土力学课件：第六章 挡土结构物上的土压力.ppt

§4几种工程中常见的主动土压力计算一.填土上有荷载1朗肯土压力理论?1=gz+qpa=?3=qKa+gzKaHZ?1?3qKa?HKa?zKa§4几种工程中常见的主动土压力计算2.库仑土压力理论一.填土上有荷载三角形相似§4几种工程中常见的主动土压力计算3.局部荷载--朗肯土压力理论一.填土上有荷载§4几种工程中常见的主动土压力计算二.成层填土CBAg1f1c1g2f2c2H2H1朗肯理论可按土体处于侧限条件下的弹性平衡状态进行计算。

（二）静止土压力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)gzK0=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’svsvshshz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？一.半无限土体中的极限平衡应力状态和朗肯土压力：§2朗肯(Rankine)土压力理论1.主动极限平衡应力状态PaK0?v?v???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§2朗肯土压力理论二.墙背光滑垂直、墙土表面水平的土压力计算§2朗肯土压力理论(一).填土为砂土 由于墙背光滑垂直（没有剪应力），墙背相当于一个半无限土体中的对称线，墙后为半无限土体的一半。(一)填土为砂土§2朗肯土压力理论1.主动土压力HH/3?HKa主动土压力分布墙后破裂面形状45＋?/2§2朗肯土压力理论1.主动土压力pa=sh=tg2(45?-f/2)gzKa=tg2(45?-f/2)直线分布合力Ea=1/2KagH2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HH/3?HKa§2朗肯土压力理论2.被动土压力(一)填土为砂土HH/3?HKp被动土压力分布墙后破裂面形状45－?/290+?§2朗肯土压力理论2.被动土压力pp=sh=tg2(45?+f/2)gzKp=tg2(45?+f/2)直线分布合力Ep=1/2KpgH2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§2朗肯土压力理论1.主动土压力(二)填土为粘性土§2朗肯土压力理论1.主动土压力(一)填土为粘性土?HKa?HKa-2cKaZ0Ea2cKa(H-Z0)/3主动区主动土压力分布§2朗肯土压力理论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-2cKaZ0Ea2cKa(H-Z0)/3§2朗肯土压力理论2.被动土压力(一)填土为粘性土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§2朗肯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？§6.3库仑土压力理论(一)主动土压力§3库仑土压力理论基本假设：1、墙后土体为无粘性土2、滑动面为一平面3、将破坏的楔形土体视为刚体4、按楔形体整体极限平衡条件处理(一)主动土压力§3库仑土压力理论求解方法：1、滑动楔体受三个力系W、E、R（如图）2、根据静力平衡力三角形闭合条件，可得E的大小3、求极值(一)主动土压力§3库仑土压力理论当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§3库仑土压力理论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：§3库仑土压力理论土压力分布(二)被动土压力三.图解法§3库仑土压力理论2.库尔曼(C.Culmann)图解法§3库仑土压力理论在图中使力三角形顶点o与墙底A重合，Ri方向与ACi方向一致3.粘性土的图解法§3库仑土压力理论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