一级建造师土压力..讲课讲稿.ppt

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1、一级建造师土压力..5.1.3土压力的种类1)静止土压力e0挡土结构不发生任何方向的移动时，土体作用于墙背的土压力。2)主动土压力ea挡土结构物+△-△土压力0+△-△e0epea背离土体发生位移或转动，使土体达到主动极限平衡状态时的土压力。3)被动土压力ea天然土沿垂直截面或挡土结构物背向着土体产生一定的位移或转动，使土体达到被动极限平衡状态时的土压力。5.1.4影响土压力的因素挡土墙位移的大小与方向挡土墙的形状挡土墙背后填土的性质挡土墙的材料5.1.5土坡稳定的意义天然土坡与人工土坡。土坡稳定性分析计算。土坡支护结构的设计与施工。5.2静止土压力计算挡土墙不

2、发生任何的位移，墙背后的土体处于弹性平衡状态。5.2.1计算公式及分布e0=K0γZK0－静止土压力系数。ZdZe0=0e0=K0γHE0经验值：砂土K0＝0.34~0.45；粘性土K0=0.5~0.7半经验公式：K0＝1－sinφ`5.2.2静止土压力的应用地下室外墙地下室的外墙都有内隔墙支挡，位移与转角为0。岩基上的挡土墙挡土墙的基础与岩石基础牢固联结，墙不能位移与转动。拱座拱座不允许产生位移与转动。拱座水闸、船闸的边墙等。例题设计一位于岩基上的挡土墙，墙背后的填土为砂土，重度γ＝18.5kN/m3，φ`＝300，计算挡土墙上的土压力。解：按半经验公式计算静止

3、土压力系数K0＝1－sinφ`＝0.5墙底处的土压力：e0=K0γH=55.5kPa总土压力：E0=1/2*e0*H=166.5kN/m挡土墙H=6m填土166.5kN/m55.5kPaH/35.3郎肯土压力理论表面水平的半无限土体，处于极限平衡状态，当挡土墙的墙背光滑、竖直时，可按以下公式计算。实际上郎肯把挡土墙作为了一虚构的挡土墙，即把它作为了填土的一部分。5.3.1无粘性土的土压力1)主动土压力虚构挡土墙取一单元体，σ1=σz=γz，作用在侧面的压力为σ3=σx=K0γz，当其处于极限平衡状态时，有：σ3＝σ1tg2(450-φ/2)=σ1Kaσ3即为其作

4、用于挡土墙上的主动土压力ea。主动土压力系数zdzσz=γzσx=K0γz主动膨胀450-φ/2450-φ/2450-φ/2450-φ/2被动压缩0τfσφCeaepK0γzγz-△HBAABBAZγHKaγHKa2C(Ka)1/2H/3EaEa粘性土ea＝σ1tg2(450-φ/2)－2Ctg(450-φ/2)＝γZKa－2C(Ka)1/22)被动土压力砂土ep＝σ3tg2(450＋φ/2)＝γZKp粘性土ep＝γZKp＋2C(Kp)1/2被动土压力系数＋△HBAABBAZγHKaγHKp+2CH(Kp)1/2H/3EpEp2C(Kp)1/2郎肯土压力理论实质上

5、就是把挡土墙作为了土体的一部分，从土中一点的应力状态出发，推导出主动和被动极限平衡状态时的ea=e3，ep=e1，作为该点的主动土压力和被动土压力，从而确定沿墙背的土压力强度分布图，进而计算出作用在每延米墙背上的土压力。5.4库仑土压力理论把挡土墙后滑动楔体作为一刚体，当其达到极限平衡状态时，用静力平衡方程解出作用于墙背的土压力。基本假设挡土墙向前移动；墙背填土沿AB和填土中的某一平面BC同时下滑，形成滑动楔体△ABC；楔体△ABC处于极限平衡状态，不计其本身的压缩；楔体△ABC对墙背的推力即为主动土压力Ea。H-△βεαABCδEaφRWHzγZKaγHKaR

6、WEaW与Ea的夹角为1800-[ψ+(α-φ)]W与Ea的夹角ψ＝900-ε-δ按比例画出，取不同的α，找出Ea的最大值即为Ea。无粘性土计算被动土压力时，Ep应作用在墙背法线的上侧，方向向下。其他分析与主动土压力一样。郎肯土压力理论表示的土压力与库仑土压力理论的表示形式是一样的，但其土压力系数是不同的在库仑土压力理论中，如果垂直ε＝0，墙背光滑δ＝0，填土水平β＝0，则库仑公式将与郎肯公式一致，所以说，郎肯土压力理论是库仑土压力理论的一种特殊形式。库仑主动土压力与被动土压力分布均呈三角形，但应注意，墙背不垂直时，其不应为正三角形分布。5.5几种常见情况的土压力

7、5.5.1粘性土应用库仑土压力根据抗剪强度相等原理粘性土抗剪强度τf=σtgφ+c等值抗剪强度τf=σtgφD令以上二式相等，得：σtgφ+＝σtgφDtgφD=tgφ＋c/σφD＝tg-1(tgφ＋c/σ)上式中的σ应为滑动面上的平均法向应力，常用Ea作用点处的自重应力代替，即＝2/3γH。根据土压力相等原理为简化计算，以郎肯土压力这一特殊情况计算：Ea=1/2γH2tg2(450-φ/2)-2CHtg(450-φ/2)+2c2/γ令上式等于1/2γH2tg2(450-φD/2)[砂土的主动土压力]，得：tg(450-φD/2)＝tg(450-φ/2)-2c/

8、(γH)上