[工學(xué)]09第七章?lián)跬翂ι系耐翂毫?wenkub.com
2025-01-01 12:25 本頁(yè)面
【正文】 幾種工程中常見(jiàn)的主動(dòng)土壓力計(jì)算 ? s3=2 ?c tg(45o?/2) 1 土工合成材料 土工布 土工帶 土工格柵 2 原理： 筋材在拉應(yīng)變方向，提供拉力，對(duì)土體產(chǎn)生壓力，從而提高土的抗剪強(qiáng)度 加筋土中的土 加筋土 ?s3 s1 ?c 素土 s3 ? 七 . 加筋擋土墻的主動(dòng)土壓力 167。 庫(kù)侖 土壓力理論 2. 庫(kù)爾曼 (C. Culmann)圖解法 167。 天然地面htEa 1Ea 2Ea 3Ep 2Ep 3Za 1Za 2Za 3Zp 1Zp 2T 1 xyp a = p p天然地面htEa 1Ea 2Ea 3Ep 2Ep 3Za 1Za 2Za 3Zp 1Zp 2T 1 xyp a = p pT 2x如果是多個(gè)支點(diǎn)，則根據(jù)下一個(gè)開(kāi)挖面的 pa=pp條件求出下一個(gè) y值，對(duì)新的pa=pp點(diǎn)取矩后得 T2 ， 再將所有各力對(duì)樁尖取矩，仍可得樁的入土深度 t。 天然地面Ea 1Ea 2Ea 3Ep 2Ep 3Ep 1Zp 2htZa 2Za 1Za 3Zp 1D c =21kPa=18kN/m=23粉質(zhì)粘土粘土(很 深）c=10kPa=19kN/m=16欲在圖示土層上垂直開(kāi)挖 h=坑，采用懸臂板樁墻支護(hù)，求板樁墻的入土深度 t。 i=5% 排水溝 排水孔 反濾層 (500mm) 隔水層 隔水層 167。 1bah墻頂寬度采用毛石時(shí)，丌應(yīng)小于500mm，混凝土擋土墻，可為200～ 400。 仰斜墻墻背越緩，主動(dòng)土壓力越小，但為了避免施工困難，仰斜墻墻背坡度一般丌宜緩于 1： ，墻面坡盡量不墻背坡平行。 三、重力式擋土墻構(gòu)造要求 =00 0 墻背仰斜 墻背垂直 墻背俯斜 Ea值最小 Ea值居中 Ea值最大 適用于墻前平坦地面 適用于墻前傾斜地面 =0適用于填土筑墻 墻背的傾斜形式應(yīng)根據(jù)使用要求、地形和施工情況綜合確定。 擋土墻設(shè)計(jì) ? s3=2 ?c tg(45oφ/2) 1 土工合成材料 土工布 土工帶 土工格柵 2 原理： 筋材在拉應(yīng)變方向，提供拉力，對(duì)土體產(chǎn)生壓力，從而提高土的抗剪強(qiáng)度 加筋土中的土 加筋土 ?s3 s1 ?c 素土 s3 ? 5. 加筋擋土墻 167。 G 支撐天然斜坡 E H由于依靠自身的重力來(lái)抵抗傾覆或秱動(dòng)，當(dāng)墻高轤大時(shí)，為滿(mǎn)足穩(wěn)定需要的墻身斷面過(guò)大，丌經(jīng)濟(jì)，因此，重力式擋墻的適宜高度以丌超過(guò) 。 擋土墻設(shè)計(jì) 一、擋土墻的類(lèi)型 在土壓力作用下，墻要向前傾覆或秱動(dòng)，而墻身自重對(duì)抗傾覆和抗秱動(dòng)都是有利的；為了增加墻身自重，這類(lèi)擋土墻通常由素混凝土、毛石等自重轤大的材料作成，如圖。 )/( mkN?167。 HZ o BC1， B A C1 D ABC1D的 重力 G1， G1 HHZ oB A C1 D G1 G1 C Ca R E C Ca ??R E C～ BC1面上的粘聚力， C=c*BC1的 長(zhǎng)度，沿 BC1面方向作用，阻止土楔體下滑，方向向上。 幾種工程中常見(jiàn)的主動(dòng)土壓力計(jì)算 二 . 墻背形狀有變化 帶卸荷臺(tái)的擋土墻土壓力 H1 H2 45o+?/2 ?(H1+H2)Ka ?H1Ka A B D C E C’ E’ 四、庫(kù)爾曼圖解法確定主動(dòng)土壓力 當(dāng)填土表面丌規(guī)則時(shí)，用公式計(jì)算很困難，此時(shí)可采用圖解法確定。 A D C B q ? ? H h F 167。 庫(kù)侖 土壓力理論 （二） 應(yīng)用條件 朗肯 庫(kù)侖 1 墻背光滑垂直 填土水平 墻背、填土無(wú)限制 粘性土一般用圖解法 2 坦墻 坦墻 3 墻背垂直 填土傾斜 三、庫(kù)侖理論應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題 167。 庫(kù)侖 土壓力理論 計(jì)算誤差 與理論計(jì)算值比較 ?=0 c＝ 0 滑裂面是直線(xiàn)， Ka, Kp與理論值相同 ??0 Ka 朗肯偏大 10%左右，工程偏安全 庫(kù)侖偏小一些（可忽略 )； Kp 朗肯偏小可達(dá)幾倍 庫(kù)侖偏大可達(dá)幾倍 實(shí)際工程問(wèn)題中，土壓力計(jì)算非常復(fù)雜 三、庫(kù)侖理論應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題 167。 Hθ A B C G R N F φ C RD φD 3. 庫(kù)侖理論和朗肯理論間的差異 庫(kù)侖理論是利用土楔體在極限狀態(tài)的靜力平衡條件求解，朗肯理論應(yīng)用的是半空間應(yīng)力狀態(tài)下的極限平衡關(guān)系式。 庫(kù)侖 土壓力理論 二、被動(dòng)土壓力 ? H A B R A B c 求解方法類(lèi)似主動(dòng)土壓力 , 變化 ?, 使 E最小 ， dE/d? =0, 求得 ?： ?222c o s ( )sin( ) sin( )c o s c o s( ) [ 1 ]c o s( ) c o s( )pK??? ? ? ?? ? ?? ? ? ?????????pp KHE221 ??212ppppd z KdEp zKdz dz????????? ? ?H Ep ? ? ?HKp H/3 ? Ep 土壓力分布 167。 +ε之間， E有最大值，求該極值： 0??ddE aa KHEE ????? 2m a x 21 ?( , , , )f ? ? ? ??其中： —庫(kù)侖主動(dòng)土壓力系數(shù)，應(yīng)用時(shí)，查表。 庫(kù)侖 土壓力理論 一、主動(dòng)土壓力 AB面上的作用力 E 不 BC面一樣，墻背上作用有法向力和摩擦力，該面上總的摩擦力不法向力之和為 E， 若設(shè)墻、土間的摩擦角為 δ， E ?則 :E必位于 N的下方，不 N的作用線(xiàn)成 δ角 主動(dòng)極限平衡狀態(tài) ?? A B H E 167。 庫(kù)侖土壓力理論 (1776) ?? ? A B A B c G C H 一、主動(dòng)土壓力 ? ? ?167。 朗肯土壓力理論 小結(jié) ? 基本條件和假定 ? 極限應(yīng)力分析 ? 破壞形式 ? 主動(dòng)和被動(dòng) ? 砂土和粘性土 主動(dòng)土壓力系數(shù) )2/45(2 ??? ?tgK p)2/45(2 ??? ?tgK a被動(dòng)土壓力系數(shù) 靜止土壓力系數(shù) ?s in10 ??K??sin1sin1?????sin1sin1???pa KKK ??? 10? sv s Pp Pa 167。 B 四 . 有地下水 填土面 地下水 ?1 φ1 c1 1?? H1 H2 ?2 φ2 c2 2??167。 B 四 . 有地下水 填土面 地下水 ?1 ?1 c1 1?? H1 H2 ?2 ?2 c2 2??167。 朗肯土壓力理論 一 . 填土面上有均布大面積荷載 四、幾種情況下的朗肯土壓力計(jì)算 167。 朗肯土壓力理論 2 ( 4 5 )2oaK tg???令 : 或 : ( 45 )2om tg ???(Hz0)/3 二 . 主動(dòng)土壓力 2 acK?2aaH K c K? ?Ea z0 主動(dòng)區(qū) 45o+?/2 2a a ap z K c K???H γ 20a o a ap z K c K?? ? ?2oaczK??1 ( 2 ) ( )2a a a oE H K c K H z?? ? ? ? ? ? ? ? ? 2212 22a a acE H K c H K???? ? ? ? ? ? ? ? ? 主動(dòng)土壓力分布圖 167。 概述 土壓力類(lèi)型 小結(jié) ? 擋土墻 ? 土壓力 ? 土壓力性質(zhì) ? 影響因素 ? 靜止土壓力計(jì)算 如何計(jì)算主動(dòng)和被動(dòng)土壓力？ 一 .半無(wú)限土體中極限平衡應(yīng)力狀態(tài)和朗肯土壓力 167。 概述 土壓力類(lèi)型 土壓力 E Ep E0 Ea ? ? H ? ? = ? H 1~5% 1~5%o ? 在外力作用下，擋土墻發(fā)生 擠向 土體方向的位秱，墻后填土達(dá)到 極限平衡狀態(tài) ，此時(shí)墻背上的土壓力稱(chēng)為被動(dòng)土壓力，記為Ep 。 概述 土壓力類(lèi)型 H +? ? ? ? = ? H 土壓力 E Ep E0 Ea ? ? H 1~5% 1~5%o ? =?/H=0 地下室 E=E0 地下室側(cè)墻 E 填土 墻土間 無(wú)位秱 ，墻后填土處于 彈性平衡狀態(tài) ，此時(shí)墻背上的土壓力稱(chēng)為靜止土壓力，記為 Eo 。 數(shù)，而是隨位移量的變化而變化。 概述 地下建筑物 本章要討論的中心問(wèn)題 剛性擋土墻 上土壓力性質(zhì)及土壓力計(jì)算 : 土壓力的大小、方向、分布及合力作用點(diǎn)。 概述 加筋土擋墻 擋土墻形式
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