土力學(xué)課程講解第8章(參考版)
2025-01-21 17:38本頁面
【正文】 73 土力學(xué) 廈門大學(xué) 土木系 幾種常見情況的土壓力計算 朗肯理論 庫侖理論 基本假設(shè) 墻背垂直、光滑、墻后填土面水平 C ＝ 0 ，滑動面為通過墻踵的平面 計算方法 從微觀上：半空間應(yīng)力狀態(tài)和土的極限平衡條件 從宏觀上：滑動楔體靜力平衡條件求土壓力 計算公式 )45(22 ??? ?tgkp；)45( 22 ??? ?tgk a 粘性土：aaa kczk 2?? ??；akcz?20? ppp kczk 2?? ??， ??222122ckcHkHEaaa??? ppp kcHkHE 2221 ?? ? 無粘性土：pp zk?? ?；aa zk?? ? aa kHE221 ??；pp kHE221 ?? 無粘性土： aa kHE221 ??； pp kHE221 ?? Ka、 Kp根據(jù) ? 、 ? 、 ? 、 ? 查表求出 當(dāng)墻背垂直 ? ＝ 0 光滑 ? ＝ 0 填土面水平 ? ＝ 0 時，兩種理論計算結(jié)果相同，否則得出不同結(jié)果。實驗可知：主動土壓力偏差在滿足工程的精度范圍內(nèi)。（？） 72 土力學(xué) 廈門大學(xué) 土木系 五、朗肯與庫侖的比較 ? 2 庫侖理論 ? 優(yōu)點：由墻后滑動土楔的靜力平衡條件推導(dǎo)得土壓力計算公式，考慮了墻背與土間得摩擦力，可用于墻背傾斜，填土面傾斜情況。 ? （ 2）粘性土和無粘性土均可用此公式，應(yīng)用廣泛。僅在最簡單的情況下（墻背垂直 ?＝ 0光滑 ?＝ 0填土面水平 ?＝ 0）時，兩種理論結(jié)果相同，否則不同結(jié)果。求主動土壓力。 H A B akHh )( ??q h C D A? ahk?66 土力學(xué) 廈門大學(xué) 土木系 例題 解： h＝ q/?=10/19= 填土面處： ?a1＝ ?hka= qka ＝ 10 tg2（ 45?/2）= 墻底處： ?a2＝ ?(h+H)ka= (q+?H)ka ＝(10+19 6)tg2（ 45?/2） = 總主動土壓力： Ea＝ 1/2(?a1+?a2)H=土壓力作用點位置： z＝H(2?a1+?a2)/[3(?a1+?a2)]= 67 土力學(xué) 廈門大學(xué) 土木系 例題 ? 【 例 84】 擋土墻高 5米，墻背直立光滑，墻后填土水平，共分兩層。 h2 B akh2??h1 C D A akh1?2hw?對于粘性土，一般采用水土合算，即地下水位以下土的重度取飽和容重和總應(yīng)力固結(jié)不排水抗剪強度指標(biāo)。1 c d e 11??b h2 111 akh?22??第二層土 第一層土 63 土力學(xué) 廈門大學(xué) 土木系 幾種常見情況土壓力的計算 ? 一、粘性土應(yīng)用庫侖公式 ? 二、填土面上有均布荷載 ? 三、成層填土 ? 四、墻后填土有地下水 ? 五、朗肯土壓力與庫侖土壓力比較 64 土力學(xué) 廈門大學(xué) 土木系 四、墻后填土有地下水 對于無粘性土，一般采用水土分算，即總側(cè)壓力等于土壓力和水壓力之和。注意，各層土的性質(zhì)不同，各自相應(yīng)的主動土壓力系數(shù)也不同，因此交界面上土壓力有兩個數(shù)值。假想的填土面與墻背 AB的延長線交于 A?點，以 A?B為假想墻背計算主動土壓力。 58 土力學(xué) 廈門大學(xué) 土木系 二、填土面上有均布荷載 ? 例：若無粘性土，墻后填土 A處主動土壓力強度為： aaaA qkhk ?? ??aaaB kHqkhH )()( ??? ????H A B akHh )( ??q h C D A? ahk?土壓力 ABCD梯形部分，作用點在梯形的重心。 ? 粘性土的土壓力 ? 等值內(nèi)摩擦角的土壓力為 000 ??? ??? ，???? 22212)245t a n(2)245(tan21 ccHHEa ???????)245(t a n21 222 Da HE ?? ?? ?21 aa EE ?HcD??? 2)245t a n()245t a n( ??????56 土力學(xué) 廈門大學(xué) 土木系 幾種常見情況土壓力的計算 ? 一、粘性土應(yīng)用庫侖公式 ? 二、填土面上有均布荷載 ? 三、成層填土 ? 四、墻后有地下水 ? 五、朗肯土壓力與庫侖土壓力比較 57 土力學(xué) 廈門大學(xué) 土木系 二、填土面上有均布荷載 ? 基本原理：當(dāng)擋土墻后填土面有連續(xù)均布荷載 q作用時，土壓力計算方法通常將均布荷載換算成當(dāng)量的土重，即用假想的土重代替均布荷載。 ? 解：可查表得 ka=， Ea＝ 1/2 ?H2ka即可求出。 同理，被動土壓力強度按下式計算 51 土力學(xué) 廈門大學(xué) 土木系 三、無粘性土的被動土壓力 ? 當(dāng)墻背垂直（ ?＝ 0）光滑（ ?＝ 0）填土面水平（ ?＝0），庫侖公式被動土壓力與朗肯公式被動土壓力相同。 H A B C ????W ?E R ???N1 N2 50 土力學(xué) 廈門大學(xué) 土木系 三、無粘性土的被動土壓力 222221])c o s ()c o s ()s i n ()s i n (1)[c o s (c o s)(c o s?????????????????????? HE ppppp zkkzdzddzdE ??? ??? )( 221沿墻高呈三角形分布。 ? 無粘性土的被動土壓力 當(dāng)墻受外力作用推向填土，直到土體沿某一破裂面 BC破壞時，土楔 ABC向上滑動并處于被動極限平衡狀態(tài)。主動土
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