31朗肯土压力理论
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朗肯土压力计算公式朗肯土压力计算公式是土力学中一个非常重要的概念,对于咱们搞工程和研究地质的人来说,那可真是太关键啦!咱先来说说朗肯土压力计算的基本原理。
它主要是基于土的极限平衡状态来推导的。
想象一下,土地就像是一个有脾气的大家伙,当它受到外界的压力或者拉力时,就会产生不同的反应。
而朗肯土压力计算公式就是要搞清楚这个大家伙在啥时候会“发脾气”,发多大的脾气。
朗肯土压力计算公式分为主动土压力和被动土压力两种情况。
主动土压力呢,就是土自己主动往外推,想要“松口气”;被动土压力则是土被外界强行挤压,不得不“憋着气”。
我给您举个例子哈。
之前我参与过一个小型的建筑项目,在设计挡土墙的时候,就得用到朗肯土压力计算公式。
那时候,我们先对工地的土质进行了详细的勘察,了解了土的类型、密度、内摩擦角这些关键参数。
然后,把这些数据一股脑儿地放进朗肯土压力计算公式里,算出主动土压力和被动土压力的值。
这可不像做算术题那么简单,每一个数据都得小心谨慎,稍微有点差错,那后果可不堪设想。
在计算的过程中,我和同事们那是紧张又兴奋。
紧张的是万一算错了,工程质量可就没法保证;兴奋的是,如果算对了,就能设计出既安全又经济的挡土墙。
记得有一次,我们为了一个数据的准确性,反复测量了好几遍,还专门请教了经验丰富的专家。
回到朗肯土压力计算公式本身,主动土压力的计算公式是 Ea = 1/2γH²Ka ,这里面的γ是土的重度,H 是挡土墙的高度,Ka 是主动土压力系数。
而被动土压力的计算公式是Ep = 1/2 γH²Kp ,Kp 就是被动土压力系数。
要准确地运用这些公式,就得先搞清楚土的物理性质。
比如说土的重度,这可不是随便估摸的,得通过实验或者实际测量来确定。
还有内摩擦角,它反映了土颗粒之间的摩擦力大小,对土压力的计算影响可大了。
在实际工程中,朗肯土压力计算公式的应用非常广泛。
不仅仅是挡土墙的设计,像基坑支护、边坡稳定分析等等,都离不开它。
朗肯土压力理论
肯土压力理论是20世纪50年代由美国社会心理学家肯·布伦森提出的一种心理压力理论,它指出,在社会上存在着一种称为“肯土压力”的社会心理压力,对人类的行为有着深远影响。
肯土压力理论认为,当一个人被社会要求做出某种行为,而他又不愿意做出这种行为时,他就会感受到肯土压力。
这种压力可以使人感到有压力,可以抑制人的行为,也可以促使人行动起来。
这种压力对人的行为有很大的影响,它可以抑制人的行为或促进人的行为。
肯土压力理论认为,个体的行为受到肯土压力的影响,因此,肯土压力可以被视为一种社会影响力,因为它可以影响一个人的行为,影响个体的行为,从而影响社会的结果。
肯土压力理论的基本原理是:一个人在行动之前,首先要考虑社会对他的期望,这种期望可能是来自家庭、朋友或社会等。
因此,当一个人面临这样的压力时,他可能会改变自己的行为,以满足社会的期望,从而获得社会的认可和赞许。
肯土压力理论也指出,个体可能会受到社会和文化压力的影响,可能会采取某种行为,以满足社会的期望,但不一定是自己真正想要的行为。
这就是所谓的“肯土压力”。
综上所述,肯土压力理论指出,社会心理压力可以影响个体的行为,
因此,个体可能会因为社会期望而改变自己的行为,以满足社会的期望,从而获得社会的认可。
同时,它也提醒我们,虽然社会有许多期望,但我们也要在遵守社会期望的同时,维护自己的利益和权利,维护自己的立场和自由意志,以保护自己的利益和尊严。
5.3 朗肯土压力理论朗肯土压力理论是根据半空间的应力状态和土的极限平衡条件而得出的土压力计算方法。
图5-5(a)表示一表面为水平面的半空间,即土体向下和沿水平方向都伸展至无穷,在离地表z处取一单位微体 M当整个土体都处于静止状态时,各点都处于弹性平衡状态。
设土的重度为,显然M单元水平截面上的法向应力等于该处土的自重应力,即:而竖直截面上的法向应力为:z K o z由于土体内每一竖直面都是对称面,因此竖直截面和水平截面上的剪应力都等于零,因而相应截面上的法向应力z和X都是主应力,此时的应力状态用莫尔圆表示为如图5-5(b)所示的圆I,由于该点处于弹性平衡状态,故莫尔圆没有和抗剪强度包线相切。
图5-5半空间的极限平衡状态设想由于某种原因将使整个土体在水平方向均匀地伸展或压缩,使土体由弹性平衡状态转为塑性平衡状态。
如果土体在水平方向伸展,则M单元在水平截面上的法向应力z不变而竖直截面上的法向应力却逐渐减少,直至满足极限平衡条件为止(称为主动朗肯状态),此时z达最低限值a,因此,a是小主应力,而z是大主应力,并且莫尔圆与抗剪强度包线相切,如图5-5(b)圆U所示。
若土体继续伸展,则只能造成塑性流动,而不致改变其应力状态。
反之,如果土体在水平方向压缩,那末x不断增加而z却仍保持不变,直到满足极限平衡条件(称为被动朗肯状态)时X达最大限值P,这时,P是大主应力而z是小主应力,莫尔圆为图5-5(b)中的圆川。
由于土体处于主动朗肯状态时大主应力所作用的面是水平面,故剪切破坏45 —面与竖直面的夹角为2[图5-5(c)],当土体处于被动朗肯状态时,大主应力所作用的面是竖直面,故剪切破坏面与水平面的夹角为455 (d )],因此,整个土体由互相平行的两簇剪切面组成。
剪切破坏面与大主应45 -力方向的夹角为 2。
朗肯将上述原理应用于挡土墙土压力计算中,他设想用墙背直立的挡土墙 代替半空间左边的土(书中139页图5-3),如果墙背与土的接触面上满足剪应 力为零的边界应力条件以及产生主动或被动朗肯状态的边界变形条件,则墙后 土体的应力状态不变。
朗肯土压力基本假设
朗肯土压力理论的基本假设包括以下几点:
1、墙背为光滑的,水平面及竖直面上均无剪应力,即该两面均为主应力作用面。
2、土体内各点都处于极限平衡状态。
3、当土体处于主动状态时,最大主应力作用面为水平面;当土体处于被动状态时,最大主应力作用面为竖直面。
这些假设都是基于弹性半空间体内的应力状态,并根据土的极限平衡条件推导出的土压力计算方法。
然而,朗肯理论忽略了实际墙背并非光滑和存在摩擦力的事实,这使得计算得到的主动土压力偏大,而计算的被动土压力偏小。
以上信息仅供参考,建议查阅相关书籍或咨询专业人士以获取更全面准确的信息。
5.3朗肯土压力理论朗肯土压力理论是根据半空间的应力状态和土的极限平衡条件而得出的土压力计算方法。
图5-5(a)表示一表面为水平面的半空间,即土体向下和沿水平方向都伸展至无穷,在离地表z 处取一单位微体M ,当整个土体都处于静止状态时,各点都处于弹性平衡状态。
设土的重度为γ,显然M 单元水平截面上的法向应力等于该处土的自重应力,即:而竖直截面上的法向应力为:由于土体内每一竖直面都是对称面,因此竖直截面和水平截面上的剪应力都等于零,因而相应截面上的法向应力z σ和x σ都是主应力,此时的应力状态用莫尔圆表示为如图5-5(b)所示的圆Ⅰ,由于该点处于弹性平衡状态,故莫尔圆没有和抗剪强度包线相切。
图5-5半空间的极限平衡状态设想由于某种原因将使整个土体在水平方向均匀地伸展或压缩,使土体由弹性平衡状态转为塑性平衡状态。
如果土体在水平方向伸展,则M 单元在水平截面上的法向应力z σ不变而竖直截面上的法向应力却逐渐减少,直至满足极限平衡条件为止(称为主动朗肯状态),此时z σ达最低限值a σ,因此,a σ是小主应力,而z σ是大主应力,并且莫尔圆与抗剪强度包线相切,如图5-5(b)圆Ⅱ所示。
若土体继续伸展,则只能造成塑性流动,而不致改变其应力状态。
反之,如果土体在水平方向压缩,那末x σ不断增加而z σ却仍保持不变,直到满足极限平衡条件(称为被动朗肯状态)时x σ达最大限值p σ,这时,p σ是大主应力而z σ是小主应力,莫尔圆为图5-5(b)中的圆Ⅲ。
由于土体处于主动朗肯状态时大主应力所作用的面是水平面,故剪切破坏面与竖直面的夹角为⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒245ϕ[图5-5(c)],当土体处于被动朗肯状态时,大主应力所作用的面是竖直面,故剪切破坏面与水平面的夹角为⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒245ϕ[图5-5(d )],因此,整个土体由互相平行的两簇剪切面组成。
剪切破坏面与大主应力方向的夹角为⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒245ϕ。
朗肯将上述原理应用于挡土墙土压力计算中,他设想用墙背直立的挡土墙代替半空间左边的土(书中139页图5-3),如果墙背与土的接触面上满足剪应力为零的边界应力条件以及产生主动或被动朗肯状态的边界变形条件,则墙后土体的应力状态不变。
主动土压力计算库仑、朗肯理论(一)主动土压力计算库仑、朗肯理论主动土压力是指土体对于深基坑、隧道等工程结构所施加的作用力,其大小、方向和分布都对结构工程的安全性和稳定性有着很大的影响。
计算主动土压力的方法有很多种,其中比较常见的是库仑和朗肯理论。
一、库仑理论库仑理论将土体视为由一系列均匀分布的小粒子组成的均质体,认为土体间的剪移力受摩擦支持,并满足下列条件:1. 土体中的每一粒子都与其邻粒子之间相互作用,所有粒子间的力均受到相互约束及反力的作用。
2. 粒子间剪力可以通过过剩水压的变化得到调节,但不能超出土体的内摩擦角。
在库仑理论中,主动土压力的计算主要考虑了土体重力和内摩擦角的影响,其计算公式为:Ka = cos2α / (cosα + sinα)2其中,Ka为土的活动系数,α为土粒子与垂直结构面之间的夹角。
二、朗肯理论朗肯理论是一种根据数学模型来计算土体围压力的方法。
朗肯认为,当土体围挤受到水平面上的挤压力时,土体中的粒子会沿着最小阻力方向移动,同时对邻近的粒子施加弹性力。
根据弹性力的大小,可得到相应的土体围压力。
朗肯理论所计算的主动土压力是以土壤骨架的强度为基础的,不仅考虑了土体的内摩擦角,还考虑了土的屈服特性、颗粒排列特性、颗粒大小和密度等因素。
其计算公式为:Ka = sinφ / (1-sinφ)其中,Ka为土的活动系数,φ为土体内摩擦角。
总结从以上分析可看出,库仑和朗肯理论都是以土体内部的力学特性为基础进行计算的。
库仑理论重视土的摩擦支撑作用,而朗肯理论则更为全面,考虑了土的多种力学特性,因此在某些情况下,朗肯理论更为精确。
在实际工程应用中,需要根据工程的具体情况和需要进行选择。
2.1 土压力理论土压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。
土压力的计算是个比较复杂的问题。
它随挡土墙可能位移的方向分为主动土压力、被动土压力和静止土压力。
土压力的大小还与墙后填土的性质、墙背倾斜方向等因素有关。
2.1.1 库伦土压力[22]1773年著名的法国学者库伦(C.A.Coulomb)提出了一种计算土压力的理论。
这种理论是根据墙后所形成的滑动楔体静力平衡条件建立起来的,这种理论具有计算简单,适用范围广泛,且计算结果接近实际等优点,至今仍然被广泛使用于工程实践之中。
其基本假定如下:(l)墙后填土为理想散粒体(无粘聚力);(2)墙后填土产生主动土压力或被动土压力时,填土形成滑动楔体,且滑动面为通过墙踵的平面;(3)滑动楔体为刚体,不考虑滑动楔体内部的应力和变形条件 1、主动土压力公式:212a a E H K γ=22cos ()sin()sin(cos cos()1-cos()cos()a K ϕαϕδϕβαδααδαβ-=⎡⎤+⋅-⋅+⋅⎢⎥+⋅-⎣⎦式中:α—为墙背与铅直线夹角,逆时针为正值; K a —库仑主动土压力系数; β—填土表面与水平面所成坡角;δ—墙后填土与墙背的摩擦角,由试验或规范确定。
2、被动土压力公式212p p E H K γ=22cos ()sin()sin(cos cos()1-cos()cos()p K ϕαϕδϕβαδααδαβ+=⎡⎤+⋅+⋅-⋅⎢⎥-⋅-⎣⎦式中:K p —为库仑被动土压力系数。
2.1.2 朗肯土压力[23]朗肯土压力是英国学者朗肯在1857 年提出的一种经典的土压力理论,这种土压力理论是根据半空间体的应力状态和土的极限平衡理论得出的土压力计算理论之一。
这种土压力理论的计算方法比较简单,计算结果比较接近实际,至今仍然被广泛用于工程实践之中。
其基本假定如下:1).墙本身是刚性的,不考虑墙身的变形; 2).墙后填土面水平且填土延伸到无限远处; 3).墙背直立、光滑。
采用朗肯土压力理论计算主动朗肯土压力理论,是一种用于计算土壤对支护结构施加的侧向土压力的理论方法。
该理论是由美国土木工程师朗肯(Rankine)于1857年首次提出,在之后的发展中,逐渐成为了计算土压力的重要工具。
一般来说,建筑或者基础工程常常会需要支护结构来保证土体的稳定性。
不过,同时也会出现侧向土压力这样的问题。
当支护结构与土体接触时,与土体接触面的一侧会施加侧向土压力,这会导致支护结构产生潜在的稳定性危险。
因此,计算侧向土压力就显得尤为重要。
采用朗肯土压力理论计算侧向土压力,需要先考虑土体的内摩擦角。
内摩擦角指的是土壤锥体与水平面的夹角,可以用来描述土壤自身的力学性质。
内摩擦角的值可以通过试验测定,或者参考土壤分类标准来确定。
然后,需要考虑土体的侧向土压力系数。
该系数反映的是土壤侧向承受能力的大小,通常也需要通过试验测定或者参考经验值来确定。
这些值都可以参考常用的手册或者规范中的数据。
通过以上数据,可以计算出朗肯土压力理论中的土压力公式:P = KaγH,其中P为侧向土压力,Ka为土压力系数,γ为土体容重,H为土体填筑高度。
这个公式可以用于计算不带水平力的土压力值。
然而,实际工程中,土壤往往存在侧向水平力。
因此,为了得到更为精确的侧向土压力计算结果,需要采用修正后的朗肯土压力理论计算侧向土压力。
在修正后的朗肯土压力理论中,需要引入一个水平力系数Kp。
这个系数考虑的是土体受到水平荷载的影响后,侧向土压力的变化情况。
Kp的值可以通过试验测定,也可以参考土壤分类标准和经验数据确定。
修正后的朗肯土压力理论公式:P(水平)= KaγH + Kpσ'H,其中P(水平)是考虑水平荷载后的侧向土压力,σ'是水平应力。
通过这个公式,可以计算出实际工程中的侧向土压力值。
需要注意的是,朗肯土压力理论在实际应用中,也有一些需要注意的地方。
比如,在计算内摩擦角和土压力系数时,需要考虑土层的不同性质。
第1篇引言随着社会经济的快速发展,家庭消防安全问题日益凸显。
为了保障人民群众的生命财产安全,提高全民消防安全意识,我国政府不断出台新的消防安全规定,强化家庭消防安全管理。
本文将详细解读我国最新家庭消防安全规定,以帮助广大居民了解并遵守相关法律法规,共同营造安全稳定的居住环境。
一、总体要求1. 安全责任落实:家庭消防安全责任人应当明确,负责家庭消防安全工作的组织、协调和实施。
2. 宣传教育普及:加强消防安全宣传教育,提高家庭成员的消防安全意识和自防自救能力。
3. 设施设备配备:按照规定配备必要的消防设施和器材,确保其完好有效。
二、建筑安全要求1. 建筑耐火等级:住宅建筑应按照国家规定达到相应的耐火等级。
2. 疏散通道:保持疏散通道畅通,不得占用、堵塞、封闭疏散通道。
3. 安全出口:按照规定设置安全出口,并确保其易于识别和使用。
4. 消防设施:按照规定设置消防设施,并定期检查、维护。
三、用火用电安全1. 用火管理:- 禁止在室内使用明火,如吸烟、烧香、点蜡等。
- 燃气灶具应使用合格产品,并定期检查管道是否泄漏。
- 燃放烟花爆竹应符合当地规定,并采取安全措施。
2. 用电管理:- 禁止私拉乱接电源线,确保用电安全。
- 定期检查电气线路,及时更换老化、破损的电线。
- 使用电器时应遵循说明书,避免超负荷用电。
四、易燃易爆物品管理1. 储存管理:易燃易爆物品应储存在专用仓库,并采取防火、防爆措施。
2. 运输管理:运输易燃易爆物品应按照规定进行,并采取必要的安全措施。
3. 使用管理:使用易燃易爆物品应遵守操作规程,并采取必要的安全措施。
五、消防设施与器材1. 配备要求:家庭应按照规定配备灭火器、消防水桶、消防沙等消防设施和器材。
2. 维护保养:定期检查、维护消防设施和器材,确保其完好有效。
3. 使用培训:家庭成员应掌握消防设施和器材的使用方法,并定期进行培训。
六、火灾隐患排查1. 自查自纠:家庭成员应定期开展火灾隐患自查自纠,及时发现并消除火灾隐患。
朗肯土压力理论doc采用朗肯土压力理论计算主动、被动土压力朗肯土压力理论是依据半空间体的应力状态和土的极限平衡理论推出土压力强度的计算式。
它的假设条件1(挡土墙背垂直;2(墙后填土表面水平;3(挡墙背面光滑即不考虑墙与土之间的摩擦力。
应用范围:1.墙背与填土条件:(1)墙背垂直,光滑,墙后填土面水平(2)墙背垂直,填土面为倾斜平面,(3)坦墙(工程上把出现滑裂面的挡土墙定义为坦墙)。
(4)还适应于“?”形钢筋混凝土挡土墙计算2.地质条件粘性土和无粘性土均可用,均有公式直接求解影响土压力的因素:作用在挡土支护结构上的土压力受以下因素制约:1不同土类中的侧向土压力差异很大。
采用同样的计算方法设计的挡土支护结构,对某些土类可能安全度很大,而对另一些土类则可能面临倒塌的危险。
因此在没有完全弄清挡土支护结构土压力的性能之前,对不同土类应区别对待。
2 土压力强度的计算及其计算指标的取值与基坑开挖方式和土类有关。
当剪应力超过土的抗剪强度时,背侧土体就会失去稳定,发生滑动。
由于基坑用机械开挖,一般进度均较快,开挖卸荷后,土压力很快形成,为与其相适应采用直剪快剪或三轴不排水剪是合理的。
但剪切前是否要固结,则根据土的渗透性而定。
渗透性弱的土,由于加荷快、来不及固结即可能剪损,此时宜采用不固结即进行剪切;反之,渗透性强的土,宜固结后剪切。
3土压力是土与挡土支护结构之间相互作用的结果,它与结构的变位有着密切的关系,从而导致设计土压力值的不确定性。
如经典的库仑土压力仅考虑主动与被动状态;在挡土支护结构变形很小时,要采用静止土压力(其值无统一求法);对于作用于多支点挡土支护结构的土压力则按弹塑性理论进行计算。
图1 半空间体的应力状态(a)单元体的初始应力状态; (b)达到朗肯状态的应力路径;(c)主动朗肯状态的剪切破坏面; (d)被动朗肯状态的剪切破坏面如图1a在半空间土体中取一竖直切面AB,在AB面上深度为Z处取一土单元体,在,z,,13静止土压力状态下,作用在单元体上的大主应力为竖直向应力,小主应力为水平向k,zo01应力,单元体处于弹性平衡状态,其应力圆位于强度包线下方。