《可靠度侧压力》PPT课件.ppt
《《可靠度侧压力》PPT课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《可靠度侧压力》PPT课件.ppt(38页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第三章第三章 侧压力侧压力 一、土的侧向压力一、土的侧向压力一、土的侧向压力一、土的侧向压力 二、水压力和流水压力二、水压力和流水压力二、水压力和流水压力二、水压力和流水压力 三、波浪荷载三、波浪荷载三、波浪荷载三、波浪荷载 四、冻胀力四、冻胀力四、冻胀力四、冻胀力 五、冰压力五、冰压力五、冰压力五、冰压力 六、撞击力六、撞击力六、撞击力六、撞击力一、土的侧向压力一、土的侧向压力 1 1、土侧压力的基本概念及分类、土侧压力的基本概念及分类、土侧压力的基本概念及分类、土侧压力的基本概念及分类 土的侧压力土的侧压力土的侧压力土的侧压力 挡土墙后的填土因挡土墙后的填土因挡土墙后的填土因挡土墙后的填土
2、因自重自重自重自重或或或或外荷载作用外荷载作用外荷载作用外荷载作用对墙对墙对墙对墙背产生的侧向压力背产生的侧向压力背产生的侧向压力背产生的侧向压力 土侧压力的大小及其分布规律土侧压力的大小及其分布规律土侧压力的大小及其分布规律土侧压力的大小及其分布规律 挡土墙可能的运动方向、墙后填土的种类、填土面的挡土墙可能的运动方向、墙后填土的种类、填土面的挡土墙可能的运动方向、墙后填土的种类、填土面的挡土墙可能的运动方向、墙后填土的种类、填土面的形式、墙的截面刚度、地基的变形等形式、墙的截面刚度、地基的变形等形式、墙的截面刚度、地基的变形等形式、墙的截面刚度、地基的变形等 土压力分类(按墙的位移情况及墙后
3、填土所处的状态)土压力分类(按墙的位移情况及墙后填土所处的状态)土压力分类(按墙的位移情况及墙后填土所处的状态)土压力分类(按墙的位移情况及墙后填土所处的状态)静止土压力静止土压力静止土压力静止土压力 E E0 0 主动土压力主动土压力主动土压力主动土压力 E Ea a 被动土压力被动土压力被动土压力被动土压力 E Ep p 静止土压力静止土压力静止土压力静止土压力(earth pressure at restearth pressure at rest)如如如如果果果果挡挡挡挡土土土土墙墙墙墙在在在在土土土土压压压压力力力力作作作作用用用用下下下下不不不不发发发发生生生生移移移移动动动动或或
4、或或转转转转动动动动而而而而保保保保持持持持原原原原来来来来位位位位置置置置,则则则则墙墙墙墙后后后后土土土土体体体体处处处处于于于于弹弹弹弹性性性性平平平平衡衡衡衡状状状状态态态态,此此此此时时时时墙墙墙墙背背背背所所所所受受受受的的的的土土土土压力称为压力称为压力称为压力称为静止土压力静止土压力静止土压力静止土压力 以符号以符号以符号以符号 E E0 0 表示表示表示表示 主动土压力主动土压力主动土压力主动土压力(active earth pressureactive earth pressure)当当当当挡挡挡挡土土土土墙墙墙墙在在在在填填填填土土土土产产产产生生生生的的的的土土土土压压
5、压压力力力力作作作作用用用用下下下下向向向向墙墙墙墙前前前前移移移移动动动动和和和和转转转转动动动动时时时时,随随随随着着着着位位位位移移移移量量量量的的的的增增增增大大大大,作作作作用用用用于于于于墙墙墙墙后后后后的的的的土土土土压压压压力力力力逐逐逐逐渐渐渐渐减减减减少少少少,当当当当位位位位移移移移量量量量达达达达某某某某一一一一(微微微微量量量量)值值值值时时时时,墙墙墙墙后后后后土土土土体体体体处处处处于于于于主主主主动动动动极极极极限限限限平平平平衡衡衡衡状状状状态态态态,此此此此时时时时作作作作用用用用于于于于墙墙墙墙背背背背上上上上的的的的土土土土压压压压力力力力称称称称为为为
6、为主主主主动动动动土土土土压压压压力力力力 以以以以符符符符号号号号 E Ea a 表示表示表示表示 被动土压力被动土压力被动土压力被动土压力(passive earth pressurepassive earth pressure)当挡土墙在当挡土墙在当挡土墙在当挡土墙在外荷载外荷载外荷载外荷载作用下作用下作用下作用下推向土体推向土体推向土体推向土体时,随着墙向后位移时,随着墙向后位移时,随着墙向后位移时,随着墙向后位移量的增加,土体对墙背的反力也逐渐增加,当位移量足量的增加,土体对墙背的反力也逐渐增加,当位移量足量的增加,土体对墙背的反力也逐渐增加,当位移量足量的增加,土体对墙背的反力也逐
7、渐增加,当位移量足够大,直到土体在墙的推压下达到够大,直到土体在墙的推压下达到够大,直到土体在墙的推压下达到够大,直到土体在墙的推压下达到被动极限平衡状态被动极限平衡状态被动极限平衡状态被动极限平衡状态时,时,时,时,作用于墙背上的土压力称为作用于墙背上的土压力称为作用于墙背上的土压力称为作用于墙背上的土压力称为被动土压力被动土压力被动土压力被动土压力 以符号以符号以符号以符号 E Ep p 表示表示表示表示 E E0 0、E Ea a、E Ep p三者的关系三者的关系三者的关系三者的关系(见下页图)(见下页图)(见下页图)(见下页图)试验研究表明:在相同条件下,主动土压力试验研究表明:在相同
8、条件下,主动土压力试验研究表明:在相同条件下,主动土压力试验研究表明:在相同条件下,主动土压力 E Ea a 小于静止小于静止小于静止小于静止土压力土压力土压力土压力E E0 0 ,而静止土压力,而静止土压力,而静止土压力,而静止土压力E E0 0又小于被动土压力又小于被动土压力又小于被动土压力又小于被动土压力 E Ep p ,即,即,即,即 E Ea a E E0 0 E Ep p ,而且产生被动土压力所需的位移量,而且产生被动土压力所需的位移量,而且产生被动土压力所需的位移量,而且产生被动土压力所需的位移量 p p 大大超大大超大大超大大超过产生主动土压力所需的位移量过产生主动土压力所需的
9、位移量过产生主动土压力所需的位移量过产生主动土压力所需的位移量 a a E E E Ea a E E0 0 E Ep p a a p p 墙体位移与土压力的关系墙体位移与土压力的关系墙体位移与土压力的关系墙体位移与土压力的关系2 2、土压力的计算、土压力的计算、土压力的计算、土压力的计算 静止土压力(静止土压力(静止土压力(静止土压力(E E0 0)在在在在填填填填土土土土表表表表面面面面下下下下任任任任意意意意深深深深度度度度z z处处处处取取取取出出出出一一一一微微微微元元元元体体体体MM,作作作作用用用用的的的的应应应应力力力力(如图如图如图如图):):):):竖向的土自重应力竖向的土自
10、重应力竖向的土自重应力竖向的土自重应力 z z =z z 静止土压力强度静止土压力强度静止土压力强度静止土压力强度 0 0=K K0 0 z z =K K0 0 z z 式式式式中中中中,K K0 0 静静静静止止止止土土土土压压压压力力力力系系系系数数数数,可可可可近近近近似似似似按按按按 K K0 0=1-sin1-sin /(/为为为为土土土土 的有效内摩擦角)计算;的有效内摩擦角)计算;的有效内摩擦角)计算;的有效内摩擦角)计算;墙后填土容重,墙后填土容重,墙后填土容重,墙后填土容重,kN/mkN/m3 3 大大大大 小小小小:作用于单位墙长上的静止土压力:作用于单位墙长上的静止土压力
11、:作用于单位墙长上的静止土压力:作用于单位墙长上的静止土压力:方方方方 向向向向:静止土压力沿墙高为:静止土压力沿墙高为:静止土压力沿墙高为:静止土压力沿墙高为三角形分布三角形分布三角形分布三角形分布 作用点作用点作用点作用点:静止土压力的作用点在距墙底静止土压力的作用点在距墙底静止土压力的作用点在距墙底静止土压力的作用点在距墙底HH/3 3处处处处 竖向的土自重应力竖向的土自重应力竖向的土自重应力竖向的土自重应力 z z =z z 静止土压力强度静止土压力强度静止土压力强度静止土压力强度 0 0=K K0 0 z z =K K0 0 z z z z z z MM d dz z 0 0 E E
12、0 0 HH 1/3 1/3HH K K0 0 HH 静止土压力静止土压力静止土压力静止土压力 0 0 的分布的分布的分布的分布 主动土压力主动土压力主动土压力主动土压力E Ea a、被动土压力、被动土压力、被动土压力、被动土压力E Ep p 朗肯土压力理论(朗肯土压力理论(朗肯土压力理论(朗肯土压力理论(Rankines earth pressure theoryRankines earth pressure theory)朗朗朗朗肯肯肯肯土土土土压压压压力力力力理理理理论论论论是是是是根根根根据据据据半半半半空空空空间间间间内内内内的的的的应应应应力力力力状状状状态态态态和和和和土土土土的
13、的的的极极极极限限限限平衡理论而得出的土压力计算方法平衡理论而得出的土压力计算方法平衡理论而得出的土压力计算方法平衡理论而得出的土压力计算方法 基本假定基本假定基本假定基本假定 a a、对象为弹性半空间土体对象为弹性半空间土体对象为弹性半空间土体对象为弹性半空间土体 填土面无限长填土面无限长填土面无限长填土面无限长 b b、不考虑挡土墙及回填土的施工因素不考虑挡土墙及回填土的施工因素不考虑挡土墙及回填土的施工因素不考虑挡土墙及回填土的施工因素 c c、挡挡挡挡土土土土墙墙墙墙的的的的墙墙墙墙背背背背竖竖竖竖直直直直(=0 0)、光光光光滑滑滑滑(=0 0)、填填填填土土土土 面水平(面水平(面
14、水平(面水平(=0=0)、无超载)、无超载)、无超载)、无超载 墙背与填土之间无摩擦力,因而无剪力,即墙背墙背与填土之间无摩擦力,因而无剪力,即墙背墙背与填土之间无摩擦力,因而无剪力,即墙背墙背与填土之间无摩擦力,因而无剪力,即墙背 为主应力面为主应力面为主应力面为主应力面 塑性主动状态塑性主动状态塑性主动状态塑性主动状态 当当当当挡挡挡挡土土土土墙墙墙墙离离离离开开开开土土土土体体体体向向向向远远远远离离离离墙墙墙墙背背背背方方方方向向向向移移移移动动动动时时时时,墙墙墙墙后后后后土土土土体体体体MM有有有有伸伸伸伸张张张张的的的的趋趋趋趋势势势势,此此此此时时时时单单单单元元元元在在在在水
15、水水水平平平平截截截截面面面面上上上上的的的的法法法法向向向向应应应应力力力力 z z不不不不变变变变而而而而竖竖竖竖向向向向截截截截面面面面上上上上的的的的法法法法向向向向应应应应 x x却却却却逐逐逐逐渐渐渐渐减减减减少少少少(),直直直直至至至至满满满满足足足足极极极极限限限限平平平平衡衡衡衡条条条条件件件件为为为为止止止止(称称称称为为为为主主主主动动动动朗朗朗朗肯肯肯肯状状状状态态态态),此此此此时时时时 x x 达达达达最最最最低低低低限限限限值值值值 a a,因因因因此此此此,a a是是是是小小小小主主主主应应应应力力力力,而而而而 z z是是是是大大大大主主主主应应应应力力力力
16、,并并并并且且且且摩摩摩摩尔尔尔尔圆圆圆圆与抗剪强度包线相切与抗剪强度包线相切与抗剪强度包线相切与抗剪强度包线相切 此时滑动面的方向与大主压力此时滑动面的方向与大主压力此时滑动面的方向与大主压力此时滑动面的方向与大主压力 z z的作用面(即水平面)成的作用面(即水平面)成的作用面(即水平面)成的作用面(即水平面)成 =45=45o o +/2 2 塑性被动状态塑性被动状态塑性被动状态塑性被动状态 当当当当挡挡挡挡土土土土墙墙墙墙在在在在外外外外力力力力作作作作用用用用下下下下挤挤挤挤压压压压土土土土体体体体,水水水水平平平平截截截截面面面面上上上上的的的的法法法法向向向向应应应应力力力力 z
17、z 不不不不变变变变,x x不不不不断断断断增增增增加加加加(),直直直直至至至至满满满满足足足足极极极极限限限限平平平平衡衡衡衡条条条条件件件件(称称称称为为为为被被被被动动动动朗朗朗朗肯肯肯肯状状状状态态态态)时时时时 x x 达达达达最最最最大大大大限限限限值值值值 p p,这这这这时时时时,x x =p p是是是是大大大大主主主主应应应应力力力力,而而而而 z z 是是是是小小小小主主主主应应应应力力力力,并并并并且且且且摩摩摩摩尔尔尔尔圆圆圆圆与与与与抗抗抗抗剪剪剪剪强强强强度度度度包包包包线线线线相相相相切切切切 此时滑动面的方向与小主压力此时滑动面的方向与小主压力此时滑动面的方向
18、与小主压力此时滑动面的方向与小主压力 z z的作用面(即水平面)成的作用面(即水平面)成的作用面(即水平面)成的作用面(即水平面)成 =45=45o o /2 2 由土力学的强度理论可知,当土体中某点处于极限平衡状态时,由土力学的强度理论可知,当土体中某点处于极限平衡状态时,由土力学的强度理论可知,当土体中某点处于极限平衡状态时,由土力学的强度理论可知,当土体中某点处于极限平衡状态时,大主应力大主应力大主应力大主应力 1 1和小主应力和小主应力和小主应力和小主应力 3 3之间应满足以下关系式:之间应满足以下关系式:之间应满足以下关系式:之间应满足以下关系式:黏黏黏黏 性性性性 土土土土 1 1
19、=3 3tgtg2 2(45(450 0+/2)+2/2)+2c c tg(45tg(450 0+/2)/2)或或或或 3 3=1 1tgtg2 2(45(450 0-/2)-2/2)-2c c tg(45tg(450 0-/2)/2)无无无无黏黏黏黏性土性土性土性土 1 1=3 3tgtg2 2(45(450 0+/2)/2)或或或或 3 3=1 1tgtg2 2(45(450 0-/2)/2)土体达主动极限平衡状态时,土体达主动极限平衡状态时,土体达主动极限平衡状态时,土体达主动极限平衡状态时,z z =z z不变,也即大主应力不变,不变,也即大主应力不变,不变,也即大主应力不变,不变,也
20、即大主应力不变,而水平应力而水平应力而水平应力而水平应力 x x是小主应力是小主应力是小主应力是小主应力 a a ,即,即,即,即 1 1=z z=z z 、3 3=a a 无无无无黏黏黏黏性土性土性土性土 a a=z z tg tg2 2(45(450 0-/2)/2)或或或或 a a=z z K Ka a 黏性黏性黏性黏性 土土土土 a a=z z tg tg2 2(45(450 0-/2)-2/2)-2c c tg(45 tg(450 0-/2)/2)K Ka a 主动土压力系数,主动土压力系数,主动土压力系数,主动土压力系数,K Ka a=tgtg2 2(45(450 0-/2)/2)
21、墙后填土的重度,墙后填土的重度,墙后填土的重度,墙后填土的重度,kN/mkN/m3 3,地下水位以下用有效重度,地下水位以下用有效重度,地下水位以下用有效重度,地下水位以下用有效重度 c c 填土的黏聚力,填土的黏聚力,填土的黏聚力,填土的黏聚力,kN/m kN/m2 2 z z 所计算的点离填土面的深度所计算的点离填土面的深度所计算的点离填土面的深度所计算的点离填土面的深度E Ea a通过三角形的形心,即作用在离墙底通过三角形的形心,即作用在离墙底通过三角形的形心,即作用在离墙底通过三角形的形心,即作用在离墙底HH/3 3处处处处 黏性土黏性土黏性土黏性土的主动土压力强度包括两部分:的主动土
22、压力强度包括两部分:的主动土压力强度包括两部分:的主动土压力强度包括两部分:无黏性土无黏性土无黏性土无黏性土的主动土压力强度与高度成正比,沿高度的压力分布的主动土压力强度与高度成正比,沿高度的压力分布的主动土压力强度与高度成正比,沿高度的压力分布的主动土压力强度与高度成正比,沿高度的压力分布为为为为三角形三角形三角形三角形,单位墙长的主动土压力为:,单位墙长的主动土压力为:,单位墙长的主动土压力为:,单位墙长的主动土压力为:黏性土黏性土黏性土黏性土的侧压力分布仅是三角形的侧压力分布仅是三角形的侧压力分布仅是三角形的侧压力分布仅是三角形abcabc部分部分部分部分 实实实实际际际际上上上上墙墙墙
23、墙与与与与土土土土在在在在很很很很小小小小的的的的拉拉拉拉应应应应力力力力作作作作用用用用下下下下就就就就会会会会分分分分离离离离,故故故故在在在在计计计计算算算算土压力时可略去不计土压力时可略去不计土压力时可略去不计土压力时可略去不计 a a点点点点离离离离填填填填土土土土面面面面的的的的深深深深度度度度常常常常称称称称为为为为临临临临界界界界深深深深度度度度,在在在在填填填填土土土土面面面面无无无无荷荷荷荷载载载载的的的的条条条条件件件件下,可令式为零求得下,可令式为零求得下,可令式为零求得下,可令式为零求得z z0 0值,即:值,即:值,即:值,即:主动土压力主动土压力主动土压力主动土压
24、力E Ea a通过在三角形通过在三角形通过在三角形通过在三角形abcabc压力分布图的形心,即作压力分布图的形心,即作压力分布图的形心,即作压力分布图的形心,即作用在离墙底用在离墙底用在离墙底用在离墙底(HH-z z0 0)/3 3处处处处如取单位墙长计算,则主动土压力如取单位墙长计算,则主动土压力如取单位墙长计算,则主动土压力如取单位墙长计算,则主动土压力E Ea a为:为:为:为:或或或或 得:得:得:得:当当当当墙墙墙墙受受受受到到到到外外外外力力力力作作作作用用用用而而而而推推推推向向向向土土土土体体体体时时时时,填填填填土土土土中中中中任任任任意意意意一一一一点点点点的的的的竖竖竖竖
25、向向向向应应应应力力力力 z z =z z仍仍仍仍不不不不变变变变,而而而而水水水水平平平平应应应应力力力力 x x却却却却逐逐逐逐渐渐渐渐增增增增大大大大(),直直直直至至至至出出出出现现现现被被被被动动动动朗朗朗朗肯肯肯肯状状状状态态态态,此此此此时时时时,x x是是是是最最最最大大大大限限限限值值值值 p p,因因因因此此此此 p p是是是是大大大大主主主主应应应应力力力力,也也也也就就就就是是是是被被被被动动动动土土土土压压压压力力力力强强强强度度度度,而而而而 z z则则则则是是是是小小小小主主主主应力,即应力,即应力,即应力,即 3 3=z z =z z 、1 1=p p 无黏性土
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 可靠度侧压力 可靠 压力 PPT 课件
限制150内