主动土压力和被动土压力.ppt

§6.1 土压力概述 什么是挡土结构物（Retaining structure） 什么是土压力(Earth pressure) 影响土压力的因素 挡土结构物类型对土压力分布的影响 一 、挡土结构物（挡土墙） 用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌以保持土体稳定性，或使部分侧向荷载传递分散到填土上的一种结构物。 由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用，挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。 无法打锚杆，相邻建筑物的基础较深,地下管线 二 、土压力的影响因素 土的性质 挡土墙的移动方向 挡土墙和土的相对位移量 土体与墙之间的摩擦 挡土墙类型 本章要讨论的中心问题 刚性挡土墙上的土压力性质及土压力计算，包括土压力的大小、方向、分布及合力作用点。 在影响土压力的诸多因素中,墙体位移条件是最主要的因素。墙体位移的方向和相对位移量决定着所产生的土压力的性质和土压力的大小。 墙体位移对土压力的影响 １．挡土墙所受土压力的类型，首先取决于墙体是否发生位移以及位移的方向。其中有三种特定情况下的土压力，即静止土压力、主动土压力和被动土压力。 ２．挡土墙所受土压力的大小并不是一个常数，而是随位移量的变化而变化。 计算模型： 可按土体处于侧限条件下的弹性平衡状态进行计算。 静止土压力系数K0 对于侧限应力状态： p0=sh =K0sv =u/(1-u)sv = u/(1-u)gz 　　K0=n/(1-n) 由于土的 n 很难确定，K0常用经验公式计算 对于砂土、正常固结粘土：K0≈1-sinf’ 小结 挡土墙 土压力 土压力性质 影响因素 静止土压力计算 如何计算主动和被动土压力？ 2、朗肯土压力理论基本条件和假定 条件 墙背光滑 墙背垂直 填土表面水平 假设 墙后各点均处于极限平衡状态 小结 基本条件和假定 极限应力分析 破坏形式 主动和被动 砂土和粘性土 §6.3 库仑土压力理论 如果墙背不垂直，光滑 墙后填土任意 如何计算挡土墙后的土压力？ 本章总结 挡土结构物 土压力 土压力性质 朗肯土压力理论 库伦土压力理论 2.被动土压力 (一) 填土为砂土 H H/3 ?HKp 被动土压力分布 墙后破裂面形状 45－?/2 90+? 2.被动土压力 pp=sh=tg2(45?+f/2 )gz Kp= tg2(45?+f/2 ) 直线分布 合力 Ep=1/2 Kp gH2 作用点：底部以上1/3H处 滑裂面方向：与水平夹角45?-f/2 (一) 填土为砂土 1.主动土压力 (二) 填土为粘性土 1.主动土压力 (一) 填土为粘性土 ?HKa ?HKa-2c Ka Z0 Ea 2c Ka (H-Z0)/3 主动区 主动土压力分布 1.主动土压力 zz0 拉应力，开裂 zz0 (一) 填土为粘性土 总主动土压力 ?HKa ?HKa-2c Ka Z0 Ea 2c Ka (H-Z0)/3 2.被动土压力 (一) 填土为粘性土 (一) 主动土压力 当b=d=a=0时，即： 墙背光滑 垂直， 填土表面水平时 与朗肯土压力理论一致 (二) 被动土压力 求解方法类似主动土压力 变化?,取若干滑裂面,使E最小 dE/d? =0, 求得?，得到： 土压力分布 (二) 被动土压力 粘性土的图解法 W中包括BCDE 四 朗肯和库仑土压力理论的比较 （一） 分析方法 区别 朗肯 库仑 极限平衡状态 土体内各点均处于极限平衡状态 刚性楔体,滑面上处于极限平衡状态 极限应力法 滑动楔体法 （二） 应用条件 朗肯 库仑 1 墙背光滑垂直 填土水平 墙背、填土无限制 粘性土一般用图解法 2 坦墙 坦墙 3 墙背垂直 填土倾斜 （三） 计算误差--朗肯土压力理论 墙背垂直 实际 d 0 郎肯主动土压力偏大 郎肯被动土压力偏小 （三）计算误差--库伦土压力理论 由于实际滑裂面不一定是平面 主动土压力偏小 不一定是最大值 被动土压力偏大 不一定是最小值 （三）计算误差---与理论计算值比较 （三） 计算误差---与理论计算值比较 （三）计算误差--与理论计算值比较 ?=0 滑裂面是直线，三种理论计算Ka, Kp相同 ??0 Ka 朗肯偏大10%左右，工程偏安全 库仑偏小一些（可忽略)； Kp 朗肯偏小可达几倍； 库仑偏大可达几倍; 在实际工程问题中，土压力计算是比较复杂的。 * * 第6章 挡土墙上的土压力 Earth pressure on retaining