第6章 挡土结构物上的土压力.ppt

§6.3 朗肯土压力理论 三、朗肯被动土压力计算 ?z(σ3) ep(σ1) 45o－?/2 H z 极限平衡条件: 朗肯被动土压力系数 深度z处的朗肯被动土压力: （一）基本计算公式 §6.3 朗肯土压力理论 H/3 Ea ?HKp 朗肯被动土压力： H ? 1.无粘性土被动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布 2.合力大小为分布图形的面积，即三角形面积 3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底h/3处 (二）无粘性土的被动土压力计算 c=0 任一深度z处的被动土压力为： §6.3 朗肯土压力理论 (二）无粘性土的被动土压力计算 c=0 任一深度z处的被动土压力为： 填土表面有超载作用： §6.3 朗肯土压力理论 (三）粘性土的被动土压力计算 C0 任一深度z处的被动土压力为： 粘性土主动土压力强度包括两部分： 1. 土的自重引起的土压力?zKp 2. 粘聚力c引起的侧压力 说明：侧压力是一种正压力，在计算中应考虑。 1.粘性土被动土压力强度不存在负侧压力区； 2.合力大小为分布图形的面积，即梯形分布图形面积； 3.合力作用点在梯形形心。 土压力合力： H 2c√Kp ?HKp ＋2c√Kp Ep hp §6.3 朗肯土压力理论 (三）粘性土的被动土压力计算 C0 填土表面有超载作用： 任一深度z处的被动土压力为： 主动土压力包括三个部分： 1. 土的自重引起的土压力?zKp 2. 粘聚力c引起的侧压力 3. 均布荷载q引起的侧压力qKp 总的被动土压力为： §6.3 朗肯土压力理论 ?wH2 ? ?? A B C (?H1+?? H2)Ka H1 H2 H 挡土墙后有地下水时，作用在墙背上的土侧压力有土压力和水压力两部分，可分作两层计算，一般假设地下水位上下土层的抗剪强度指标相同，地下水位以下土层用浮重度计算。 A点： B点： C点： 各点土压力： 各点水压力： B点： C点： 四、填土中有地下水时的土压力计算 以无粘性土 主动土压力为例 §6.3 朗肯土压力理论 ?wH2 ? ?? A B C (?H1+?? H2)Ka H1 H2 H 总的主动土压力大小： 总的水压力： 四、填土中有地下水时的土压力计算 以无粘性土 主动土压力为例 作用在墙背的总压力为土压力和水压力之和，作用点在合力分布图形的形心处 §6.3 朗肯土压力理论 五、填土为成层土时的土压力计算 以无粘性土 主动土压力为例 A B C D ?1，?1 ?2，?2 ?3，?3 eaA eaB上 eaB下 eaC下 eaC上 eaD H1 H2 H3 挡土墙后有几层不同类的土层，先求竖向自重应力，然后乘以该土层的主动土压力系数，得到相应的主动土压力强度。 A点： B点上界面： B点下界面： 说明：合力大小为分布图形的面积，作用点位于分布图形的形心处。 C点上界面: C点下界面: D点: §6.3 朗肯土压力理论 课本例题 §6.3 朗肯土压力理论 §6.3 朗肯土压力理论 §6.3 朗肯土压力理论 课堂例题 例：挡土墙高5m，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，共分两层。各层的物理力学性质指标如图所示，试求主动土压力Ea，并绘出土压力分布图。 H=5m ?1=17kN/m3 c1=0 ?1=32o ?2=19kN/m3 c2=10kPa ?2=16o H1 =2m H2 =3m A B C §6.3 朗肯土压力理论 解： A B C H=5m H1=2m H2=3m ?1=17kN/m3 c1=0 ?1=32o ?2=19kN/m3 c2=10kPa ?2=16o 计算第一层土的土压力强度： 土层顶部： 土层底部： 第二层土的土压力强度： 土层顶部： 土层底部： A B C 10.4kPa 4.2kPa 36.6kPa 主动土压力Ea为： 解： A B C h=5m h1=2m h2=3m A点： B点上界面： B点下界面： C点： 主动土压力合力： 10.4kPa 4.2kPa 36.6kPa ?1=17kN/m3 ?2=19kN/m3 Ka1＝0.307 Ka2＝0.568 方法二： §6.3 朗肯土压力理论 课堂练习 §6.3 朗肯土压力理论 土力学 第6章 挡土结构物上 的土压力 本章主要内容 §6.1 概述 §6.2 静止土压力计算 §6.3 朗肯土压力理论 §6.4 库伦土压力理论 §6.5 土压力问题的讨论 §6.6 工程中挡土墙的土压力计算 §6.7 支挡结构物上的土压力计算 §6.1 概述 挡土墙： 用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌，以保持土体稳定性的一种构筑物。 E 填土面 码头 桥台 E 隧道侧墙 E 土压力： 指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧压力。（土体作用在