[物理]土力学-第八章土压力.ppt

土 力 学 土木工程系岩土教研室 第8章　土压力 第8章　土压力 8.1 概述 第8章　土压力 8.2 挡土墙侧的土压力 8.2 挡土墙侧的土压力 8.2 挡土墙侧的土压力 8.2 挡土墙侧的土压力 第8章　土压力 8.3 朗肯土压力理论 8.3 朗肯土压力理论 8.3 朗肯土压力理论 8.3 朗肯土压力理论 8.3 朗肯土压力理论 8.3 朗肯土压力理论 　【例】有一挡土墙，高6米，墙背直立、光滑，墙后填土面水平。填土为粘性土，其重度、内摩擦角、粘聚力如下图所示 ，求主动土压力及其作用点，并绘出主动土压力分布图 8.3 朗肯土压力理论 【解答】 8.3 朗肯土压力理论 8.3 朗肯土压力理论 8.3 朗肯土压力理论 8.3 朗肯土压力理论 8.3 朗肯土压力理论 8.3 朗肯土压力理论 8.3 朗肯土压力理论 　【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 8.3 朗肯土压力理论 【解答】 第8章　土压力 8.4 库伦土压力理论 8.4 库伦土压力理论 8.4 库伦土压力理论 8.4 库伦土压力理论 8.4 库伦土压力理论 【例】挡土墙高4.5m，墙背俯斜，填土为砂土，?=17.5kN/m3 ，?=30o ，填土坡角、填土与墙背摩擦角等指标如图所示，试按库仑理论求主动土压力Ea及作用点 8.4 库伦土压力理论 8.4 库伦土压力理论 8.4 库伦土压力理论 《规范》土压力计算公式 8.5 朗肯理论与库伦理论的比较 8.4.2 主动土压力 α=10o β=15o δ=20o 4.5m A B α=10o Ea h/3 【解答】 由α=10o，β=15o，?=30o，δ=20o查表得到 土压力作用点在距墙底h/3=1.5m处 8.4.3 被动土压力 α β δ ? G h A C B q E R 由土楔在三力作用下，静力平衡及微分求值法，得 库仑被动土压力系数Kp，查表确定 土对挡土墙背的摩擦角，根据墙背光滑，排水情况查表确定 8.4.3 被动土压力 α β δ h A C B Ep h ?hKp 被动土压力与墙高的平方成正比 被动土压力强度 被动土压力强度沿墙高呈三角形分布，合力作用点在离墙底h/3处，方向与墙背法线成δ，与水平面成（ δ －α） 说明：土压力强度分布图只代表强度大小，不代表作用方向 被动土压力 h/3 8.4.4 粘性填土时的土压力计算 h δ Ea z α β A B pa pb 主动土压力 其中：yc为主动土压力增大系数 　　　Ka为规范主动土压力系数 分布 情况 天津城市建设学院土木系岩土教研室 土力学 8.1 概述 8.2 挡土墙侧的土压力 8.3 朗肯土压力理论 8.4 库伦土压力理论 8.5 朗肯理论与库伦理论的比较 8.1 概述 8.2 挡土墙侧的土压力 8.3 朗肯土压力理论 8.4 库伦土压力理论 8.5 朗肯理论与库伦理论的比较 E 填土面 码头 桥台 E 隧道侧墙 E E 土压力通常是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 挡土墙是防止土体坍塌的构筑物。 　　由于土压力是挡土墙的主要外荷载，设计挡土墙时首先要确定土压力的性质、大小、方向和作用点。其中土压力的大小还与墙后填土的性质、墙背倾斜方向等因素有关。 土压力随挡土墙位移的方向分为：主动土压力、被动土压力和静止土压力 8.1 概述 8.2 挡土墙侧的土压力 8.3 朗肯土压力理论 8.4 库伦土压力理论 8.5 朗肯理论与库伦理论的比较 根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力分为： 8.2.1 基本概念 被动土压力 主动土压力 静止土压力 土压力 　 1.静止土压力E0 　 挡土墙静止不动，墙后填土处于弹性平衡状态时，土对墙的压力 Eo 8.2.1 基本概念 2.主动土压力Ea 在土压力作用下，挡土墙离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力 滑裂面 Ea 3.被动土压力Ep 播放动画 播放动画 Ep 滑裂面 　 在外力作用下，挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力 8.2.1 基本概念 三种土压力之间的关系 -△ +△ +△ -△ E o △a △p Ea Eo Ep 对同一挡土墙，在填土的物理力学性 质相同的条件下有以下规律： 1. Ea ＜Eo ＜＜Ep 2. △p ＞＞△a 8.2.2 静止土压力 　　作用在挡土结构背面的静止土压力可视为天然土层自重应力的水平分量 K0?h