土壓力與土坡穩(wěn)定ppt課件-資料下載頁
2025-01-14 10:27本頁面
【正文】 ?????? zp② 求墻底被動(dòng)土壓力強(qiáng)度 ③ 求被動(dòng)土壓力合力 k N / 21)23545(t a n21 22?????????hEp ?四、庫侖土壓力理論 由上一節(jié)可知， 朗肯土壓力理論必須假定： 墻 背光滑、垂直、墻后填土表面水平。如果墻背 不光滑 、 不垂直 、填土表面 不水平 ，怎么辦？ 庫侖（ C .A .Coulomb） 研究了墻背傾斜、墻背 與填土之間有摩擦角、墻后填土表面也傾斜、 任意填土類型等條件下土壓力分布特征后， 于 1773年 提出了庫侖 土壓力 理論！ 即墻后土體處 于極限平衡狀態(tài)并形成一滑動(dòng)楔體時(shí)的土壓力 計(jì)算方法。 （ 1） 擋土墻后土體為均勻各向同性 無粘性土 （ c =0 )。 （ 2） 擋土墻后產(chǎn)生主動(dòng)或被動(dòng)土壓力時(shí)墻后土體形成 滑動(dòng)土楔 ，其滑裂面為通過墻踵的平面； （ 3） 滑動(dòng)土楔可視為 剛體 。 庫侖土壓力理論根據(jù)滑動(dòng)土楔處于極限平衡狀態(tài)時(shí)的靜力平衡條件來求解主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力。 （一） 庫侖土壓力理論的基本假設(shè) （二）庫侖主動(dòng)土壓力及計(jì)算公式 擋 土 墻 墻背與垂 線的 夾角 為 α 土體表面 與水平線 夾角 為 β 墻背與土 體的 摩擦 角 為 δ 由庫侖土壓力計(jì)算假定知：當(dāng)墻背向離開土體方向移動(dòng)一定值時(shí)，墻后填土處于主動(dòng)極限平衡狀態(tài)，滑裂面為 AB 和 BC ，形成滑動(dòng)的剛性的土楔體 ABC 。 此時(shí)，作用在土楔 體上的力有： W－土楔體的 自重 G R－滑裂面 BC上 反力 E－墻背對(duì)土楔 反力 E 和 R 都在 法線之下 還有阻止土楔體下滑， 在 AB、 BC面上產(chǎn)生的 摩阻力， 取滑動(dòng)土楔 ABC為隔離體分析， W(G)通過三角形 ABC的形心，方向垂直向下 。 E與 AB面的法線成 δ 角 (δ 是墻背與土體間 的摩擦角 )， E與水平 面夾角為 α+δ； R與 BC面的法線成 φ 角 (φ 為土的內(nèi)摩擦角 ) BC面 與豎直面成 θ 角， 所以 R與豎直面夾角為 90176。 θ φ 。 根據(jù)力的平衡原理可知： W(G)、 E、 R三個(gè)力應(yīng)交于一點(diǎn)，而且組成閉合的力三角形。 ???????????????????????9090321在力三角形中： 由正弦定理： CcBbAas i ns i ns i n ??)90s i n()s i n()90s i n( ???????? ????????? ??RWE)s i n()c os ()s i n()90s i n(??????????????????????? WWE ?將力三角形中的數(shù)值代入： 得到： )c os ()s i n()c os (s e c21 22???????????? hW在土楔體三角形 ABC（底為 BC，高為 h）中 將 W代入 E式中，有： ????????????????2222m a x)c os ()c os ()s i n()s i n(1)c os ( c os)(c os21?????????????? hEE a 隨著土楔體滑動(dòng)面（ BC）坡角 θ角度的變化，W、 R、 E也隨之發(fā)生變化，其中 E的最大值Emax即為庫侖主動(dòng)土壓力值 Ea。 )s i n()c os ()c os ()s i n()c os (s e c21 22?????????????????????? hE )c o s ()c o s ()s i n ()s i n (1)c o s ( c o s)(c o s 222，則：為庫侖主動(dòng)土壓力系數(shù)＝如果令 aK???????????????????????????aa KhE221 ??庫侖主動(dòng)土壓力計(jì)算公式為： 填土的內(nèi)摩擦角填土與墻背的外摩擦角填土表面與水平面夾角墻背與垂直線的夾角???????? 。 。（三）庫侖被動(dòng)土壓力及計(jì)算公式 此時(shí)，作用在土楔體上的力有： 土楔體的 自重 W G 滑裂面 BC上 反力 R 墻背對(duì)土楔 反力 E E 和 R 都在 法線之上。 還有阻止土楔體下滑 ，在 AB、 BC面上產(chǎn)生的 摩阻力 ???????????????2222)c os ()c os ()s i n()s i n(1)c os ( c os)(c os21?????????????? hE p力計(jì)算公式為：，則得到庫侖被動(dòng)土壓為庫侖被動(dòng)土壓力系數(shù)＝如果令 pK??????????????222)c o s ()c o s ()s i n ()s i n (1)c o s ( c o s)(c o s ?????????????pp KhE221 ?? 按與求主動(dòng)土壓力相同的方法可求得庫侖被動(dòng)土壓力計(jì)算公式為：
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