第五讲_土力学_土压力

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1、《土力学》中国矿业大学力建学院Email:xu_zhiwei@sina.comTel: 83995078 13912005212徐志伟？土力学SoilMechanics课程内容第一讲绪论第二讲土的性质及工程分类第三讲土的变形理论第四讲土的强度理论第五讲经典工程问题（土压力、地基承载力、土坡与地基稳定分析）第六讲土的动力学特性第八章土压力意义重点内容小结作业第八章土压力意义q由于：1）挡土结构功能：水力、电力、港口、航道以及房屋建筑等工程常用挡土结构来“挡住”（平衡—— 约束变形、承受填土压力）填土（或其他材料）

2、；2）成本；3）潜在的事故或灾害。q因此：有必要学习和弄清土压力大小及其分布规律。第八章土压力重点熟练掌握:q主动、被动、静止土压力概念及产生条件；q朗肯、库仑土压力理论；理解和掌握:q土体分层、含地下水、顶面有超载等条件下土压力计算的基本技能第八章土压力内容8.1基本概念8.2挡土墙上的土压力8.3朗金（肯）土压力理论8.4库仑土压力理论8.5两种土压力理论比较第八章土压力8.1基本概念q土压力q挡土墙第八章土压力8.1基本概念q土压力？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。因此，设计挡土墙

3、时首先要确定土压力的大小、方向和作用点。q挡土墙？v定义：1)指防止土体坍塌的构筑物。～教材2)[1]为稳定泥土自然坡面而设置的墙；[2]一种为抵抗除风压以外的侧向压力而建造的墙;尤指一道防止滑坡的墙。～高级汉语大词典第八章土压力8.1基本概念q土压力？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。因此，设计挡土墙时首先要确定土压力的大小、方向和作用点。q挡土墙？v定义：3)Awallbuilttosupportorpreventtheadvanceofamassofearthorwater.护墙，挡

4、土墙为支撑或防止泥土或水的向前移动而修建的墙。～美国传统字典（双解）第八章土压力8.1基本概念环球金融中心地下连续墙第八章土压力8.1基本概念上海南站南广场第八章土压力8.1基本概念v类型：v设计：结构类型选择，构造措施，计算。第八章土压力8.2挡土墙上的土压力q土压力分类q影响挡土墙土压力的因素q三种土压力大小关系q墙体位移和与土压力的关系q静止土压力计算第八章土压力8.2挡土墙上的土压力q土压力分类（三类，依据墙位移和墙后土体的应力状态）第八章土压力8.2挡土墙上的土压力q土压力分类(3类)1)静止土压力：

5、定义：当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土对墙的压力称为静止土压力E。0举例：地下室墙壁、地下涵洞侧?壁等受到的土压力。E0第八章土压力8.2挡土墙上的土压力q土压力分类(3类)2)主动土压力：定义：挡土墙受墙后土体作用，产生远离土体位移或转动，当位移或转动达到一定程度时，墙后土体处于即将下滑的极限平衡状态，此时墙背所受土压力达到最小值，称?主动土压力，记做E。a举例：道路边坡档土墙、梁式桥桥台，位移达到一定Ea程度时，可认为土压力属于主动土压力。第八章土压力8.2挡土墙上的土压力q土压力分类(3类)3

6、)被动土压力：定义：挡土墙受外力作用，发生挤向土体的位移或转动，当位移或转动达到一定程度时，墙后土体处于即将上滑的极限平衡状态，此时墙背所受土压力达到最大值，即被动土压力，记?做E。p举例：拱桥桥台在桥身推力作用下挤压土体，当位移达到Ep一定程度时可认为属于被动土压力。第八章土压力8.2挡土墙上的土压力q影响挡土墙土压力的因素v土体，类别、物理性质指标、填土特征等；v墙体，结构形式、截面和整体刚度、墙背粗糙度及倾斜度、地基的变形等；v墙体位移和转动形式。q三种土压力大小关系主要有古典的朗肯（Rankine,18

7、57）理论和库伦（Coulomb,1773）理论。挡土墙模型实验、原型观测和理论研究表明：在相同条件（墙高、填土等）下，主动土压力小于静止土压力，而静止土压力又小于被动土压力，亦即Ea>Ddp a 第八章土压力8.2挡土墙上的土压力q静止土压力计算v假设：挡土墙完全没有侧向位移、偏转和自身弯曲

8、变形。v结果：此时墙后土体处于侧限应力状态（弹性平衡状态），与土的自重应力状态相同。半无限土体中z深度处一点的应力状态，土单元上的竖直向主应力是自重应力σ＝gz，v则水平向应力（静止土压力）：σ＝σ＝Kgz0h0第八章土压力8.2挡土墙上的土压力式中K—— 土的侧压力系数或静止土压力系数，0对于正常固结粘性土，可近似按K≈1-sinj′0(Jaky，1944,j′为土的有效内摩擦角）γ