā)生在廣州市日發(fā)生在廣州市海珠城廣場的深基坑海珠城廣場的深基坑坍塌事故坍塌事故20082008荷載

32、與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星2.2側(cè)壓力側(cè)壓力n2.1.1土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力1 1、基本概念及土壓力分類、基本概念及土壓力分類 土的側(cè)向壓力是指擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的土壓力。土的側(cè)向壓力是指擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的土壓力。根據(jù)擋土墻根據(jù)擋土墻retaining wall的位移情況和墻后土體所處的應(yīng)力狀態(tài)，土壓力分為靜止的位移情況和墻后土體所處的應(yīng)力狀態(tài)，土壓力分為靜止土壓力、主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力。土壓力、主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力。(1)(1)靜止土壓力靜止土壓力

33、at-rest earth pressures 擋土墻在土壓力作用下，不產(chǎn)生任何方向的位移或轉(zhuǎn)動(dòng)而保持原有狀態(tài)，則擋土墻在土壓力作用下，不產(chǎn)生任何方向的位移或轉(zhuǎn)動(dòng)而保持原有狀態(tài)，則墻后的土體處于彈性平衡狀態(tài)，此時(shí)墻背所受的土壓力稱為靜止土壓力，用墻后的土體處于彈性平衡狀態(tài)，此時(shí)墻背所受的土壓力稱為靜止土壓力，用E E0 0表表示。例如地下室墻體。示。例如地下室墻體。(2)(2)主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力 active earth pressures 擋土墻在土壓力作用下，離開填土移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)位移達(dá)到某一量值時(shí)，墻擋土墻在土壓力作用下，離開填土移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)位移達(dá)到某一量值時(shí)，墻后的土體開始下滑，墻

34、背所受的土壓力達(dá)最小值，此時(shí)墻背所受的土壓力稱為主后的土體開始下滑，墻背所受的土壓力達(dá)最小值，此時(shí)墻背所受的土壓力稱為主動(dòng)土壓力，用動(dòng)土壓力，用EaEa表示。例如基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和大多數(shù)擋土墻結(jié)構(gòu)表示。例如基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和大多數(shù)擋土墻結(jié)構(gòu)。(3)(3)被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力 passive earth pressures 擋土墻在外力作用下，朝向填土移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)位移達(dá)到某一量值時(shí)，墻后的擋土墻在外力作用下，朝向填土移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)位移達(dá)到某一量值時(shí)，墻后的土體開始上隆，墻背所受的土壓力達(dá)最大值，土體開始上隆，墻背所受的土壓力達(dá)最大值， ，此時(shí)墻背所受的土壓力稱為被，此時(shí)墻背所受的土壓力稱為被動(dòng)土壓力，

35、用動(dòng)土壓力，用EpEp表示。例如拱橋的橋臺。表示。例如拱橋的橋臺。 20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星土側(cè)壓力的概念土側(cè)壓力的概念E EP PE Ea aE EO OE E（土壓力）土壓力）位移（壓向土體）位移（壓向土體）0 0（離開土體）（離開土體）位移（壓向土體）位移（壓向土體）0 0E E0 0E Ea a土體土體土體土體土體土體E Ep p在相同的墻高和填土的條件下：在相同的墻高和填土的條件下：E Ea aEE0 0EEp p擋擋墻墻擋擋墻墻擋擋墻墻滑動(dòng)面滑動(dòng)面滑動(dòng)面滑動(dòng)面（離開土體）（離

36、開土體）Lateral earth pressure20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星靜止土壓力計(jì)算靜止土壓力計(jì)算1、基本假定：土壓力沿高度呈三角形分布，與深度成正比。、基本假定：土壓力沿高度呈三角形分布，與深度成正比。2、地面下深度為、地面下深度為z處的側(cè)向土壓力：處的側(cè)向土壓力：zK03、作用在墻上總的靜止土壓力（即為三角形的面積）：作用在墻上總的靜止土壓力（即為三角形的面積）：4、總靜止土壓力的作用點(diǎn)（即：、總靜止土壓力的作用點(diǎn)（即： E0的作用點(diǎn)）：的作用點(diǎn)）： 位于墻底面高度的位于墻底面

37、高度的H/3處，或墻頂下面的處，或墻頂下面的2H/3處（形心上）。處（形心上）。00zKHK02H/3H/3E0SinK10為土的有效內(nèi)摩擦角為土的有效內(nèi)摩擦角02021KHE01z20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星土的剪切破壞土的剪切破壞 土體發(fā)生剪切破壞時(shí)，將沿著其內(nèi)部某一曲面（滑動(dòng)面）產(chǎn)生相土體發(fā)生剪切破壞時(shí)，將沿著其內(nèi)部某一曲面（滑動(dòng)面）產(chǎn)生相對滑動(dòng)，而該滑動(dòng)面上的切應(yīng)力就等于土的抗剪強(qiáng)度。對滑動(dòng)，而該滑動(dòng)面上的切應(yīng)力就等于土的抗剪強(qiáng)度。1776年，法國年，法國學(xué)者學(xué)者 庫侖庫侖(C.A.

38、Coulomb)根據(jù)土的試驗(yàn)結(jié)果將土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)為滑根據(jù)土的試驗(yàn)結(jié)果將土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)為滑動(dòng)面上法向應(yīng)力的函數(shù)，即動(dòng)面上法向應(yīng)力的函數(shù)，即 tgftgcf無粘性土無粘性土粘性土粘性土FppF20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星土的極限平衡應(yīng)力分析土的極限平衡應(yīng)力分析在土中取一單元土體在土中取一單元土體，作用在單元體上的大主應(yīng)力為作用在單元體上的大主應(yīng)力為1；小主應(yīng)力為小主應(yīng)力為3 3，在單元體在單元體上以水平面成上以水平面成角度截面上的應(yīng)力可由平衡條件導(dǎo)出：角度截面上的應(yīng)力可由平衡條件導(dǎo)出：2si

39、n)(212cos)(21)(2131313120082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星極限平衡條件極限平衡條件c土中一點(diǎn)的極限平衡狀態(tài)，土中一點(diǎn)的極限平衡狀態(tài)，既是庫侖直線與莫爾應(yīng)力圓既是庫侖直線與莫爾應(yīng)力圓相切時(shí)單元體所處的狀態(tài)。相切時(shí)單元體所處的狀態(tài)。用幾何條件可得如下極限平用幾何條件可得如下極限平衡條件表達(dá)式：衡條件表達(dá)式：1 1=3 3tan2（4545+ +/2/2）+2c+2ctantan（4545+ +/2/2）3 3=1 1tan2（4545-/2-/2）-2c-2ctantan（454

40、5-/2-/2） 20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星蘭金主動(dòng)土壓力計(jì)算蘭金主動(dòng)土壓力計(jì)算蘭金（蘭金（Rankine,1857Rankine,1857）土壓力理論（本章重點(diǎn)）土壓力理論（本章重點(diǎn)）基本假定基本假定: :1擋土墻背垂直；擋土墻背垂直；2墻后填土表面水平；墻后填土表面水平； 3擋墻背面光滑即不考慮墻與土之間的摩擦力。擋墻背面光滑即不考慮墻與土之間的摩擦力。根據(jù)蘭金理論土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)的應(yīng)力分析如下：根據(jù)蘭金理論土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)的應(yīng)力分析如下：)245(2)245(020231ct

41、gtg1331)245(2)245(020213ctgtg31ctgf滑動(dòng)面滑動(dòng)面20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星蘭金主動(dòng)土壓力計(jì)算蘭金主動(dòng)土壓力計(jì)算由圖分析可判斷大主應(yīng)力為：由圖分析可判斷大主應(yīng)力為：aaaKczK2)245(2tgKa)2)(210aaaKcHKzHE)20aKczaKc2aHKz z0 0H HE Ea az1小主應(yīng)力為側(cè)壓力即主動(dòng)土壓力：小主應(yīng)力為側(cè)壓力即主動(dòng)土壓力：)245(2)245(020213ctgtga設(shè)主動(dòng)土壓力系數(shù)：設(shè)主動(dòng)土壓力系數(shù)：于是有：于是有：當(dāng)：當(dāng)：

42、0a由平衡條件可求出：由平衡條件可求出：時(shí)可得臨界深度：時(shí)可得臨界深度：20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星William John Macquorn RankineWilliam John Macquorn Rankine1820-1872William John Macquorn Rankine was a Scottish engineer and physicist. He was a founding contributor to the science of thermodynamics

43、. Rankine developed a fully complete theory of the steam engine. His steam engine manuals were used for many decades.In civil engineeringIn civil engineeringRankine made contributions to:Rankine made contributions to:nForces in frame structuresForces in frame structures; ; nSoil mechanicsSoil mechan

44、ics; ; nEarth pressures, and the stability of Earth pressures, and the stability of retaining wallsretaining walls, especially the , especially the graphical graphical Rankine method. 20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星Coulomb/ Rankine Earth pressureCoulomb/ Rankine Ea

45、rth pressureNoImageCoulombCoulombRankineRankine20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星庫倫主動(dòng)土壓力計(jì)算庫倫主動(dòng)土壓力計(jì)算庫倫（庫倫（Coulomb,1776Coulomb,1776）土壓力理論土壓力理論基本假定基本假定1擋土墻是剛性的擋土墻是剛性的；2墻后填土是無粘性土（砂土）；墻后填土是無粘性土（砂土）；3滑動(dòng)土楔體為三角形剛體如圖示?；瑒?dòng)土楔體為三角形剛體如圖示。 aHKH HE Ea aKaHEa221222coscos1coscoscosSinS

46、inKaA AB BC CE EW WR R由平衡條件可求出：由平衡條件可求出：20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星被動(dòng)土壓力計(jì)算被動(dòng)土壓力計(jì)算蘭金理論：蘭金理論：庫倫理論：庫倫理論：)245(2tgKpppKrHE221222coscossinsin1coscoscospKKpHcKprHEp221220082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星關(guān)于土壓力理論的工程應(yīng)用問題關(guān)于土壓力理論的工程應(yīng)用問題我國建筑地基

47、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范我國建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007GB5000720022002規(guī)定：規(guī)定： 當(dāng)填土為無粘性土?xí)r，主動(dòng)土壓力系數(shù)可按庫倫土壓力理論確定。當(dāng)當(dāng)填土為無粘性土?xí)r，主動(dòng)土壓力系數(shù)可按庫倫土壓力理論確定。當(dāng)支擋結(jié)構(gòu)滿足蘭金條件時(shí)，主動(dòng)土壓力系數(shù)可按蘭金土壓力理論確定。支擋結(jié)構(gòu)滿足蘭金條件時(shí)，主動(dòng)土壓力系數(shù)可按蘭金土壓力理論確定。工程應(yīng)用中應(yīng)特別注意以下問題：工程應(yīng)用中應(yīng)特別注意以下問題：1 1、首先必須根據(jù)實(shí)際情況判斷土壓力的性質(zhì)，靜止土壓力很少發(fā)生，工程、首先必須根據(jù)實(shí)際情況判斷土壓力的性質(zhì)，靜止土壓力很少發(fā)生，工程中當(dāng)擋土墻背離土體位移量達(dá)到墻高的中當(dāng)擋土墻背離土體位移量達(dá)到墻高的

48、1 13 3即可按主動(dòng)土壓力計(jì)算。即可按主動(dòng)土壓力計(jì)算。2 2、被動(dòng)土壓力的位移較大如高、被動(dòng)土壓力的位移較大如高1010M的墻位移需達(dá)到的墻位移需達(dá)到5050CM，墻后的土體才達(dá)到墻后的土體才達(dá)到極限狀態(tài)，這對一般工程結(jié)構(gòu)是不允許的。對被動(dòng)土壓力的計(jì)算結(jié)果一極限狀態(tài)，這對一般工程結(jié)構(gòu)是不允許的。對被動(dòng)土壓力的計(jì)算結(jié)果一般只采用般只采用3030。3 3、蘭金土壓力公式由于沒有考慮墻背的摩擦作用，往往計(jì)算結(jié)果偏大（可、蘭金土壓力公式由于沒有考慮墻背的摩擦作用，往往計(jì)算結(jié)果偏大（可達(dá)達(dá)2020）偏于保守。）偏于保守。4 4、計(jì)算土壓力時(shí)計(jì)算指標(biāo)對結(jié)果影響很大，一般應(yīng)通過試驗(yàn)確定。、計(jì)算土壓力時(shí)計(jì)算

49、指標(biāo)對結(jié)果影響很大，一般應(yīng)通過試驗(yàn)確定。20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星蘭金主動(dòng)土壓力計(jì)算例題蘭金主動(dòng)土壓力計(jì)算例題a a例例1 已知某混凝土擋土墻，墻高為已知某混凝土擋土墻，墻高為H6.0m，墻背豎直，墻后填土表面水平，填土墻背豎直，墻后填土表面水平，填土的重度的重度r=18.5kN/m3,=200, =300 ，c=19kPa。試計(jì)算作用在此擋土墻上的靜止試計(jì)算作用在此擋土墻上的靜止土壓力，主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力，并繪出土壓力分布圖。土壓力，主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力，并繪出土壓力分布圖。解：（

50、解：（1）靜止土壓力，?。╈o止土壓力，取K01-sin 1-sin =1-0.5= =1-0.5=0.5，E0作用點(diǎn)位于作用點(diǎn)位于 處，如圖處，如圖a所示。所示。mknKHE/5 .1665 . 065 .1821212020mH0 . 23（2 2）主動(dòng)土壓力）主動(dòng)土壓力根據(jù)蘭金主壓力公式：根據(jù)蘭金主壓力公式： 222221cKcHKHEaaa)245(tgKa；Ea0.50.518.518.56 62tgtg2（45452020/2/2）2 219196 6tg(45tg(452020/2)/2)2 219192/18.542.6kn/m42.6kn/mmtgKcZa93. 2)22045(5 .1819220臨界深度：臨界深度： 20082008荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系袁吉星蘭金主動(dòng)土壓力計(jì)算例題蘭金主動(dòng)土壓力計(jì)算例題b bEa作用點(diǎn)距墻底：作用點(diǎn)距墻底：