重力,侧压力
重力荷载
（二）屋面活荷载
1、 屋面均布活荷载：《规范》（GB50009-2012）规定：
上人屋面的均布活荷载的标准值： 不上人的屋面均布活荷载标准值： 屋顶花园均布活荷载标准值：
2.0 kN/m2 0.5 kN/m2 3.0 kN/m2
[解]20mm厚水泥砂浆面层
0.02m20kN/m3=0.4kN/m2 80mm厚现浇钢筋混凝土板
0.08m25kN/m3=2.0kN/m2 12mm厚纸筋石灰泥粉底 0.012m16kN/m3=0.192kN/m2 gk=∑gki=2.592 kN/m2
二、土的自重
土的自重应力cz 均匀单一土层： cz= . z
30
35
40
45
50
r
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
Байду номын сангаас
0
[例2]高低屋面
考虑到高低屋面处易积雪，应在高低 屋 面 处 a 范 围 内 r
2.0 。 这 里
4 m a 2 h 8m
（一）楼面活荷载： 房屋中生活或工作的人群、家具、用品、设备等产生的
荷载。
1 h1 + 2 h2 +/3 h3 +/4 h4
1 2 3
4
→
折线分布
当存在地下水时，地下水位看作土层的分界线 饱和土的重度采用土的有效重度=土的天然重度-水的重度 （或者按照土的相关指标计算）
三、雪荷载
雪荷载
莫斯科市中心的鲍曼市场发生屋顶坍塌事件
1、基本雪压S0
基本雪压系指某地区 空旷平坦地面上 统计所得某一重现期内
最大积雪的自重（kN/m2） ↓ 积雪密度（t/m3）
混凝土侧压力
在JGJ162-2008《建筑施工模板安全技术规范》的第4.1.1条，给出了新浇混凝土对模板的侧压力计算公式：混凝土侧压力的计算（取两式中教小值）：F=0.22γctoβ1β2V∧½F=γc H式中F——新浇筑混凝土对模板的侧压力，kN/m ；γc——混凝土的重力密度，kN/m ;to——新浇混凝土的初凝时间（h）可按实测确定。
当缺乏试验资料时，可采用to=200/(T+15)计算（T为混凝土的温度℃）；V——混凝土地的浇筑速度，m/h；H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，m；β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。
混凝土侧压力的计算分布图形如图所示，h为有效压头高度，h=F/rc 。
新浇混凝土对模板侧面压力是入模的具有一定流动性的新浇混凝土在浇筑、振捣和自重的共同作用下，对限制其流动的侧模板所产生的压力。
我国有关部门在20世纪60 ~80年代初期对混凝土侧压力进行了大量的测试研究，发现对于不同的结构类型、尽管一次浇筑高度、浇筑速度不同，但混凝土侧压力分布曲线的走势基本相同：即从浇筑面向下至最大侧压力处，基本遵循流体静压力的分布规律；达到最大值后，侧压力就随即逐渐减小或维持一段稳压高度后逐渐减小，压力图形对浇筑高度轴呈山形或梯台形分布。
经试验获得的侧压力主要影响因素如下：（1）最大侧压力随混凝土浇筑速度提高而增大，与其呈幂函数关系。
（2）在一定的浇筑速度下，因混凝土的凝结时间随温度的降低而延长，从而增加其有效压头。
（3）机械振捣的混凝土侧压力比手工捣实增大约56%。
（4）侧压力随坍落度的增大而增大，当坍落度从7cm增大到12cm时，其最大侧压力约增加13%。
（5）掺加剂对混凝土的凝结速度和稠度有调整作用，从而影响到混凝土的侧压力。
侧向土压力系数
侧向土压力系数侧向土压力系数是土壤力学中的一个重要参数，用于描述土体在受到侧向荷载时的变形和稳定性。
它是指单位长度土体侧向受到的水平力与垂直力（通常是重力）之比。
侧向土压力系数的大小与土体的性质、土壤中的水分含量、土体的重力等因素有关。
在土壤力学中，侧向土压力系数常用符号为K。
K值的大小取决于土体的内摩擦角、土体的孔隙水压力、土体的饱和度等因素。
一般情况下，K值的范围在0到1之间，且K值越大，表示土体的抗侧向变形能力越强。
侧向土压力系数在工程中有着广泛的应用。
例如，在地基基础设计中，需要考虑土体对基础的侧向压力，以确保基础的稳定性和安全性。
在挡土墙和边坡设计中，侧向土压力系数的大小直接影响到土体的稳定性和结构的安全性。
侧向土压力系数的计算方法有很多种，常用的方法包括理论分析法、试验法和数值模拟法。
其中，理论分析法是最常用的计算方法之一。
通过分析土体的受力平衡条件和变形特性，可以得到侧向土压力系数的近似计算式。
试验法则通过在试验室或现场进行模型试验，直接测量侧向土压力系数的值。
数值模拟法则通过建立数学模型，利用计算机模拟土体的受力和变形过程，得到侧向土压力系数的数值。
在实际工程中，为了确定侧向土压力系数的值，需要考虑多种因素。
首先是土体的性质，包括土体的颗粒大小、颗粒形状、土壤类型等。
不同的土体具有不同的侧向变形特性和抗剪强度，因此其侧向土压力系数也会有所差异。
其次是土体的孔隙水压力。
当土壤中存在水分时，水分的存在会改变土体的力学性质，进而影响侧向土压力系数的大小。
此外，土体的饱和度也会影响侧向土压力系数的值。
当土体完全饱和时，其侧向土压力系数的值通常较小；而当土体为干燥状态时，其侧向土压力系数的值较大。
最后，土体的重力也是确定侧向土压力系数的重要因素之一。
重力的大小会影响土体的稳定性和抗侧向变形能力，从而影响侧向土压力系数的大小。
侧向土压力系数是土壤力学中的重要参数，用于描述土体在受到侧向荷载时的变形和稳定性。
荷载与与结构设计原则复习
荷载与与结构设计原则复习第一章荷载类型1．荷载类型：1．荷载与作用：荷载、直接作用、间接作用、效应2．作用的分类：按随时间的变异、随空间位置的变异和结构的反应分类例如：1、由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力称为荷载。
(√)2、由各种环境因素产生的间接作用在结构上的各种力称为荷载。
(×)3、什么是荷载? (荷载的定义是什么?)?)答：由各种环境因素产生的直接作用在结构的各种力称为荷载。
4、土压力、风压力和水压力是荷载，由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。
(×)5、什么是效应?答：作用在结构上的荷载使结构产生的内力、变形、裂缝等就叫做效应。
6、什么是作用?直接作用和间接作用?答：使结构产生效应(结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等)的各种因素总称为作用。
可归结为作用在结构上的力的因素称为直接作用；不是作用力但同样引起结构效应的因素称为间接作用。
7、只有直接作用才能引起结构效应，间接作用并不能引起结构效应。
(×)8、严格意义上讲，只有直接作用才能称为荷载。
(√)9、以下几项中属于间接作用的是C C10、预应力属于 A 。
温度变化属于 B 。
A、永久作用B、静态作用C、直接作用D、动态作用第二章重力1．重力(静载)1）结构自重2）土的自重应力3）雪荷载（基本雪压、雪重度、屋面的雪压）例如：1、基本雪压是指当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。
(√)2、我国基本雪压分布图是按照 C 一遇的重现期确定的。
A、10年B、30年C、50年D、100年3、虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的关系，但是两者不一定是同时出现。
(√)4、造成屋面积雪与地面积雪不同的主要原因有：风、屋面形式和屋面散热等。
2．重力(活载)1）车辆荷载：公路车辆荷载（车道荷载、车列荷载）、列车荷载2）楼面活荷载例如：1、车列荷载与车道荷载有什么区别?答：车列荷载是把大量经常出现的汽车荷载排列成车列的形式作为设计荷载。
混凝土对模板的侧压力计算
采用内部振捣时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下列二式计算，并取二式中的较小值：（8-8）F=0.22γc t 0β1β2V 1/2
（8-9）F=γc H
F ：新浇混凝土对模板的最大侧压力（KN/㎡）
γc ：新浇混凝土的重力密度（KN/m³）
t 0：新浇混凝土的初凝时间（h ），可按实测确定。
当缺乏试验资料时，可采用t=200（T+15）计算T ：混凝土的温度（°）
H ：混凝土侧压力计算位置至新浇筑混凝土顶面时的高度（m ）
β1：外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2
β2：混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm 时，取0.85；50~90mm 时，取1.0；110~150mm 时，取1.15.混凝土侧压力的计算分布图形如图8-1所示，有效压头高度h （m ）按下式计算：
（8-10）h=F/γc 1.52m
37.9525KN/m³；
5.00h 25℃
6.4m
1.2 1.151m/h β2：混凝土坍落度影响修正系数，坍落度小于30mm ，取0.85；50~90mm ，取1.0；110~150mm ，取1.15。
取V ：混凝土的浇筑速度，取F ：新浇混凝土对模板的最大侧压力（KN/㎡）；计算得
γc ：新浇混凝土的重力密度（KN/m³）,取值t 0：新浇混凝土的初凝时间（h ），可按实测确定。
当缺乏试验资料时，可采用t=200（T+15）计算，
T ：混凝土的温度（°），取H ：混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面时的高度（m ），取β1：外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2，取。
荷载与结构设计原理之侧压力
§5.2 水压力及流水压力
修建在河流、湖泊或在含有地下水和溶洞的地层 中的结构物常受到水流的作用，水对结构物既有物理 作用又有化学作用，化学作用表现在水对结构物的腐 蚀或侵蚀作用，这里主要讨论物理作用。
无粘性土：
粘性土：
（被动土压力系数）
4、填土面有均布荷载的土压力计算
❖ 当挡土墙后的填土面上有均替。设当量土层厚度为h，则
❖ 填土表面土压力强度为:
❖ 墙底的土压力强度为：
5、墙后填土为成土层的土压力
❖墙后填土由性质不同的土层组成时，土压 力将受到不同填土性质的影响，计算土压 力时，第一层的土压力按匀质土计算，计 算第二层的土压力时，将第一层土按重度 换算成与第二层重度相同的当量土层来计 算，然后按匀质土计算第二层土的土压力 。各层土计算所采用的土压力系数是不同 的。
平均动压力 脉动压力
作用于桥墩上的流水压力计算
流水压力合力的作用点： 假定在设计水位线以下0.3倍水深处
❖ 计水位
❖
❖ H
❖
桥墩
设 0.3H
§5.3 波浪荷载
5.3.1 波浪的性质
成波原因：风、潮汐、干扰。 波浪特性：波长l、周期t、波幅h 。 影响波浪特性的主要因素：
风速v、风的持续时间t、水深H、吹程D
水对结构物的力学作用表现在对结构物表面产生 静水压力和动水压力。
❖ 静水压力随水深按比例增加与水深呈线性关系； 并总是作用在结构物表面的法线方向，水压力分 布与受压面形状有关。
5.2.1 静水压力
❖水深处为的任意一点的水压强为：
桥梁工程
3.1.3 可变作用
2．汽车荷载冲击力
桥梁结构的基频反映了结构的尺寸、类型、建筑材料等 动力特性内容，它直接反映了冲击系数与桥梁结构之间的关 系。不管桥梁的建筑材料、结构类型是否有差别，也不管结 构尺寸与跨径是否有差别，只要桥梁结构的基频相同，在同 样条件的汽车荷载下，就能得到基本相同的冲击系数。
缩和因环境干燥所产生的干缩。混凝土收 缩会使受约束的构件产生应力，而这种应 力的长期存在又因混凝土徐变的影响减小 了收缩应力。徐变是混凝土在持续恒定应 力作用下应变不断变化的一种现象。
3.1.3 可变作用
1．汽车活载
汽车荷载的等级和组成：现行规范将汽车荷载分为公路 —Ⅰ级和公路—Ⅱ级两个等级（表3-3）。
车辆主要技术指标
3.3.3 可变作用
1．汽车活载
车辆荷载（立面平面布置）
3.1.3 可变作用
1．汽车活载
车辆荷载 车道荷载横向分布系 数（第五章）应按设 计车道数及置车辆荷 载的布置进行计算。
3.1.3 可变作用
1．汽车活载
汽车荷载折减
桥涵设计车道数应符合表《桥涵设计车道数》的规定。
多车道桥梁上的汽车荷载应考虑多车道折减。
按其随时间变化的性质，分为：永久作用、 可变作用、偶然作用三类。
永久作用：在设计基准期内，量值不随时 间变化，或其变化与平均值相比可忽略不 计的作用。
可变作用：在设计基准期内，其量值随时 间变化，且其变化与平均值相比有不可忽 略的作用。按其对桥涵结构影响程度，又 分基本可变荷载（相当于活载）和其他可 变荷载（相当于附加力）。
桥涵设计车道数 横向折减系数（已经乘0.95，多车道同时出现大荷载的几率小）
3.1.3 可变作用
1．汽车活载
侧压力计算
8.1.1荷载计算8.1.1.1最大侧压力计算砼采用商混，坍落度160mm〜180mm,假设温度为T=25 °C , p 1=1.2,B 2=1.15浇筑速度为V=lm/h,墙高2800mm,墙厚250mm。
F1=0.22 丫ct0 p 1 p 2 V1/2=0.22 >24X（180/25+15）*2 >1.15 X1/2=32.79KN/m2F2= 丫cH0=24X 3.0=72KN/m2取两者较小值：F1=32.79KN/m2乘以分项系数：32.79 X.2=39.45KN/m2乘以折减系数，则F=0.85 X39.45=33.45KN/m28.1.1.2倾倒砼时产生的水平荷载查表的，F=4KN/m2荷载设计值为4X1.4 X.85=4.76KN/m2进行荷载组合F' =33.45+4.76=38.21KN/m28.1.2板面受力验算：取1mm板宽，则q' =38.21KN/m2（计算承载力），q=33.45 KN/m2 （验算挠度）按多跨连续梁计算按最不利荷载布置查手册，弯矩系数：KM=-0.107,剪力系数：KV=-0.607，挠度系数KW=0.632,8.1.2.1计算简图：8.1.2.2强度验算：M=KMq l2=-0.107 X8.21 X.32=-0.37KN . m（T =M/W=0.37X 106/（bh2/6）=6 X 0.37 X 106/1000 X 62=61.7N/mm2<[ <r]（满足要求）8.1.2.3挠度验算：3 =Kwql4/（100EI）=0.632 X 33.45 X 3004/（100 X 2.06 X 105 X 1000X63/12）=0.462mm<[L/500]=0.66mm（满足要求）8.1.3次龙骨验算化为线荷载q' =0.3 X 38.21=11.46 KN/mq=0.3 33.45=10.04KN/mM=1/8 . q'. l2=1/8 X 11.46 X 1.02=1.43KN?m8.1.3.1计算简图：8.1.3.2强度验算（T =M/W=1.43X 106/25.3 X 103=56.52N/mm2 满足要求）8.1.3.3刚度验算3 = 5ql4/384EI=[5 1X04 X0004]/[384 X06 X05 X101 X104]=0.69mm<[ 3 ]=L/500=2.0mm （满足要求）8.1.4螺栓受力验算采用直径27-32的穿墙螺栓，取中间一个螺栓计算，按直径30计算，水平间距为1000mm，垂直间距为距上面的螺栓为1250mm,距下面的螺栓为950mm,故此螺栓承受拉力为：P=FA=38.21 化1 >0.9 >1.05=39.7KN穿墙螺栓的应力为：(T =N/A=39.7 X 103/(3.14 (>0/2) 2) =56.2KN/mm2<170KN/mm2(满足要求) 8.2墙体小钢模板受力验算墙体模板采用30系列钢模板配制，穿墙螺栓采用u 16螺栓；螺栓竖向间距600 ;螺栓横向间距为600mm。
建筑施工模板侧压力计算讲解
模板侧压力计算：
混凝土作用于模板的侧压力，通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值：
2/121022.0V t F c ββγ=
H F c γ=
式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m 2）
γc ------混凝土的重力密度（kN/m 3）取25 kN/m 3
t0------新浇混凝土的初凝时间（h ）,可按实测确定。
当缺乏实验资料时，可采用t=200/(T+15)计算；一般取值5h ，即取T=25℃。
V------混凝土的浇灌速度（m/h ）;根据资料取V= 0.5-1.5m/h
H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m ）;取
1.5m
β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1；
β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm 时，取0.85；50—90mm 时，取1；110—150mm 时，取1.15。
因此可得：
2/121022.0V t F c ββγ=
=22.4KN/m
H F c γ=
=25*1.5 =37.5 KN/m
则混凝土作用于模板的侧压力值为22.4 KN/m 。
根据设计，则最小面模板受压强为：
P=22.4/(1.5*1.3)
=11.5 KN/m 2
根据螺纹布置校核其强度：
对拉螺栓采用D30螺杆；纵向最大间距为1800mm ，横向最大间距为1000mm 。
单根D16螺杆所能承受最大拉力：
Fmax=f*A=235*3.14*152=166KN
N=L*l*q=1.8m*1m*22.4kN/m 2 =40.32KN<166KN
故符合强度。
四种基本相互作用力
四种基本相互作用力：1，万有引力万有引力定律：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。
计算公式两个可看作质点的物体之间的万有引力[1]，可以用以下公式计算：F＝GmM/r^2,即万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。
其中G代表引力常量，其值约为6.67×10的负11次方单位N·m2/kg2。
为英国物理学家、化学家亨利·卡文迪许通过扭秤实验测得。
万有引力的推导：若将行星的轨道近似的看成圆形，从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的，即：ω=2π/T(周期)如果行星的质量是m，离太阳的距离是r，周期是T，那么由运动方程式可得，行星受到的力的作用大小为mrω^2=mr（4π^2）/T^2另外，由开普勒第三定律可得r^3/T^2=常数k'那么沿太阳方向的力为mr（4π^2）/T^2=mk'（4π^2）/r^2由作用力和反作用力的关系可知，太阳也受到以上相同大小的力。
从太阳的角度看，（太阳的质量M）（k''）（4π^2）/r^2是太阳受到沿行星方向的力。
因为是相同大小的力，由这两个式子比较可知，k'包含了太阳的质量M，k''包含了行星的质量m。
由此可知，这两个力与两个天体质量的乘积成正比，它称为万有引力。
如果引入一个新的常数（称万有引力常数），再考虑太阳和行星的质量，以及先前得出的4·π2，那么可以表示为万有引力=GmM/r^2两个通常物体之间的万有引力极其微小，我们察觉不到它，可以不予考虑。
比如，两个质量都是60千克的人，相距0.5米，他们之间的万有引力还不足百万分之一牛顿，而一只蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的1000倍！但是，天体系统中，由于天体的质量很大，万有引力就起着决定性的作用。
在天体中质量还算很小的地球，对其他的物体的万有引力已经具有巨大的影响，它把人类、大气和所有地面物体束缚在地球上，它使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不离去。
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§2.1 重力
§2.1.5楼、屋面活荷载
2.屋面活荷载
（1）房屋均布活荷载 房屋建筑的屋面，其水平投影面上的屋面均布活 荷载 屋面均布活荷载包括施工检修人员、工具等自重， 上人屋面还包括人员临时聚汇的荷载
§2.1 重力
§2.1.5楼、屋面活荷载 2.屋面活荷载 （1）房屋均布活荷载
§2.1 重力
§2.2 侧压力
§2.2.4冻胀力 3. 冻胀力的分类
§2.2 侧压力
§2.2.4冻胀力 4. 冻胀力的计算
§2.2 侧压力
§2.2.4冻胀力 4. 冻胀力的计算
§2.2 侧压力
§2.2.4冻胀力 4. 冻胀力的计算
§2.2 侧压力
§2.2.5冰压力 1. 冰压力的概念及分类
概念：位于冰凌河流和水库中的结构物，由于冰层
§2.1.5楼、屋面活荷载 2.屋面活荷载 （1）屋面积灰荷载 设计生产中有大量排灰的冶金、铸造、水泥等行 业的建筑时需要考虑 主要影响因素有除尘装置的使用维修情况、清灰 制度执行情况、风向和风速、烟囱高度、屋面坡度 和屋面挡风板等
§2.1 重力
§2.1.5楼、屋面活荷载
2.屋面活荷载
（1）屋面积灰荷载
（5）填土中有地下水的土压力
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 3.库仑土压力理论
基本假定
挡土墙是刚性的，墙后填土是无粘性土
当墙身向前或向后移动时，产生主动或被动土压
力的滑动楔体，沿着墙背和一个通过墙踵的平面发
生滑移；
滑动土楔体视为刚体
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 3.库仑土压力理论
§2.1 重力
§2.1.3雪荷载 2.屋面的雪压
风对屋面积雪的影响
对高低跨屋面、多跨坡屋面及曲线形屋面影响大
屋面坡度对积雪的影响
随屋面坡度的增大而减小
坡度大于10°时可能产生雪滑移
屋面温度对积雪的影响
冬季采暖房使使部分积雪融化产生雪滑移
§2.1 重力
§2.1.3雪荷载 2.屋面的雪压
§2.1 重力
的作用对结构产生一定的压力，此压力成为冰压力
分类：河流流水产生的冲击动压力、冰堆整体推移
的静压力、风和水流作用于大面积冰层产生的静压
力、冰覆盖层受温度影响膨胀时产生的静压力、冰
层因水位升降产生的竖向作用力
§2.2 侧压力
§2.2.5冰压力
2.冰压力的计算
静冰压力 动冰压力 极限冰荷载
§2.1.3雪荷载 2.屋面的雪压
§2.1 重力
§2.1.4车辆荷载 1.列车活载
中华人民共和国铁路标准活载（简称“中-活载”）
“中-活载”分普通活载和特种活载 “中-活载”是桥梁设计的依据 验算桥梁横向稳定时，以空车时最大横向风力为 最不利
§2.1 重力
Hale Waihona Puke §2.1.4车辆荷载 2.汽车、平板挂车和履带车荷载 把大量、经常出现的汽车荷载排列成车队形式， 作为设计荷载 把偶然、个别出现的平板挂车或履带车作为验算 荷载
屋面积灰荷载的增大系数可参照雪荷载的分布系
数
有雪地区的积灰荷载与雪荷载需要同时考虑
§2.1 重力
§2.1.6人群荷载 1.公路桥梁人群荷载
§2.1 重力
§2.1.6人群荷载 2.铁路桥上人行道荷载
第2章 重力、侧压力
§2.1 重力 §2.2 侧压力
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 1.基本概念及土压力的分类
粒（固相）、水（液相）和气（气相）组成，土中
任意截面上都包括骨架和孔隙的面积。
土的自重应力：计算土中应力时，通常不考虑土
的非均匀性，而是把土体简化为均质连续体，采用
连续介质力学理论（如弹性力学理论）计算土中应
力的分布，土中应力取为单位面积（包括孔隙面积
在内）的平均应力。
§2.1 重力
§2.1.2土的自重应力 土的自重应力是土自身有效重力在土体中所引起
坏
冬季低温时结构物开裂、断裂、倾覆
§2.2 侧压力
§2.2.4冻胀力 2. 土的冻胀原理
冻土的基本成分：固态的土颗粒+冰+液态水+气体和水汽 土体冻胀影响因素：含水量、负温值、土颗粒大小及土颗
粒外形等
冻胀指土冻结过程中，土中水分冻结成冰，并形成冰层、 冰透镜体、多晶体冰晶等形式的侵入体，引起土颗粒间的相 对位移，使土体积产生不同程度的扩胀现象
3
Vi — 第i个基本构件的体积， m 3。
§2.1 重力
§2.1.1 结构自重
3.常用材料和构件的重度
见附录 4.不同重度材料结构的计算
G iVi
i 1
n
式中：G — 结构总自重， kN ; n — 组成结构的基本构件数 。
§2.1 重力
§2.1.2土的自重应力
土的组成：土是一种三相非连续介质，由固体颗
第2 章 重力、侧压力
第2章 重力、侧压力
§2.1 重力 §2.2 侧压力
§2.1 重力
§2.1.1 结构自重
1.定义
组成结构的材料自身重量产生的重力，属永久作用 2.计算
Gi iVi 式中：Gi — 结构中第i个基本构件的自重， kN ;
i — 第i个基本构件的重度， kN / m ;
§2.1 重力
§2.1.5楼、屋面活荷载
1.楼面活荷载
房屋中生活或工作的人群、家具、用品、设施等
产生的重力荷载
住宅和办公楼的楼面活荷载的最小值取2.0kN/m2
§2.1 重力
§2.1.5楼、屋面活荷载 1.楼面活荷载
§2.1 重力
§2.1.5楼、屋面活荷载 1.楼面活荷载
§2.1 重力
§2.1.5楼、屋面活荷载 1.楼面活荷载
§2.2 侧压力
§2.2.3波浪荷载 2.波浪荷载的计算
§2.2 侧压力
§2.2.3波浪荷载 2.波浪荷载的计算
§2.2 侧压力
§2.2.3波浪荷载 2.波浪荷载的计算
§2.2 侧压力
§2.2.3波浪荷载 2.波浪荷载的计算
§2.2 侧压力
§2.2.3波浪荷载 2.波浪荷载的计算
§2.2 侧压力
计算第二层土压力时，将第一层土按重度换算成
与第二层土相同的当量土层 按均质土计算第二层土的土压力，但是只在第二 层土层厚度范围内有效，注意主动土压力系数是不 同的
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力
2.郎金土压力理论
（4）墙后填土为成层土的土压力
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力
2.郎金土压力理论
§2.2.3波浪荷载
1.波浪的分类
波浪荷载：在有波浪时，水对结构物产生的附加
应力
波浪的几何要素
§2.2 侧压力
§2.2.3波浪荷载 1.波浪的分类
海洋表面的波浪按频率（或周期）排列分类
根据干扰力来分类：风波、潮汐波、船行波等
自由波和强迫波
根据波前进时是否有流量产生而把波分为输移波 和振动波 其他如按照位置分为表面波和内波；根据水深分 为深水波、中水波和浅水波
（2）被动土压力
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 2.郎金土压力理论
（3）填土面有均布荷载土压力的计算
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力
2.郎金土压力理论
（3）填土面有均布荷载土压力的计算
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 2.郎金土压力理论
（4）墙后填土为成层土的土压力
第一层的土压力按均质土计算
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 1.基本概念及土压力的分类
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 1.基本概念及土压力的分类
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 1.基本概念及土压力的分类
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 2.郎金土压力理论
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 2.郎金土压力理论
（1）主动土压力
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 2.郎金土压力理论
（1）主动土压力
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 2.郎金土压力理论
（1）主动土压力
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 2.郎金土压力理论
（2）被动土压力
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 2.郎金土压力理论
土压力是墙后填土的自重或填土表面上的荷载对
墙产生的侧向压力
挡土墙的结构形式有重力式、悬臂式、扶壁式等
材料类型有块石、素混凝土、钢筋混凝土等
侧向压力的性质和大小与墙身的位移、墙体材料、
高度及结构形式、墙后填土的性质、填土表面的形
状，以及墙和地基之间的摩擦特性等因素有关
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 1.基本概念及土压力的分类
（1）主动土压力
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 3.库仑土压力理论
（1）主动土压力
§2.2 侧压力
§2.2.1土的侧向压力 3.库仑土压力理论
（2）被动土压力
§2.2 侧压力
§2.2.2静水压力及动水压力 1.静水压力
§2.2 侧压力
§2.2.2静水压力及动水压力 2.动水压力
§2.2 侧压力
多年冻土——冻结状态持续2年或2年以上的土（岩） 季节冻土——地表层每年冬季冻结、夏季全部融化的土（岩）
瞬时冻土——冬季冻结状态仅持续几个小时至数日的土层
§2.2 侧压力
§2.2.4冻胀力 1.冻土的概念、性质及其与结构物的关系 季节冻土与结构物的关系密切 由于土的冻融的作用会造成各种不同程度的冻胀破