基础工程8.土压力-修改幻灯片.ppt

α β δ ? G H A C B q Ep R 同理：土楔在三力作用下，静力平衡 H ?HKp 被动土压力强度 被动土压力 （2）被动土压力 pp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?，且在其上侧 8.4.2 库尔曼图解法 1.基本原理 (粘性土，填土面为非直线或有荷载) 2.作图步骤 1.按比例绘出挡土墙与填土面的剖面图 2.过B作自然坡面BD与水平面夹角为? 3.过B点作基线BL与BD夹角为?＝900－?－? 4.在墙背AB和BD之间任选破裂面BC1、BC2…，分别求出土契体的ABC1、ABC2的自重W1、W2…，按比例作出Bn1＝W1、Bn2＝W2…，过n1、n2…分别作平行于BL的平行线BC1、BC2…交于点m1、m2… 5.将各点连成曲线，作该曲线切线并平行于BD，过切点m作平行于BL的直线交BD于n点，则mn大小为Ea 6.连接Bm并延长交地面于C，则BC为真正破裂面 朗肯理论 库仑理论 基本假定 ①墙为刚体 ②墙背竖直、光滑 ③填土面水平 ①墙后的填土是无粘性土 ②滑动破坏面为通过墙踵的平面 ③滑动土楔为一刚体，本身无变形 基本公式 主动土压力强度 被动土压力强度 主动土压力 被动土压力 计算误差 主动土压力：偏大，但差别不大 被动土压力：偏小，d小的时候，误差小，d和j较大时，误差很大，不宜选用 主动土压力：偏小，但差别不大 被动土压力：偏大，d小的时候，误差小，d和j较大时，误差很大，不宜选用 适用范围及优缺点 理论推导较严密 不能计算基本假定之外的情况 理论推导不够严密 适用于所有c＝0的情况 8.4.3朗肯与库仑土压力理论对比 *计算误差---与理论计算值比较 主动土压力系数Ka（α=β=0） δ＝0 δ＝?/2 δ＝? 计算理论 200 400 200 400 200 400 精确解 0.49 0.22 0.45 0.20 0.44 0.22 朗肯土压力 0.49 0.22 0.49 0.218 0.49 0.218 库仑土压力 0.49 0.22 0.447 0.199 0.43 0.210 被动土压力系数Kp（α=β=0） δ＝0 δ＝? /2 δ＝? 计算理论 200 400 200 400 200 400 精确解 2.04 4.6 2.55 9.69 3.04 18.2 朗肯土压力 2.04 4.6 2.04 4.6 2.04 4.6 库仑土压力 2.04 4.6 2.63 11.7 3.43 92.3 ?=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) ??0 Kp 朗肯偏小可达几倍； 库仑偏大可达几倍; α=10o β=15o δ=20o 4.5m A B α=10o Ea h/3 【解答】 由?=10o，?=15o，?=30o，δ=20o查表得到 土压力作用点在距墙底h/3=1.5m处 【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 8.4.4 例题分析 8.5 几种常见情况下土压力计算 8.5.1填土面有均布荷载 8.5.2成层土的土压力 8.5.4墙背形状不规则 对土压力影响 8.5.5地震时的土压力计算 8.5.3墙后填土有地下水 8.5.6例题分析 （以无粘性土为例） ?z＋q H 填土表面深度z处竖向应力为(q+?z) A B 相应主动土压力强度 A点土压力强度 B点土压力强度 若填土为粘性土，c＞0 临界深度z0 z0 ＞0说明存在负侧压力区，计算中应不考虑负压力区土压力 z0 ≤0说明不存在负侧压力区，按三角形或梯形分布计算 z q 8.5.1填土面有均布荷载 墙背直立、填土面水平(朗肯土压力理论)、连续均布荷载 三角形相似 墙背、填土面倾斜(库仑土压力理论) 、连续均布荷载 填土表面荷载从墙后某一距离开始 如图所示作图后图中的阴影部分的面积 a点以上土压力不受地面荷载作用 b点以下土压力按连续均布荷载计算 将a、b点土压力连接起来 填土表面荷载在一定宽度范围内(条形荷载) 如图所示作图后图中的阴影部分的面积 a点以上、b点以下土压力不受地面荷载作用 b点以下、 a点以上土压力按连续均布荷载计算 将a、b之间及a 、 b之间土压力连接起来 （以无粘性土为例） A B C D ?1，?1 ?2，?2 ?3，?3 paA paB上 paB下 paC下 paC上 paD 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 h1 h2 h3 A点