教案 第六章 土压力
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教案表头简化处理——作用在挡土结构物背面上的静天然土层自重应力的水平分处取一,由上式可知,静止土压力沿墙高为三角形分布,如图所示,取单位墙长计算,则作用在由土压力强度沿墙高积分得到))——静止土压力分布图面积①墙未开始位移前,墙后土体处于弹性平衡状态(如图)。
此时土体应力状态为:σ1=σz=γzσ3=σx=K0γz在静止状态下的莫尔应力圆如图中圆Ⅰ。
②挡土墙在土压力作用下产生背离土体的位移。
此时土体应力状态为:竖向应力不变σ1=σz=γz水平应力减少σ3=σx<K0γz③当挡土墙位移达到△(朗肯主动极限平衡状态)时,此时土体应力状态为:⑤利用土压力分布图可得主动土压力公式:无粘性土:E a =a K h 221γ,kN/m 。
——分布图面积,作用点:h /3 粘性土:E a =21(γz K a -2c a K )(h -z 0),kN/m 。
——分布图面积, 作用点:(h -z 0)/3,临界深度z 0=aK cγ2。
(临界深度z 0——墙与土体之间的开裂深度。
)——由粘聚力引起的对墙的“拉”力是一种脱离墙体的力,由于结构物与土之间的抗拉强度很低,在拉力作用下极容易开裂,因此“拉”力是一种不可靠的力,因此在设计挡土墙时不应计算在内。
教案表头:作用于土楔ABM 上的力有:1.土楔重力G =γ△ABM =AC AB ∙γ21=)-()-()-(βθααθβαγsin cos cos cos 2122h 2.滑裂面BM 上的反力R ——→大小未知,方向与滑裂面BM 的法线逆时针成ϕ角,即位于BM 法线的下测。
3.墙背对土楔体的反力E ——→与墙背的法线成δ角。
当土楔下滑时,墙对土楔的阻力该公式适用条件⎪⎩⎪⎨⎧载填土面作用的是均布荷墙背和填土面为平面粘性填土,其计算简图如下图(5-18)所示。
各类土的主动土压力系数K a 可查规范。
三、填土面上有局部荷载的土压力计算填土面上有局部荷载时的假定⎭⎬⎫面间土体往下传递。
课程辅导 >>> 第七章、土压力第七章土压力一、内容简介土压力是指土体作用在支挡结构上的侧向压力。
土压力的大小与支挡结构位移的方向和大小有密切的关系,其中静止土压力、主动土压力和被动土压力是实际工程中最常用到的三种土压力。
静止土压力的计算方法由弹性半无限体的计算公式演变而来,而主动土压力和被动土压力所对应的都是土体处于破坏(或极限平衡)状态时的土压力,因此其计算公式的建立与土的强度理论密切相关。
主动和被动土压力的常用计算方法主要是 Rankine 土压理论和 Coulomb 土压理论计算,前者由土中一点的极限平衡条件即 Mohr-Coulomb 准则建立计算公式,后者则利用滑动土楔的静力平衡条件推得,其中土体滑面上法向和切向力之间的关系所反映的实际就是 Coulomb 定律。
二、基本内容和要求1 .基本内容( 1 )土压力的概念;( 2 )土压力的分类及与挡土墙位移的关系;( 3 )静止土压力的计算;( 4 ) Rankine 土压力理论及计算;( 5 ) Coulomb 土压力理论及计算。
2 .基本要求★ 概念及基本原理【掌握】静止土压力;主动土压力;被动土压力;墙体位移与墙后土压分布的关系;静止土压理论基本假设; Rankine 土压理论基本假设; Coulomb 土压理论基本假设。
★ 计算理论及计算方法【掌握】静止土压计算公式及计算;墙背垂直、土面水平且作用有均匀满布荷载、墙后土由不同土层组成时 Rankine 土压计算公式及公式推导、计算;墙背及土面为平面时的 Coulomb 土压计算。
【理解】墙背及土面为平面时 Coulomb 土压力计算公式及推导过程。
三、重点内容介绍1 .土压力与位移的关系及土压力的类型土压力是指土体作用在支挡结构上的侧向压力,其大小及分布规律受多种因素影响,对同一结构及土体,土压力的大小主要取决于支挡结构位移的方向和大小。
图 7-1 所示为土压力与刚性挡墙位移(移动或转动)之间的关系。