gAAA土力学1-第6章挡土结构物上的土压力.ppt

第六章 挡土结构物上的土压力 6.1 概述 6.2 静止土压力计算 6.3 朗肯(Rankine)土压力理论 6.4 库仑(Coulomb)土压力理论 6.5 两种土压力理论的比较 6.6 几种常见的主动土压力计算 6.1 概述 6.1 概述 6.1 概述 6.1 概述 6.1 概述 6.1 概述 6.1 概述 6.1 概述 6.1 概述 6.1 概述 6.2 静止土压力计算 静止土压力 墙体不发生任何位移 6.2 静止土压力计算 对于侧限应力状态，理论上：K0=n/(1-n) 6.2 静止土压力计算 6.2 静止土压力计算 6.3 朗肯土压力理论 小结：朗肯土压力理论 墙背垂直光滑 主动和被动 极限平衡条件 砂土和粘性土 总土压力： 单位长度挡土墙上土压力 单位：kN/m，大小、方向、作用点 6.4 库仑土压力理论 6.5 两种土压力理论的比较 6.6 几种常见的主动土压力计算 6.1 概述 6.2 静止土压力计算 6.3 朗肯(Rankine)土压力理论 6.4 库仑(Coulomb)土压力理论 6.5 两种土压力理论的比较 6.6 几种常见的主动土压力计算 6.6 几种常见的主动土压力计算 R E?a acr B B? 填土表面倾斜 a C A 库仑土压力理论： (1) 求解假设墙面CB上主动土压力 E?a (2) 作用在真实墙面AC上的土压力 Ea： 根据力三角形确定 Ea′ ?＝? 时 第一滑裂面 第二滑裂面 Ea′ W Ea 6.6 几种常见的主动土压力计算 5 墙背形状有变化 Ea1 d Ea2 + C A B D A D C B 小挡土墙土压力 假设完整挡土墙土压力的一部分 带减载平台情况 土压力为0 6.6 几种常见的主动土压力计算 6.6 几种常见的主动土压力计算 6 墙后填土受限制 C A B 滑裂面BC可能的位置 (1) BC在填土中 (2) BC在老土中 (3) BC在界面上 填土 老土 g2 f2 c2 g1 f1 c1 6.6 几种常见的主动土压力计算 7 地震情况下的动土压力 (1)地震惯性力： 水平地震系数 Kh = ah /g 水平惯性力W Kh 垂直地震系数 Kv = av /g 垂直惯性力W Kv 拟静力法（物部-冈部公式） (2) 虚拟自重W? W?=W(1-Kv)Secq 于是 g ? = g (1-Kv)Secq tgq = Kh /(1-Kv) 6.6 几种常见的主动土压力计算 7 地震情况下的动土压力 (3) 整体绕点B逆时针旋转q (4) 用库仑理论得到地震下动土压力 Eae= (1-Kv)/2×g H2Kae 式中：Kae = f (q, a, b, f, d) b? =b+q a? =a+q H? =Hcos(a+q )/cos a 6.6 几种常见的主动土压力计算 8 加筋挡土墙 H L Pa Pp 外部稳定 H L 内部稳定 6.6 几种常见的主动土压力计算 6.6 几种常见的主动土压力计算 H L H L 45? + ?/2 0.3H 筋材应力计算 筋材长度计算 本章小结 6.3 朗肯土压力理论 土压力强度： 单位面积上的土压力 单位：kN/m2 几个概念 每延米 E p 6.3 朗肯土压力理论 应用 H L 板桩 墙背倾斜、粗糙、填土倾斜时？ 库仑土压力理论 库仑 C. A. Coulomb (1736-1806) 墙背倾斜，具有倾角? 墙背粗糙，与填土摩擦角为? 填土表面有倾角? 出发点： 6.4 库仑土压力理论 平面滑裂面假设：滑裂面为平面 假设条件： ? ? 刚体滑动假设：破坏土楔为刚体， 滑动楔体整体处于极限平衡状态 ? A C H ? B 无粘性土的主动土压力 W ? ? ? E R ? ?－ ? W R E ? ?- ? ?=90?-?-? ? 、E 6.4 库仑土压力理论 6.4 库仑土压力理论 ? ? ? E Ea －库仑主动土压力系数 Ea 特例：?=?=?=0，即墙背垂直光滑，填土表面水平时，与朗肯理论等价 土压力分布：三角形分布 A B C ? ? H 无粘性土的被动土压力 W R E ? ? + ? ?=90?+?-? ? 、E 6.4 库仑土压力理论 W ? ? ? E R ? ? 6.4 库仑土压力理论 ? ? ? E Ep －库仑被动土压力系数 土压力分布：三角形分布 图解法 ——当 填土表面不是平面时 6.4 库仑土压力理论 库尔曼（Culmann）图解法 6.4 库仑土压力理论 W方向 Ea方向 ?=90?-?-? ? 粘性填土的土压力 6.4 库仑土压力理论 W中包括BCDE 1 分析方法 ? ? ? E 先求总土压力E 先求土压力强度p 刚性楔体，滑面上处于极限平衡