第七章 土压力
- 格式:ppt
- 大小:20.52 MB
- 文档页数:66
第七章土压力挡土结构物主要用作支挡背面土体,用以防止背面土体产生滑动引起工程事故,挡土结构物离开背后填土或者挤压背后填土时,背后填土都会对挡土结构物产生土压力作用。
一、概述1、三种土压力概念主动土压力(Ea) 静止土压力(Eo) 被动土压力(Ep)2、三种土压力及其相应位移之间关系Ea <Eo <<Ep △p >>△a3、静止土压力计算静止土压力发生在挡土墙刚性,墙体不发生任何位移的情况下。
静止土压力强度和静止土压力二、朗肯土压力理论1、基本假定2、基本理论挡土墙背后处于弹性平衡状态的土体,由于墙体向外或向内的位移,导致土体在水平方向上伸展或压缩,最终使土体达到主动或被动的极限平衡状态,此时,墙背受到的土压力分别为主动和被动的土压力。
3、朗肯主动土压力的计算无粘性土主动土压力计算粘性土主动土压力计算注意:粘性土主动土压力存在负侧压力区,在计算中应不予考虑,应通过计算得到负侧压力区临界深度,扣除负侧压力区进行计算。
4、朗肯被动土压力的计算无粘性土被动土压力计算粘性土被动土压力计算5、常见情况下土压力的计算填土表面有均布荷载情况成层填土情况墙后填土存在地下水情况三、库仑土压力理论1、基本假定2、基本理论滑动土楔在重力、滑动面反力、墙背支持力 (土压力的反力)三种力作用下静力平衡,根据静力平衡得到对于任一滑动面所相对应的土压力。
主动土压力是不同滑裂面所对应土压力中的最大值四、土压力计算方法讨论1、朗肯理论与库仑理论存在的主要问题朗肯理论主要问题:基于土单元体的应力极限平衡条件建立的,采用墙背竖直、光滑、填土表面水平的假定,计算出土压力值与实际情况存在误差,主动土压力偏大,被动土压力偏小。
库仑理论主要问题:基于滑动块体的静力平衡条件建立的,采用破坏面为平面的假定,与实际情况存在差距(尤其是当墙背与填土间摩擦角较大时) 。
2、三种土压力的实际应用3、位移对土压力分布和大小的影响4、不同情况下的土压力墙背后有局部均布荷载填土面不规则墙背折线形5、《规范》中土压力的计算五、挡土墙设计1、挡土墙类型重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚定板式与锚杆式挡土墙2、挡土墙计算稳定验算:抗倾覆稳定和抗滑稳定抗倾覆稳定计算抗滑稳定计算地基承载力验算墙身强度验算3、挡土墙的体形和构造墙背的倾斜形式:仰斜、直立、俯斜挡土墙截面尺寸要求墙背后的排水措施填土质量要求六、新型挡土结构1、锚锭板挡土结构2、加筋土挡土结构3、桩支撑挡土结构第一节概述提示:双击自动滚屏土压力的大小及其分布规律同挡土结构物的侧向位移的方向和大小、土体的性质、挡土结构物的刚度及高度等因素有关,根据挡土结构物的侧向位移方向和大小、土压力分成主动土压力、静止土压力和被动土压力三种类型。
土力学第七章土压力计算土力学是研究土体在外力作用下的力学性质与变形规律的学科。
而土压力是指土体受到外界施加的压力作用时所产生的抗力。
在土力学中,土压力计算是一个非常重要的内容,它涉及到土体在各种条件下的力学行为与变形。
本文将介绍土压力计算的相关知识。
土压力的计算一般分为两种情况,分别是水平荷载下的土压力和垂直荷载下的土压力。
对于水平荷载下的土压力,可以根据库仑理论进行计算。
库仑理论认为,土体受到的水平荷载越大,土体的抗力越大。
根据库仑理论,可以计算出土体单位面积上的土体水平抗力Fh,公式如下:Fh=Ka*γ*H*H/2其中,Fh为土体单位面积上的土体水平抗力,Ka为估计参数,γ为土体的体积重力,H为土面到超载面的水平距离。
对于垂直荷载下的土压力,可以根据黑力塔法进行计算。
黑力塔法认为,土体受到的垂直荷载越大,土体的抗力越大。
根据黑力塔法,可以计算出土体单位面积上的土体垂直抗力Fv,公式如下:Fv=γ*H*Kp其中,Fv为土体单位面积上的土体垂直抗力,γ为土体的体积重力,H为土面到超载面的垂直距离,Kp为垂直荷载的系数。
在实际的土压力计算中,需要考虑到土体的压缩性、土体的内摩擦角、土体的孔隙水压力等因素。
通过考虑这些因素的影响,可以更准确地计算出土体的压力。
此外,还可以根据实际工程的情况,选择适当的数值方法进行土压力计算,如有限差分法、有限元法等。
总结起来,土压力计算是土力学中的一个重要内容,它涉及到土体在各种条件下的力学行为与变形。
通过库仑理论和黑力塔法等方法,可以计算出土体单位面积上的土体水平抗力和垂直抗力。
在实际的土压力计算中,需要考虑到土体的压缩性、内摩擦角、孔隙水压力等因素,选择适当的数值方法进行计算。
希望本文对土压力计算的理解有所帮助。
第七章土压力第一节概述挡土墙是防止土体坍塌下滑的构筑物,在铁/公路工程、房屋建筑、水利工程、市政工程和山区建设中应用甚广。
例如,支撑边坡土体和山区路基的挡土墙、地下室侧墙以及桥台等(图7-1)。
挡土墙按其结构形式可分为多种类型,但以重力式较为常见,它可用块石、混凝土等材料修建。
土压力是指挡土墙墙后土体因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。
由于土压力是挡土墙的主要外荷载,因此,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。
土压力的计算很复杂。
它涉及到墙后土体、墙身以及地基三者之间的共同作用。
土压力的性质、大小和作用方向与墙体材料、形状、施工方式、墙身位移、墙体高度、墙后土体性质、地下水的情况等有关,其中墙身位移和墙后土体性质尤为重要。
一般的挡土墙长度远大于高度或宽度,属平面问题,故在计算土压力时可沿长度方向取每延米考虑。
一、墙体变位与土压力挡土墙土压力的大小及其分布规律与墙体可能移动的方向和大小有直接关系。
根据墙的移动情况和墙后土体所处的应力状态,作用在挡土墙墙背上的土压力可分为以下三种。
1.静止土压力若挡土墙静止不动,墙后土体处于弹性平衡状态时,土对E表示。
静止土压力可能墙的水平压力称为静止土压力,用存在于某些建筑物支撑的土层中,如地下室外墙、地下水池侧壁、涵洞侧墙和船闸边墙等都可近似视为受静止土压力作用。
静止土压力可按直线变形体无侧向变形理论求出。
2.主动土压力在墙后土体作用下挡土墙以远离土体的方向发生移动,使墙后土体产生“主动滑移”并达到极限平衡状态,此时作用在墙背上的土压力称为主动土压力,E表示。
土体内相应的应力状态称为主动极限平衡状态。
用a3.被动土压力受外力作用挡土墙被迫发生向墙后土体方向的移动并致使墙后土体达到极限平衡状态,此时E表示。
土体内相应的应力状态称为被动极限平作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力,用p衡状态。
主动土压力值最小,被动土压力值最大,静止土压力值则介于两者之间。