可靠度侧压力.ppt
《可靠度侧压力.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《可靠度侧压力.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 侧压力一、土的侧向压力 11、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 挡土墙后的填土因 挡土墙后的填土因 自重 自重 或 或 外荷载作用 外荷载作用 对墙 对墙背产生的侧向压力 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 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 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 E E0 0 主动土压
2、力 主动土压力 E Ea a 被动土压力 被动土压力 E Ep p 静止土压力 静止土压力(earth pressure at rest earth pressure at rest)如 如 果 果 挡 挡 土 土 墙 墙 在 在 土 土 压 压 力 力 作 作 用 用 下 下 不 不 发 发 生 生 移 移 动 动 或 或 转 转 动 动 而 而 保 保 持 持 原 原 来 来位 位 置 置,则 则 墙 墙 后 后 土 土 体 体 处 处 于 于 弹 弹 性 性 平 平 衡 衡 状 状 态 态,此 此 时 时 墙 墙 背 背 所 所 受 受 的 的 土 土压力称为 压力称为 静止土压力 静止
3、土压力 以符号 以符号 E E0 0 表示 表示 主动土压力 主动土压力(active earth pressure active earth pressure)当 当 挡 挡 土 土 墙 墙 在 在 填 填 土 土 产 产 生 生 的 的 土 土 压 压 力 力 作 作 用 用 下 下 向 向 墙 墙 前 前 移 移 动 动 和 和 转 转 动 动 时 时,随 随 着 着 位 位 移 移 量 量 的 的 增 增 大 大,作 作 用 用 于 于 墙 墙 后 后 的 的 土 土 压 压 力 力 逐 逐 渐 渐 减 减 少 少,当 当 位 位移 移 量 量 达 达 某 某 一 一(微 微 量 量)
4、值 值 时 时,墙 墙 后 后 土 土 体 体 处 处 于 于 主 主 动 动 极 极 限 限 平 平 衡 衡 状 状态 态,此 此 时 时 作 作 用 用 于 于 墙 墙 背 背 上 上 的 的 土 土 压 压 力 力 称 称 为 为 主 主 动 动 土 土 压 压 力 力 以 以 符 符号 号 E Ea a 表示 表示 被动土压力 被动土压力(passive earth pressure passive earth pressure)当挡土墙在 当挡土墙在 外荷载 外荷载 作用下 作用下 推向土体 推向土体 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
5、量足 量的增加,土体对墙背的反力也逐渐增加,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 被动极限平衡状态 被动极限平衡状态 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 被动土压力 被动土压力 以符号 以符号 E Ep p 表示 表示 E E0 0、E Ea a、E Ep p三者的关系 三者的关系(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:在相同条件下,主动土压力 E Ea a 小于静止 小于静止土压力 土压力E E0 0,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 E Ep p,即,即
6、 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 p p 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22、土压力的计算、土压力的计算 静止土压力(静止土压力(E E0 0)在 在 填 填 土 土 表 表 面 面 下 下 任 任 意 意 深 深 度 度z z 处 处 取 取 出 出 一 一 微 微 元 元 体 体M M,作 作 用 用 的 的 应 应 力 力(如图):(如图):竖向的土自重
7、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 0 0=K K0 0 z z=K K0 0 z z 式 式 中 中,K K0 0 静 静 止 止 土 土 压 压 力 力 系 系 数 数,可 可 近 近 似 似 按 按 K K0 0=1-sin 1-sin/(/为 为土 土 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,kN/m kN/m3 3 大 大 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:方 方 向 向: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 作用点 作用点:静止土压力的作用点在距墙底 静止
8、土压力的作用点在距墙底H H/3 3 处 处 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 0 0=K K0 0 z z=K K0 0 z z z z z z M M d dz z 0 0 E E0 0 H H 1/3 1/3H H K K0 0 H H 静止土压力 静止土压力 0 0 的分布 的分布 主动土压力 主动土压力E Ea a、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(Rankines earth pressure theory Rankines earth pressure theory)朗 朗 肯 肯 土 土 压 压
9、 力 力 理 理 论 论 是 是 根 根 据 据 半 半 空 空 间 间 内 内 的 的 应 应 力 力 状 状 态 态 和 和 土 土 的 的 极 极 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 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 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 c c、挡 挡 土 土 墙 墙 的 的 墙 墙 背 背 竖 竖 直 直(=0 0)、光 光 滑 滑(=0 0)、填 填土 土 面水平(面水平(=0=0)、无超载)、无超载 墙背与填土之间无摩擦力,因而无剪
10、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 塑性主动状态 塑性主动状态 当 当 挡 挡 土 土 墙 墙 离 离 开 开 土 土 体 体 向 向 远 远 离 离 墙 墙 背 背 方 方 向 向 移 移 动 动 时 时,墙 墙 后 后 土 土 体 体M M 有 有伸 伸 张 张 的 的 趋 趋 势 势,此 此 时 时 单 单 元 元 在 在 水 水 平 平 截 截 面 面 上 上 的 的 法 法 向 向 应 应 力 力 z z不 不 变 变 而 而竖 竖 向 向 截 截 面 面 上 上 的 的 法 法 向 向 应 应 x x却 却 逐 逐 渐 渐 减 减 少 少
11、(),直 直 至 至 满 满 足 足 极 极 限 限平 平 衡 衡 条 条 件 件 为 为 止 止(称 称 为 为 主 主 动 动 朗 朗 肯 肯 状 状 态 态),此 此 时 时 x x 达 达 最 最 低 低 限 限 值 值 a a,因 因 此 此,a a是 是 小 小 主 主 应 应 力 力,而 而 z z是 是 大 大 主 主 应 应 力 力,并 并 且 且 摩 摩 尔 尔 圆 圆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 z z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 当
12、 当 挡 挡 土 土 墙 墙 在 在 外 外 力 力 作 作 用 用 下 下 挤 挤 压 压 土 土 体 体,水 水 平 平 截 截 面 面 上 上 的 的 法 法 向 向 应 应 力 力 z z 不 不 变 变,x x不 不 断 断 增 增 加 加(),直 直 至 至 满 满 足 足 极 极 限 限 平 平 衡 衡 条 条 件 件(称 称为 为 被 被 动 动 朗 朗 肯 肯 状 状 态 态)时 时 x x 达 达 最 最 大 大 限 限 值 值 p p,这 这 时 时,x x=p p是 是 大 大主 主 应 应 力 力,而 而 z z 是 是 小 小 主 主 应 应 力 力,并 并 且 且
13、 摩 摩 尔 尔 圆 圆 与 与 抗 抗 剪 剪 强 强 度 度 包 包 线 线 相 相切 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 z z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,大主应力 大主应力 1 1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:黏 黏 性 性 土 土 1 1=3 3tg tg2 2(45(450 0+/2)+2/2)+2c c tg(45 tg(450 0+/2)/2)或 或 3
14、3=1 1tg tg2 2(45(450 0-/2)-2/2)-2c c tg(45 tg(450 0-/2)/2)无 无 黏 黏 性土 性土 1 1=3 3tg tg2 2(45(450 0+/2)/2)或 或 3 3=1 1tg tg2 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,z z=z z 不变,也即大主应力不变,不变,也即大主应力不变,而水平应力 而水平应力 x x是小主应力 是小主应力 a a,即,即 1 1=z z=z z、3 3=a a 无 无 黏 黏 性土 性土 a a=z z tg tg2 2(45(450 0-/2)/2)或 或
15、 a a=z z K Ka a 黏性 黏性 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,K Ka a=tg tg2 2(45(450 0-/2)/2)墙后填土的重度,墙后填土的重度,kN/m kN/m3 3,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,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H H/3 3
16、 处 处 黏性土 黏性土 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 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 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: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abc abc 部分 部分 实 实 际 际 上 上 墙 墙 与 与 土 土 在 在 很 很 小 小 的 的 拉 拉 应 应 力 力 作 作 用 用 下 下 就 就 会 会 分 分 离 离,故 故 在 在 计 计 算 算土压力时可略去不计 土压力时可略去不计 a a 点
17、 点 离 离 填 填 土 土 面 面 的 的 深 深 度 度 常 常 称 称 为 为 临 临 界 界 深 深 度 度,在 在 填 填 土 土 面 面 无 无 荷 荷 载 载 的 的 条 条 件 件下,可令式为零求得 下,可令式为零求得z z0 0值,即:值,即:主动土压力 主动土压力E Ea a通过在三角形 通过在三角形abc abc 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(H H-z z0 0)/3 3 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E Ea a为:为:或 或 得:得:当 当 墙 墙 受 受 到 到 外 外 力 力 作 作
- 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 压力
限制150内