一般土压力计算公式
几种常见情况下的土压力计算

如果工程中对计算精度的要求不高,在计算分层土的土压 力时,也可将各层土的重度和内摩擦角按土层厚度加权平均, 然后近似地把土体当作均质土求土压力系数Ka并计算土压力。 这样所得的土压力及其作用点和分层计算时是否接近要看具体 情况而定。
4.5.4 墙后填土有地下水
水下,取浮重度
总侧向压力=Pa+Pw
(a)
(b)
(c)
11 h1
22 h2
1h1 K a1
1h1 K a1 1h1 K a2
1h1 K a1 1h1 K a2
1h1 2h2 Ka2
1 2 2
1h1 2h2 Ka2
1 2 1 2
1h1 2h2 Ka2
1 2 1 2
2)、墙背及填土表面倾斜:
第一层土的顶面处: paA 1hKa1 第一层土的底面处: paC上 1 ( H1 h)Ka1
h'
H1
q
A
Ea1
假想分界面 C
土层分界面
Ea2
2
B
paA
paC上 paC下
paB
H2
图7-20 分层填土的主动土压力
上列式中的h’可计算求得。
在计算第二层土的土压力时,将第一层土的重力连同外荷
7.00kPa
q=20kPa
3m
0.794
19.46 21.37
1=18.0kN/m3
1=20
C1=12kPa sat=19.2kN/m3 2=26 C2=6.0kPa
4m
13.96m
E=215.64kN/m
35.72
40.00kPa
解:因墙背竖直、光滑,填土面水平, 符合朗肯条件,故有:
Ka1 tg 2 (45 20 / 2) 0.490 Ka2 tg 2 (45 26 / 2) 0.390
主动土压力和被动土压力计算公式(一)

主动土压力和被动土压力计算公式(一)主动土压力和被动土压力计算公式1. 主动土压力计算公式•主动土压力表示土体对结构物外表面施加的压力,一般为土体的推力。
•主动土压力计算公式通常根据不同的土体力学模型选择不同的计算方法。
Coulomb法则•Coulomb法则是主动土压力计算的一种常用方法,适用于强砂土和礁岩土质。
•Coulomb法则的计算公式为:P a=K a⋅γ⋅H⋅(1+sinδ)(1−sinδ)–P a表示主动土压力–K a表示活动土压力系数–γ表示土体的体积重度–H表示土体高度–δ表示土体的内摩擦角示例•假设一段高度为10米的砂土墙,砂土的重度为18kN/m³,内摩擦角为30°,求主动土压力。
•已知数据:–H=10m–γ=18kN/m³–δ=30°将•根据Coulomb法则的计算公式可得:P a=K a⋅γ⋅H⋅(1+sinδ)(1−sinδ)已知数据代入计算可得:P a=K a⋅18kN/m³⋅10m⋅(1+sin30°)(1−sin30°)偏应力曲线法•偏应力曲线法也是常用的主动土压力计算方法,适用于软黏土和弱砂土质。
•偏应力曲线法的计算公式为:P a=K a⋅γ⋅H⋅c⋅tan(ϕ′+ϕ)–P a表示主动土压力–K a表示活动土压力系数–γ表示土体的体积重度–H表示土体高度–c表示土体的凝聚力–ϕ′表示土体的内摩擦角–ϕ表示土体的地下水位倾角示例•假设一段高度为8米的软黏土墙,土体的重度为19kN/m³,凝聚力为35kPa,内摩擦角为20°,地下水位倾角为5°,求主动土压力。
•已知数据:–H=8m–γ=19kN/m³–c=35kPa–ϕ′=20°–ϕ=5°•根据偏应力曲线法的计算公式可得:P a=K a⋅γ⋅H⋅c⋅tan(ϕ′+ϕ)将已知数据代入计算可得:P a=K a⋅19kN/m³⋅8m⋅35kPa⋅tan(20°+5°)2. 被动土压力计算公式•被动土压力表示土体对结构物内表面施加的压力,一般为土体的抗力。
土力学

第五章 土压力与土坡稳定5.1解:Ko=1-sin φ=1-sin36=0.41墙顶墙底静止土压力强度e o = Ko γh=0 Kpa/m墙底静止土压力强度e o = Ko γh=0.41×18×4=29.5 Kpa/m墙背总的静止土压力,即虚线三角形面积为:Po=0.5×29.5×4=59KN/m 墙后填土为砂土,达到主动极限状态需要的位移为墙高的略0.5%,略2cm 。
5.2解:根据条件,墙背竖直、光滑、墙后地表水平,可以按照朗金公式计算土压力。
1、主动土压力:主动土压力系数Ka=tg 2(45-φ/2)= tg 2(45-36/2)=0.26 地表主动土压力强度e a = Ka γh=0.26×18×0=0 Kpa/m 地下水位处:e a = Ka γh=0.26×18×2=9.4 Kpa/m墙底:e a = Ka γh=0.26×(18×2+11×2)=15.1 Kpa/m地下水位以上的主动土压力为三角形分布,面积为0.5×9.4×2=9.4 KN/m地下水位以X 下的主动土压力为梯形分布,面积为(9.4+15.1)×2/2=24.5 KN/m 所以,墙后总主动土压力为9.4+24.5=33.9 KN/m2、静止土压力:静止土压力系数Ko=1-sin φ=1-sin36=0.41地表静止土压力强度e o = Ko γh=0.41×18×0=0 Kpa/mH=4m砂土 γsat =21KN/m 3 φ=3602m地下水位 γ=18KN/m 3 H=4m干砂 γ=18KN/m 3 φ=360 29.5地下水位处:e o = Ko γh=0.41×18×2=14.8 Kpa/m 墙底:e o = Ko γh=0.41×(18×2+11×2)=23.8 Kpa/m地下水位以上的静止土压力为三角形分布,面积为0.5×14.8×2=14.8 KN/m地下水位以X 下的静止土压力为梯形分布,面积为(14.8+23.8)×2/2=38.6 KN/m 所以,墙后总静止土压力为14.8+38.6=33.9 KN/m3、水压力:地下水位处水压力强度:Pw=γw h w =10×0=0 Kpa/m 墙底处水压力强度:Pw=γw h w =10×2=20 Kpa/m墙后水压力为三角形分布,面积为0.5×20×2=20 KN/m4、水、土压力分布如下图所示:5.3解:0.235cos24sin36sin601cos2436cos cos sin )(sin 1cos cos K 00)(cos )(cos )(sin )(sin 1)(cos cos )(cos K 2222a 222a =⎥⎦⎤⎢⎣⎡∙+∙=⎥⎦⎤⎢⎣⎡δφφ+δ+∙δφ==β=ε⎥⎦⎤⎢⎣⎡β-εε+δβ-φφ+δ+ε+δ∙εε-φ=,有:,,因为 Pa=0.5Ka γH 2=0.5×0.235×18×42=33.8KN/m5.4解:此题应该做错了,书中答案很可能错误。
土压力计算公式范文

土压力计算公式范文
一、Coulomb公式
Coulomb公式是土壤力学中最早的计算土压力的公式之一,适用于粘
性土的计算。
公式为:
σ=γH+K×σv
其中,σ为土体的有效应力,γ为土壤体重密度,H为土体高度,K
为土壤侧向压缩系数,σv为垂直应力。
特点:Coulomb公式适用于深度较小的情况,对深度较大的土体压力
计算会偏大,适用范围较窄。
二、柯西公式
柯西公式是由柯西提出的一种计算土压力的方法,适用于含有弹性粘
聚力的松散土壤。
公式为:
σz=γH+K×σv
其中,σz为土体在z深度处的垂直有效应力,γ为土壤饱和体重密度,H为土体高度,K为土壤侧向压缩系数,σv为z深度处的垂直应力。
特点:柯西公式适用于弹性变形的土壤,精确度较高,适用范围较广。
三、拉瓦尔公式
拉瓦尔公式是用于计算活动水平不平稳、土的含水量较高的土体的压力。
公式为:
σ=1/2×γH×[1-(1-2K)×(γw/γ)]+(γw/γ)×σv
其中,σ为土体的总应力,γ为土壤饱和体重密度,H为土体高度,K为土壤侧向压缩系数,γw为水重密度,σv为垂直应力。
特点:拉瓦尔公式适用于含水量较高的土体,对不稳定土质的计算具
有较好的效果。
以上是土压力计算的三种常用公式,每种公式都有其适用范围和限制
条件。
在实际工程中,需要根据具体情况选择合适的土压力计算公式进行
计算。
同时,需要注意公式中的参数取值要准确,以保证计算结果的准确
性和可靠性。
土体主动被动土压力概念及计算公式

土体主动被动土压力概念及计算公式1.主动土压力概念主动土压力是指土体的水平力对基坑边墙或其他结构物产生的压力。
当土体自由状态时,土体之间不存在任何压力,而当土体被限制或受到外部荷载时,土体开始产生压力。
主动土压力的大小与土体的性质、倾斜角度以及土体上方的土层重量等因素有关。
主动土压力的计算公式根据所用土体的性质和土体力学特性的不同而有所差异。
最常用的计算方法是库伦土压力理论,该理论假设土体的颗粒间相互作用符合库伦摩擦定律。
库伦土压力理论认为土体的主动土压力可以表示为:Ka = (1 - sinφ) / (1 + sinφ)Pa=Ka*γ*H^2其中,Ka为土体活动系数,φ为土体的内摩擦角,γ为土体的重度,H为土体的高度。
2.被动土压力概念被动土压力是指土体受到基坑边墙或其他结构物施加的压力。
当土体与结构物接触时,结构物对土体施加的力会使土体产生一种反作用力,这就是被动土压力。
被动土压力的大小取决于结构物的形状和土体的性质。
被动土压力的计算公式也有多种方法,其中一种常用的计算方法是考虑土体内的摩擦力和土体外的压力之和。
被动土压力的计算公式可以表示为:Pp=Kp*γ*H^2其中,Kp为土体的被动土压力系数,通常取1/3到1/2之间。
需要注意的是,主动土压力和被动土压力的计算方法只是近似计算,实际情况中还需要考虑土体的变形、土体中的水分和土体与结构物之间的摩擦等因素。
3.应用范围和注意事项主动土压力和被动土压力的概念和计算方法广泛应用于地基工程、基坑支护设计和土木结构等领域。
通过计算主动土压力和被动土压力,可以评估土体对结构物的稳定性和设计建议。
在应用主动土压力和被动土压力的计算方法时,需要注意以下几个方面:-确定土体的物理性质,包括土体的重度、内摩擦角等参数。
-选择合适的土压力计算方法,并根据实际情况进行修正和调整。
-考虑土体的变形和水分对土压力的影响。
-结合其他工程参数进行综合分析,确保计算结果的准确性。
土主动被动土压力概念及计算公式

土主动被动土压力概念及计算公式土的主动土压力是指土体由于自身的重力和内摩擦力对支撑结构施加的侧向压力,是土与支撑结构之间产生的相互作用力。
被动土压力是指土体由于支撑结构对其施加的侧向位移产生的反作用力。
主动土压力和被动土压力是土与支撑结构之间相互依存的,主动土压力存在的同时,支撑结构会对土体产生位移,从而形成被动土压力。
主动土压力的计算公式:根据库仑公式,土体的主动土压力与土的内摩擦角和有效土的重度有关。
当土壤处于稳定的状态下,主动土压力的计算公式可以使用库仑公式:Ka = (1 - sinφ)/ (1 + sinφ)其中,Ka为土的主动土压力系数,φ为土的内摩擦角。
当土壤处于不稳定状态下,土壤会发生一定的位移,此时主动土压力的计算公式可以使用布埃克斯公式:Kp = (1 - sinφ) / (1 + sinφ) * (1 - δ)其中,Kp为土的主动土压力系数,φ为土的内摩擦角,δ为土的位移系数。
被动土压力的计算公式:被动土压力的计算与主动土压力相比更为复杂,常使用简化方法进行估算。
其中一种常用的方法是考虑土的剪切模量和侧方向支撑结构的刚度,通过应力均衡原理进行计算。
以挡土墙为例,假设墙体与土壤之间存在一个垂直面,墙体高度为H,墙体倾斜角度为β,土壤密度为γ,土壤的无侧限抗压强度为c,挡土墙的自重为G。
根据应力均衡原理可以得到被动土压力的计算公式:F = Kp * γ * H * H * tan²(β/2) / 2 + c * B * H其中,F为被动土压力大小,Kp为土的被动土压力系数,γ为土的容重,H为挡土墙的高度,β为挡土墙的倾斜角度,B为挡土墙的宽度。
需要注意的是,土压力的计算还需要考虑土壤的附加应力、水对土壤的影响、土体的性质等因素,并且不同的土体和结构类型都有相应的计算方法和参数。
因此,在实际工程中,需要根据具体情况进行合理的土压力计算和设计。
土压力理论及计算

土压力理论及计算土压力是指土体受到外界荷载作用时产生的抵抗力。
研究土压力是地工工程、岩土工程和土力学等领域的基本问题之一、了解土压力的分布以及如何准确计算土压力对于土木工程的设计和分析非常重要。
本文将介绍土压力的理论及计算方法。
土压力的理论基础是库仑理论。
库仑理论是由法国科学家库仑在18世纪中期提出的,他认为土体颗粒与颗粒之间是通过间隙水分子构成的水桥相互连接的。
当外荷载作用于土体时,颗粒与间隙水分子之间的水桥被破坏,颗粒之间开始相互移动,随着移动,水桥逐渐破坏,最终形成土体的结构稳定。
库仑理论认为土体的内摩擦角决定了土体的内摩擦力,而内摩擦力是土压力产生的主要原因。
土压力的计算方法主要有两种:活动土压力和静止土压力。
活动土压力是指当土体受到外荷载作用时,土体内部颗粒会发生相对移动,从而产生土压力。
活动土压力的计算方法根据库仑理论以及土体内部颗粒间的摩擦力来进行。
静止土压力是指当土体受到外荷载作用时,土体内部颗粒不发生相对移动,从而产生土压力。
静止土压力的计算方法根据土体的重力和内摩擦力来进行。
对于活动土压力的计算,可以使用库仑公式。
库仑公式的表达式为:Pa=Ka*γ*H,其中Pa表示活动土压力,Ka表示活动土压力系数,γ表示土体的体积重量,H表示土体的高度。
活动土压力系数Ka是根据土体的内摩擦角来确定的。
活动土压力系数的大小取决于土体的类型和粒径分布等因素。
对于静止土压力的计算,可以使用库仑公式的变形公式。
静止土压力的计算需要考虑土体的内摩擦角以及土体与结构物之间的摩擦力。
静止土压力的计算公式为:Ps = γ * H + Σ(γi * Hi * tan αi), 其中Ps表示静止土压力,γi表示土体各层的体积重量,Hi表示土体各层的高度,αi表示土体与结构物之间的摩擦角。
静止土压力的计算中需要考虑土体的水平抗力和垂直抗力。
除了库仑公式,还有其他一些方法可以用于计算土压力。
例如,面积平衡法可以通过土体的重力平衡和水平面的摩擦力来计算土压力。
挡土墙计算公式

挡土墙计算公式挡土墙是一种用于支撑填土或山坡土体,防止其变形失稳的结构物。
在工程设计中,准确计算挡土墙的各项参数至关重要,这需要依靠一系列的计算公式。
下面我们就来详细介绍一下常见的挡土墙计算公式。
一、土压力计算土压力是作用在挡土墙上的主要荷载之一,常见的土压力计算方法有朗肯土压力理论和库仑土压力理论。
1、朗肯土压力理论朗肯主动土压力强度计算公式为:$e_a =\gamma z tan^2(45°\frac{\varphi}{2}) 2c tan(45°\frac{\varphi}{2})$朗肯被动土压力强度计算公式为:$e_p =\gamma z tan^2(45°+\frac{\varphi}{2})+ 2ctan(45°+\frac{\varphi}{2})$其中,$\gamma$为填土的重度,$z$为计算点深度,$\varphi$为填土的内摩擦角,$c$为填土的粘聚力。
2、库仑土压力理论库仑主动土压力系数:$K_a =\frac{cos^2(\varphi \alpha)}{cos^2\alpha cos(\alpha +\delta)1 +\sqrt{\frac{sin(\varphi +\delta) sin(\varphi \beta)}{cos(\alpha +\delta) cos(\alpha \beta)}}^2}$库仑被动土压力系数:$K_p =\frac{cos^2(\varphi +\alpha)}{cos^2\alpha cos(\alpha \delta)1 \sqrt{\frac{sin(\varphi +\delta) sin(\varphi +\beta)}{cos(\alpha \delta) cos(\alpha +\beta)}}^2}$主动土压力:$E_a =\frac{1}{2}\gamma H^2 K_a$被动土压力:$E_p =\frac{1}{2}\gamma H^2 K_p$其中,$\alpha$为墙背与水平面的夹角,$\beta$为填土面与水平面的夹角,$\delta$为墙背与填土之间的摩擦角,$H$为挡土墙的高度。
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一般土压力计算公式
土压力是指悬土体与支承面之间的向下的力称为土压力。
悬土体的稳定性与土压力之间有着密切的关系,在建筑物的设计中,土压力的计算是非常重要的。
本文将重点介绍一般土压力计算公式及其计算过程,以及其中存在的一些适用性问题。
一、一般土压力计算公式
一般土压力计算的一般公式为:P=(rho g h)*(D-d)/D,其中,P 为土压力,ρ为土的比重,g为重力加速度,h为悬土体的厚度,D 为支承面的厚度,d为悬土体的厚度。
二、计算过程
1.首先,需要确定土的比重、重力加速度和支承面和悬土体的厚度;
2.然后,将参数代入到计算公式中,进行计算;
3.最后,可得出土压力。
三、适用性问题
由于一般土压力计算公式只适用于简单的悬土体,因此,在复杂的悬土体结构中,一般土压力计算的精确性较低,不能准确反映土压力的情况。
为了解决这一问题,在设计悬土体时,可以采用计算机辅助方法,比如利用有限元计算技术,更准确地确定土压力状态。
综上所述,一般土压力计算公式可以有效地计算悬土体与支承面之间的土压力,但是该计算公式的适用范围有限,只能用来计算简单的悬土体结构,而且只能粗略确定土压力的大小,不能完全反映真实
的土压力状况,所以在计算复杂的悬土体结构时,应该利用计算机辅助技术,加强精确性,以达到准确计算悬土体结构的支承面与悬土体之间的土压力并及时发现问题。