哈工大荷载与结构设计第2-讲土侧压楼面活荷

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1、第二章重力作用本章内容1、结构自重2、土的自重及侧压力3、楼面及屋面活荷载4、雪荷载5、厂房吊车荷载6、车辆荷载7、人群荷载第一节结构自重结构自重是由于地球引力作用而产生的重力，可以根据结构的材料种类、构件尺寸和材料重度经计算确定。由于工程结构各构件尺寸多变，各部分材料重度可能不同，在计算工程结构的自重时，为方便起见，常将结构人为地划分为许多容易计算的基本构件或材料重度不同的若干单元。如：杉木：4kN/m3，铝合金28.4kN/m3，素混凝土22~23.4kN/m2第一节结构自重结构自重的标准值，可按照结构图纸的设计尺寸与材料单位体积、面积或长度的重力，

2、经计算直接确定。固定设备荷载按恒载考虑，注意厂家给出反力参数的意义。对于自重变异较大的材料和构件（如现场制作的保温材料、混凝土薄壁构件），其自重根据对结构有利与不利，分别取上限值或下限值第二节土的自重及土的侧压力一、土的自重应力：均匀土的自重应力；任意水平面分布沿深度分布在计算土中应力时，通常将土体视为均匀连续的弹性介质，假设天然地面是一个无限大的水平面，土体在自重作用下只产生竖向变形，而无侧向变形和剪切变形，因此在任意竖直面和水平面均无剪应力存在。第二节土的自重及土的侧压力一、土的自重应力：成层土的自重应力；地基土往往是由不同重度的土层组成的层状介质，

3、设天然地面以下各土层的厚度为hi，重度为γi，则地面以下深度z处的自重应力可通过对各层土的自重应力求和得到n-从天然地面起到深度z处土的层数；hi-第i层土的厚度γi-第i层土的天然重度（kN/m2），对地下水位以下的土层，取有效重度第二节土的自重及土的侧压力一、土的自重应力：成层土的自重应力；成层土中自重应力沿深度分布若土层位于地下水位以下，计算土的自重应力时，应以土的有效重度代替天然重度。土的有效重度是扣除水的浮力后单位体积土体所受重力。第二节土的自重及土的侧压力二、土的侧压力挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，常用砖石、素混凝土、钢筋混凝土等材料简称，广

4、泛应用于土建工程中。第二节土的自重及土的侧压力二、土的侧压力：1、定义：土的侧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土压力。土压力是挡土墙设计的主要外荷载，设计挡土墙时首先确定土压力的性质、大小、方向和作用点，土压力的大小及分布规律受到墙体可能的移动方向、填土的性质、填土的截面形式、墙体的刚度和地基变形等一系列因素影响；2、分类：根据挡土墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态可分为：静止土压力、主动土压力和被动土压力静止土压力主动土压力被动土压力静止土压力主动土压力被动土压力第二节土的自重及土的侧压力二、土的侧压力：静止土压力：当挡土墙在土压

5、力作用下，不产生任何位移或转动，墙后土体处于弹性平衡状态，此时墙背所受的土压力成为静止土压力。例如地下室外墙由于受到内侧楼面支撑可认为没有位移发生，这时作用在墙体外侧的回填土侧压力可按静止土压力计算。第二节土的自重及土的侧压力二、土的侧压力：主动土压力当挡土墙在土压力的作用下，向离开土体方向移动或转动时，作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐减少，直至土体出现滑动面。滑动面以上的土体将沿这一滑动面向下向前滑动，在滑动楔体开始滑动的瞬间，墙背上的土压力减少到最小值，土体内应力处于主动极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力成为主动土压力。如基础开挖时的维护结

6、构。第二节土的自重及土的侧压力二、土的侧压力：被动土压力当挡土墙在外力作用下向土体方向移动或转动时，墙体挤压墙后土体，作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐增大，墙后土体也会出现滑动面，滑动面以上土体将沿滑动方向向上，向后推出。在滑动楔体开始隆起的瞬间，墙背上的土压力增加到最大值，土体内应力处于被动极限平衡状态。此时作用在墙背上的土压力称为被动土压力。例如拱桥在桥面荷载作用下，供体将水平推力传至桥台，挤压桥台背后土体。第二节土的自重及土的侧压力二、土的侧压力：3、基本原理：一般土的侧向压力计算采用朗金土压力理论和库仑土压力理论计算，我们以朗金土压力理论为

7、例，介绍土压力的基本原理和计算方法；朗金通过研究弹性半空间土体在自重作用下，由于某种原因而处于极限平衡状态时的受力，提出了土压力计算方法；朗金土压力理论的基本假设：（1）弹性半空间土体（2）挡土墙墙背竖直光滑、填土面水平、无超载（3）不考虑挡土墙及回填土的施工因素据此，墙背与填土之间无摩擦，即无剪应力，墙背为主应力面第二节土的自重及土的侧压力二、土的侧压力：3、基本原理：弹性静止状态挡土墙无位移，墙后土体处于弹性静止状态，则离填土表面深度z处各应力状态为：竖向应力：水平应力：式中为土体侧压力系数，用和作成摩尔应力圆与土的抗剪强度曲线不相切第二节土的自重及

8、土的侧压力二、土的侧压力：3、基本原理：塑性主动状态挡土墙向离开土体方向移动，墙