土力学与土质学 (第7章)
土力学与土质学 (第7章）
第7章土压力及挡土结构 学习要求: 掌握土压力的基本概念与常用计算方法,初步具备 将土压力理论应用于一般工程问题的能力。 1.掌握静止土压力、主动、被动土压力的形成条件; 2.掌握朗肯土压力理论和库仑土压力理论; 3.了解有超载、成层土、有地下水情况的土压力计算。 基本内容: 7,1概述 7,2静止土压力计算 7.3朗肯土压力理论 7,4库仑土压力理论 7,5挡土结构设计
第7章 土压力及挡土结构 学习要求： 掌握土压力的基本概念与常用计算方法，初步具备 将土压力理论应用于一般工程问题的能力。 1.掌握静止土压力、主动、被动土压力的形成条件； 2.掌握朗肯土压力理论和库仑土压力理论； 3.了解有超载、成层土、有地下水情况的土压力计算。 基本内容： 7.1 概述 7.2 静止土压力计算 7.3 朗肯土压力理论 7.4 库仑土压力理论 7.5 挡土结构设计
7.1概述 ●土压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。 ●挡土墙(或挡土结构)是防止土体坍塌的构筑物,在房屋建筑、水利、铁路 工程以及桥梁中得到广泛应用,由于土压力是挡土墙的主要外荷载。因此, 设计挡土墙时首先要确定土压力的性质、大小、方向和作用点。 ●土压力的计算是个比较复杂的问题。它随挡土墙可能位移的方向分为主动 土压力、被动土压力和静止土压力。 ●土压力的大小还与墙后填土的性质、墙背倾斜方向等因素有关 E E 地下室 E (a) (b) (c) (a)支撑土坡的挡土墙(b)堤岸挡土墙(c)地下室侧墙(d拱桥桥台
7.1 概述 ●土压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。 ●挡土墙(或挡土结构)是防止土体坍塌的构筑物，在房屋建筑、水利、铁路 工程以及桥梁中得到广泛应用，由于土压力是挡土墙的主要外荷载。因此， 设计挡土墙时首先要确定土压力的性质、大小、方向和作用点。 ●土压力的计算是个比较复杂的问题。它随挡土墙可能位移的方向分为主动 土压力、被动土压力和静止土压力。 ●土压力的大小还与墙后填土的性质、墙背倾斜方向等因素有关。 (a)支撑土坡的挡土墙 (b)堤岸挡土墙 (c)地下室侧墙 (d)拱桥桥台
挡土墙上的土压力 挡土墙土压力的大小及其分布规律受到墙体可能的移动方向、墙后填土的 种类、填土面的形式、墙的截面刚度和地基的变形等一系列因素的影响。根 据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态,土压力可分为以下三种: (1)静止土压力:当挡土墙静止不动,土体处于弹性平衡状态时,土对墙的 压力称为静止土压力,一般用E表示。 (2)主动土压力:当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时, 作用在墙上的土压力称为主动土压力,一般用En表示。 (3)被动土压力:当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时,作 用在挡土墙上的土压力称为被动土压力,用E表示。 +△H △H failure Soil edg Height= H Height = H Nature of lateral earth pressure on a retaining wall
挡土墙上的土压力 挡土墙土压力的大小及其分布规律受到墙体可能的移动方向、墙后填土的 种类、填土面的形式、墙的截面刚度和地基的变形等一系列因素的影响。根 据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为以下三种： (1)静止土压力：当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土对墙的 压力称为静止土压力，一般用E0表示。 (2)主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时， 作用在墙上的土压力称为主动土压力，一般用Ea表示。 (3)被动土压力：当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作 用在挡土墙上的土压力称为被动土压力，用Ep表示
墙体位移δ与土压力E的关系 土压力的计算理论主 E 要有古典的朗肯理论 E ( Rankine,1857)和库 伦( CoLlomb,1773)理 论。挡土墙模型实验、 E E: 原型观测和理论研究 表明:在相同条件下, 7E 主动土压力小于静止 土压力,而静止士压 力又小于被动土压力, (a)静止土压力 b)主动土压力 (披动土压力 亦即E2<E<Ep 上图土压力与挡土结构位移∂关系;下图土压力分类
土压力的计算理论主 要有古典的朗肯理论 (Rankine，1857) 和库 伦(CoMlomb,1773)理 论。挡土墙模型实验、 原型观测和理论研究 表明：在相同条件下， 主动土压力小于静止 土压力，而静止土压 力又小于被动土压力， 亦即 Ea < Eo < Ep 上图 土压力与挡土结构位移d的关系 ；下图 土压力分类 墙体位移δ与土压力E的关系