《土力學》6 土壓力

1、土力學6土壓力土力學第六章土壓力第一節(jié)擋土墻的土壓力一、概念：1、擋土墻：為支擋土體，保證其穩(wěn)定而修筑的建筑物2、土壓力：指墻后填土由于它的自重或作用在填土表面上的荷載對墻背所產(chǎn)生的側(cè)向壓力二、擋土墻的位移與土體狀態(tài)據(jù)擋土墻位移方向，填土所處狀態(tài)，土壓力可分為：1、靜止土壓力：(earth pressure at rest)擋土墻與填土保持相對靜止狀態(tài)強度：P0KPa土壓力：E0KN/m2、主動土壓力：(active earth pressure)擋土墻在墻后土體的作用下，向前移動或轉(zhuǎn)動，填土應力狀態(tài)處于 極限平衡狀態(tài)，土壓力減小到最小值強度：PaKPa土壓力：EaKN/m3、被動土壓力：(p

2、assive earth pressure)當擋土墻由于外部荷載作用，產(chǎn)生向填土方向的位移，填土達到極 限平衡狀態(tài)土壓力增大到最大值強度：PpKPa土壓力：EpKN/m三、靜止土壓力計算】、壓強與=蘿廣計 分布：均質(zhì)土層三角形分布（填土中有地下水存在一一浮重度成層土 p = k b = k Zy z00 z 0 i i荷載作用P = k b = k區(qū)y h + q）00 z 0 i i2、土壓力E0大?。篍0 =（三角錐體體積）=三角面積=1/2丫 h2K0，方向：水平指向墻背L作用點：通過壓力圖形的行心離墻底H/3 m處。第二節(jié)郎肯土壓力理論一、基本原理1857年，郎肯提出的1、假定：（1）

3、墻體是剛體t（2）墻背光滑，直立（鉛直）.（3）填土表面水平延伸2、分析半無限空間土體的應力狀態(tài)b =b 1 =yZb =b =b = k yZ（1）當擋土墻離開土體向左移動時，墻后土體移動后趨勢，減小到最小-主動土壓力（2）當擋土墻在外力作用下向右移動時，b 3增大到b 到最大（極限平衡）被動土壓力。一、朗肯主動土壓力計算1、計算公式壓強：p =yzk 2c震Q其中.k = tan2（45。一 ）2分布：無粘性土：三角形粘性土： Pa1=2cka不承受拉力Pa =。ka - 2c &三角形分布土壓力：無粘性土大?。篍a =三角面積=1/2丫 h2Ka 作用點：H/3方向：水平粘性土廣大小：E

4、a =三角面積=1/2y h2Ka，作用點：（H-Z0）/3L方向：水平二、郎肯被動土壓力1、壓強：分布：無粘性土： C=0，三角形分布粘性土：梯形分布2、土壓力：大小：壓力圖形面積4作用點：壓力圖形行心方向：水平第三節(jié)庫侖土壓力理論一、基本理論：1、墻后填土為無粘性土4 2、破壞面為通過墻踵的平面.3、滑動土楔為剛體二、庫侖主動土壓力1,E =y H 2 k a 2 a其中：ICOS2（8 中）k = a以I sin（8 + ）sin（中 一。）2COS2 COS（O + ） 1 + | COS（O + ）COS（ - P ） :墻背傾角p :墻后填土表面與水平面夾角a ：滑動面與水平面夾角

5、6 :外摩擦角:內(nèi)摩擦角特例：若： =0 6 =0 p =0時朗肯土壓力1庫侖主動土壓力 大小：E =yH2k a2 a方向：在墻背法線上方，與法線成6角，與水平面夾角6 +作用點思考：1、主動狀態(tài)的土壓力是主動土壓力，被動狀態(tài)的土壓力就是被動土壓力的說法是否正確?2、朗肯理論忽略了墻與土之間的摩擦，對土壓力計算結(jié)果有何影響？第二節(jié) 朗肯土壓力理論二、幾種常見發(fā)問下的主動土壓力計算1、成層填土情況：無連續(xù)荷載作用：成層土：自重應力計算：。.=Z y hp =Z y h k 一 2c kai i a a（1）q=0、C2=0 (2) J C202、填土表面有連續(xù)的均布荷載作用(1)無粘性土，C=0壓強分布為梯形p 1 = (y z + q) K = qkp = (yz + q) K = (yH + q)ka2aa合力：大?。篍 = iqk + (yH + q)k Ha2 aa矩形：距墻底H/2作用點：壓力圖形三角形：距墻底H/3方向：水平（2）粘性土： C20強度分布（3）若填土表面局部有均布荷載作用：3、墻后填土中有地下水的情況第四節(jié)土壓力計算的影響因素及減小土壓力的措施一、影響土壓力的因素（一）墻背影響：形狀粗糙程度