库仑土压力理论.ppt

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1、4－4库仑土压力理论基本假定：a.滑动破裂面为平面。b.挡土墙是刚性的（刚体滑动）。c.滑动楔体处于极限平衡状态。d.滑动楔体对墙背的推力即主动土压力PaABCWMRphαφc=0α研究课题：4.4.1无粘性土主动土压力h、α、已知；未知。土堆墙外移，产生滑动面AB及BM作用在滑动土楔体ABM上的力有：1、重力G(大小、方向已知)ABCWMRphαφc=0α在三角形ABM中，由正弦定理：2、AM面上的反力R(方向知，大小未知)3、墙背反力p(方向知，大小未知)p与作用在墙背上的土压力大小相等，方向相反。

2、R土楔体ABM在G，R，P三力作用下处于静力平衡状态(未滑动前)，则三力构成的力多边形闭合。GP滑面(5－13)由正弦定理：式中：式中，r,h,,,及都已知，只有是任意假定的。为此，令解得：破裂角将cr代入上式，整理得：(5－14)其中式中：—墙背与竖直线的夹角()，俯斜时取正号，仰斜时为负号—墙后填土面的倾角()；—土与墙背材料间的外摩擦角()，表5.3；Ka—库仑主动土压力系数，可根据条件查表5.1、5.2或图5.18。注：当＝0(墙背竖直)、＝0(光滑)、=0(填土面水平)时，Ka为：—朗肯主动土压力系数可见

3、，朗肯理论是库仑理论的特殊情况。4.4.2无粘性土被动土压力hBACMGPpR滑面同理可得：(5－15′)其中：Kp称为库仑被动土压力系数。4.4.3《规范》方法《建筑地基基础设计规范》推荐：对h5米，排水条件和填土质量符合下列要求时，式中：Ka—主动土压力系数，可查图6－16I类：碎石(填)土，密实度为中密，干密度大于或等于2.0t/m3[图6－16(a)]II类：砂(填)土，包括砾砂，粗砂，中砂，其密度为中密，干密度大于或等于1.65t/m3[图6－16(b)]III类：粘土夹块石(填)土，干密度大于或等于1.90t/m3[图

4、6－16(c)]IV类：粉质粘(填)土，干密度大于或等于1.65t/m3[图6－16(d)]4.4.4几个应用问题1、库仑公式常用于求Pa，而不用于求PPPa－误差在2％～10％；Pp－误差达2～3倍；实际主动滑动面假设主动滑动面实际被动滑动面假设被动滑动面2、计算指标的选定C、指标考虑挡墙长期工作，强度下降，有规定，取外摩擦角与墙背粗糙度、排水条件、填料性质，地面荷载等有关。具体取值：墙背光滑、排水不良墙背粗糙、排水良好墙背很粗糙、排水良好墙背与填土间不可能滑动评论：例5.4，例5.5例2某挡墙高5m，填土为砂土，已知条件为：＝

5、17kN/m3，=30，＝10，＝10，＝25。试按库仑理论求主动土压力的大小，分布及合力作用点位置。解：根据已知条件，求主动土压力系数再求土压力的强度，在墙顶pa=zKa=0在墙底pa=zKa=1750.625=53.12kPa土压力的分布如图，注意该分布图只表示土压力的大小，不表示作用方向。土压力的合力为分布图的面积，也可按公式直接计算得出：合力作用点的位置距墙底的距离为H/3＝5/3＝1.67m，与墙背法线的夹角为10，如图示。End