dA岩土力学课件--第六章挡土结构物上的土压力

土力学与地基基础——土压力及土坡稳定ppt文档

列表计算 li Wi i
1.挡土墙背垂直、光滑说明：土压力强度分布图只代表强度大小，不代表作用方向
库仑偏大可达几倍;
粘性土被动土压力强度包括两部分
2.填土表面水平一部分土体在外因作用下，相对于另一部分土体滑动
挡土结构物上的土压力
莫尔－库仑破坏准则
3.墙体为刚性体第三节朗肯土压力理论一、基本假定
h
z
三、被动土压力
z(σ3)
pp(σ1)
三挡土墙在外力作用下，挤压墙背后土
体，产生位移，竖向应力保持不变，
、水平应力逐渐增大，位移增大到△p，
墙后土体处于朗肯被动状态时，墙后
被土体出现一组滑裂面，它与小主应力
面夹角45o－/2，水平应力增大到最
大极限值
动
45o－/2
土
极限平衡条件
1
3
tan2 45o＋
v=z
13
31
45-f/2
被动极限平衡应力状态
K0v
v=z
1f
f
伸展
45o-/2
pa K0z
z
45o＋/2 压缩
pp
主动极限平水平方向均匀伸展衡状态
土体处于弹水平方向均匀压缩性平衡状态
被动极限平衡状态
主动朗肯状态
处于主动朗肯状态，σ1方向竖直，剪切破坏面与竖直
面夹角为45o-/2
五、几种常见情况下土压力计算
1.填土表面有均布荷载
pa zK a 2c K a
pp zK p 2c K p
1.填土表面有均布荷载（以无粘性土为例）
q
填土表面深度z处竖向应力为(q+z)
h
z

土力学第六章挡土结构物上的土压力

) 2
主动土压力计算
长安大学地测学院地质工程系
陕西省精品课程
6.3 朗肯土压力理论
1、砂性土
❖ 主动土压力沿深度呈直线分布 ❖ 合力为pa分布图形的面积 ❖ 作用点位于形心处
Ea
1
2
KaH 2
合力Ea作用在距挡土墙底面H/3处。
H
450 / 2
Ea
H/3
HKa
主动土压力计算
长安大学地测学院地质工程系
z (σ1)
z
f c tan
450 / 2
pa(σ3)
伸展
450 / 2
pa K0 z
基本原理和假定
z
长安大学地测学院地质工程系
陕西省精品课程
6.3 朗肯土压力理论
（2）被动极限状态
z (σ3)
z
挡土墙在外力作用下，挤压墙背土体产
生位移，竖向应力保持不变，水平应力
逐渐增大，随着位移增大，墙后土体处
2
)
2cH
tan(450
2
)
2c2
按等值内摩擦角的土压力
Ea 2
1
2
H2
tan2 (450
D
2
)
两式相等可得：
tan(450 D ) tan(450 ) 2c
2
2 H
忽略了挡土墙背摩擦的影响，仍有一定误差。
主动土压力计算
长安大学地测学院地质工程系
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6.4 库仑土压力理论
工程上应用不多，求解方法类似主动土压力
6.4 库仑土压力理论
1、砂性土
解析求解方法： ⑴ 滑动楔体受三个力系W、E、R（如图） ⑵ 根据静力平衡力三角形闭合条件，可得

挡土结构物上的土压力计算.ppt

Ea (h z0 )(hKa 2c Ka ) / 2
1.粘性土主动土压力强度存在负侧压力区（计算中不考虑）
2.合力大小为分布图形的面积（不计负侧压力部分）
3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底(h-z0)/3处
• 三、被动土压力
挡土墙在外力作用下，
挤压墙背后土体，产生
h
z
z(σ3)
土体处于朗肯主动状态时，
pa(σ3) 墙后土体出现一组滑裂面，
45o＋/2
它与大主应力面夹角45o＋/2，水平应力降低到最低极限值
极限平衡条件
3
1
tan2 45o
2
2c tan 45o
2
朗肯主动土压力强度
朗肯主动土压力系数
pa zK a 2c K a
• 讨论：朗肯主动土压力强度
第6章挡土结构物上的土压力计算
填土面
第一节概述
EE
E
E
码头
隧道侧墙
桥台
土压力通常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压力
土压力
静止土压力
主动土压力
1.静止土压力
挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移，墙后填土处于弹性平衡状态时，作用在挡土墙背的土压力
被动土压力
Eo
-△ +△
E
Ep
Eo
Ea
o
-△ △a
△p
+△
对同一挡土墙，在填土的物理力学性质相同的
1. Ea ＜Eo ＜＜Ep
条件下有以下规律： 2. △p ＞＞△a
第2节静止土压力计算
作用在挡土结构背面的静止土压力可视为天然土层自重

土力学课件第六章挡土结构上作用的土压力

6.1 土压力概述
1 挡土结构的类型
（土压力和挡土结构的位移、土压力和土坡稳定的关系）前一章重点讨论的是土体的极限平衡问题，是塑性理论的一个重要组成部分。第三章的一开始我们就提出了土体的极限平衡条件—就是土体达到破坏临界状态时
土体中一点的应力是多大，研究了土体中一点某一个面上的剪应力等于该土的抗剪强度时，这一点就处于极限平衡状态，如果剪应力再稍稍增大，这点就要发生剪切破坏。
挡土结构的类型（6）
2．基坑开挖问题：A在基础施工前，首先要考虑基玩的边坡在开挖后是否能站得住，如让不住，就要放小坡度，但这就有两个问题：一是放大坡度要土中加挖方量，土中加费用；另一个，如附近有原有旧的建筑物，不允许放坡怎么办，这就要打板桩，挡住边坡可能下滑的土。这就要计算支挡结构——板桩承受的荷载，这也是土压力问题。
p a ( z z 0 ) g zK a 2 c Ka 0 2c z0 g Ka
（2）主动土压力分布规律（4）
2c
ghKa
图6－8 粘性土的pa分布
pa g z K a 2 c
Ka
（2）主动土压力分布规律（5）单位长度挡墙上的主动土压力可由土压力实际分布
这里 e为墙背倾角，°。而E0与水平方向的夹角 a 可由下式求得：
tg a tg K0 ( 6 4 )
E0的作用点在距墙底 h/3 处。
墙背倾斜时的静止土压力计算（3）
图6-5 墙背倾斜时的静止土压力
6.3朗肯土压力理论
朗肯土压力理论是朗肯于 1857年提出的。 1.基本假设与适用条件基本假定： • 挡土墙背垂直、光滑，
土压力与土坡稳定的关系（2）
建立了莫尔——库仑破坏条件的概念。土压力和土坡稳定所应用的基本理论是完全一致的，只是在计算方法上有所不同，这两个问题在工程中往往是紧密联系的，举几个例子。

6挡土结构物上的土压力

库仑 C. A. Coulomb (1736-1806)
6－1 概述
➢什么是挡土结构物(Retaining structure) ➢什么是土压力(Earth pressure) ➢影响土压力的因素 ➢挡土结构物类型对土压力分布的影响
6－1 概述
6－1 概述
挡土
支支挡挡撑撑土土土土墙墙坡坡的的
6－1 概述
一、挡土结构物（挡土墙）
挡土结构物上的土压力由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用，挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。
为什么要计算土压力？土压力是进行挡土结构物断面设计和稳定验算的重要荷
载。
6－1 概述
一、挡土结构物（挡土墙）
挡土墙类型（按刚度及位移方式）: 1.刚性挡土墙 2.柔性挡土墙
ea
K0z
z
6-3 朗肯(Rankine)土压力理论
一、基本原理和基本假定
被动极限平衡应力状态
m m
450 2
K0z
z
x ep
n n
6-3 朗肯(Rankine)土压力理论
二、朗肯主动土压力计算
(一)基本计算公式
1f z 3 f x ea
ea
K0z
3f
1f
tan 2
450
三、朗肯被动土压力计算
(三)粘性土的被动土压力计算
z z
c0
ep zK p 2c K p
Ep
1
2
H
2Kp
2cH
Kp
z H
Ep
2cKp HKp
6-3 朗肯(Rankine)土压力理论
三、朗肯被动土压力计算
(三)粘性土的被动土压力计算

挡土结构上的土压力87页PPT

文家。汉族，东晋浔阳柴桑人（今江西九江）。曾做过几年小官，后辞官回家，从此隐居，田园生活是陶渊明诗的主要题材，相关作品有《饮酒》、《归园田居》、《桃花源记》、《五柳先生传》、《归去来兮辞》等。
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
挡土结构上的土压力
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
景
澈
。
7、翩翩新来燕，双双入我庐，先巢故尚在，相将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、陶渊明（约 365年 —427年），字元亮，（又一说名潜，字渊明）号五柳先生，私谥“靖节”，东晋末期南朝宋初期诗人、文学家、辞赋家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈