土壓力-朗肯土壓力理論（土力學(xué)課件）

朗肯被動(dòng)土壓力-作業(yè)1朗肯被動(dòng)土壓力-作業(yè)1簡(jiǎn)答題：簡(jiǎn)要回答用朗肯理論計(jì)算砂類土被動(dòng)土壓力時(shí)，砂類土的土壓力分布情況。朗肯被動(dòng)土壓力-作業(yè)1用朗肯理論計(jì)算砂類土被動(dòng)土壓力時(shí)，砂類土的土壓力分布情況。（1）砂類土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度與所求位置距墻頂距離z成正比，沿墻高呈三角形分布（2）合力大小為分布圖形的面積，即三角形面積（3）合力作用點(diǎn)在三角形形心，即作用在離墻底h/3處，水平指向墻背

朗肯被動(dòng)土壓力-作業(yè)2朗肯被動(dòng)土壓力-作業(yè)2簡(jiǎn)答題：簡(jiǎn)要回答用朗肯理論計(jì)算黏性土被動(dòng)土壓力時(shí)，黏性土的土壓力分布情況。朗肯被動(dòng)土壓力-作業(yè)21.黏性土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度包括兩部分：（1）

土的自重引起的土壓力

zKp（2）

黏聚力c引起的側(cè)壓力2c√Kp2.黏性土的土壓力分布情況：（1）黏性土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度不存在負(fù)側(cè)壓力區(qū)（2）合力大小為分布圖形的面積，即梯形分布圖形面積（3）合力作用點(diǎn)在梯形形心，水平指向墻背

朗肯被動(dòng)土壓力-作業(yè)3朗肯被動(dòng)土壓力-作業(yè)3計(jì)算題：有一擋土墻，高5米，墻背直立、光滑，墻后填土面水平，填土為砂性土，其重度γ=18kN/m3、內(nèi)摩擦角

=40o求被動(dòng)土壓力及其作用點(diǎn)，并繪出被動(dòng)土壓力分布圖h=5m

=17kN/m3

=40o朗肯被動(dòng)土壓力-作業(yè)3被動(dòng)土壓力系數(shù)墻底處土壓力強(qiáng)度被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力作用點(diǎn)距墻底的距離墻頂處土壓力強(qiáng)度414Zx=1.67

朗肯被動(dòng)土壓力-作業(yè)4朗肯被動(dòng)土壓力-作業(yè)4計(jì)算題：有一擋土墻，高6米，墻背直立、光滑，墻后填土面水平。填土為黏性土，其重度、內(nèi)摩擦角、黏聚力如下圖所示，求被動(dòng)土壓力及其作用點(diǎn)，并繪出被動(dòng)土壓力分布圖h=6m

=17kN/m3c=8kPa

=20o朗肯主動(dòng)土壓力-作業(yè)4被動(dòng)土壓力系數(shù)墻底處土壓力強(qiáng)度被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力作用點(diǎn)距墻底的距離墻頂處土壓力強(qiáng)度h=6Ep=76122.92312.18土壓力概述1.土壓力的概念E填土面碼頭隧道邊墻EE拱橋橋臺(tái)E土壓力通常是指擋土墻結(jié)構(gòu)物背后的填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背所產(chǎn)生的側(cè)向壓力2.土壓力分類擋土墻在壓力作用下不發(fā)生任何位移、轉(zhuǎn)動(dòng)和彎曲變形，墻后填土處于彈性平衡狀態(tài)時(shí)，作用在擋土墻背的土壓力。常見(jiàn)地下室外墻、船閘邊墻、隧道邊墻的水平土壓力，考慮橋臺(tái)滑動(dòng)穩(wěn)定時(shí)臺(tái)前土壓力（1）靜止土壓力地下室外墻Ea滑裂面

擋土墻在土壓力作用下，離開(kāi)土體向前移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)至一定數(shù)值，墻后土體達(dá)到主動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻背的土壓力。2.土壓力分類（2）主動(dòng)土壓力常見(jiàn)橋臺(tái)臺(tái)背、擋土墻2.土壓力分類（2）主動(dòng)土壓力2.土壓力分類滑裂面Ep擋土墻在外力作用下向著填土方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)至一定數(shù)值，墻后土體達(dá)到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻背上的土壓力。常見(jiàn)拱橋橋臺(tái)（3）被動(dòng)土壓力2.土壓力分類（3）被動(dòng)土壓力2.土壓力分類橫向支撐板樁主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力板樁圍堰試分析作用在板樁上的土壓力3.墻的位移與土壓力的關(guān)系-△+△位移+ΔEpΔpΔaEoEa土壓力E-Δ墻身位移與土壓力間關(guān)系3.墻的位移與土壓力的關(guān)系1.Ea

＜Eo

＜＜Ep2.△p＞＞△a對(duì)同一擋土墻，在填土的物理力學(xué)性質(zhì)相同的條件下有以下規(guī)律：4.界限位移土壓力狀態(tài)土的類別擋土墻位移形式所需位移量主

動(dòng)砂性土平

移繞墻趾轉(zhuǎn)動(dòng)0.001H0.001H黏性土平

移繞墻趾轉(zhuǎn)動(dòng)0.004H0.004H被

動(dòng)砂性土平

移繞墻趾轉(zhuǎn)動(dòng)0.05H＞0.1H產(chǎn)生主動(dòng)、被動(dòng)土壓力所需的位移量界限位移是指墻后土體將要出現(xiàn)而未出現(xiàn)滑動(dòng)面時(shí)，擋土墻位移的臨界值

5.墻體剛度對(duì)土壓力的影響剛性擋墻，墻背受到的土壓力一般近似沿墻高呈上小下大的三角形直線分布。柔性擋土墻，其墻后土壓力不再是直線分布而是較復(fù)雜的曲線分布。二級(jí)標(biāo)題三級(jí)標(biāo)題顏色中文字體：思源黑體英文字體：新羅馬2.土壓力分類一級(jí)標(biāo)題三級(jí)標(biāo)題（3）被動(dòng)土壓力名詞術(shù)語(yǔ)12土壓力：通常是指擋土墻結(jié)構(gòu)物背后的填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背所產(chǎn)生的側(cè)向壓力名詞術(shù)語(yǔ)13主動(dòng)土壓力：在土壓力作用下，擋土墻離開(kāi)土體向前位移或轉(zhuǎn)動(dòng)至一定數(shù)值，墻后土體達(dá)到主動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻背的土壓力被動(dòng)土壓力：在外力作用下，擋土墻推擠土體向后位移或轉(zhuǎn)動(dòng)至一定數(shù)值，墻后土體達(dá)到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻背的土壓力

土壓力概述-作業(yè)1土壓力概述-作業(yè)1簡(jiǎn)答題：1.土壓力的概念2.根據(jù)墻體變位與土壓力的關(guān)系，土壓力分為哪幾種？3.對(duì)同一擋土墻，在填土的物理力學(xué)性質(zhì)相同的條件下土壓力的大小與位移存在什么關(guān)系？土壓力概述-作業(yè)11.土壓力：通常是指擋土墻結(jié)構(gòu)物背后的填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背所產(chǎn)生的側(cè)向壓力。2.根據(jù)墻體變位與土壓力的關(guān)系，土壓力分為靜止土壓力、主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力3.對(duì)同一擋土墻，在填土的物理力學(xué)性質(zhì)相同的條件下土壓力的大小與位移滿足以下關(guān)系：Ea

＜Eo

＜＜Ep△a＜＜

△p朗肯土壓力基本假定1.擋土墻背垂直、光滑2.填土表面水平3.墻體為剛性體f=0

f

f=c+tan

zK0

z伸展45o-

/245o＋

/2一、靜止土壓力計(jì)算作用在擋土結(jié)構(gòu)背面的靜止土壓力可視為天然土層自重應(yīng)力的水平分量靜止土壓力分布：三角形分布土壓力作用點(diǎn)：作用點(diǎn)距墻底h/3

f

f=c+tan

zK0

zhz

zK0

zK0h

h/3一、靜止土壓力計(jì)算靜止土壓力系數(shù)測(cè)定方法：1.可由泊松比確定2.通過(guò)側(cè)限條件下的試驗(yàn)測(cè)定

4.按相關(guān)表格提供的經(jīng)驗(yàn)值確定一、靜止土壓力計(jì)算靜止土壓力系數(shù)測(cè)定方法：各種土的靜止土壓力系數(shù)土壤名稱

K0土壤名稱土壤狀態(tài)K0土壤名稱土壤狀態(tài)K0

碎石類土0.15～0.20粉質(zhì)黏土半干硬0.25黏土半干硬0.25砂類土0.20～0.25硬塑0.30硬塑0.35粉土0.25軟塑、流塑0.35軟塑、流塑0.42二、主動(dòng)土壓力計(jì)算h45o＋

/2z

z(σ1)ea(σ3)

hKaEah/3砂類土朗肯主動(dòng)土壓力強(qiáng)度

f

f=c+tan

zK0

z伸展45o-

/2二、主動(dòng)土壓力計(jì)算1.砂類土(1)無(wú)粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度與z成正比，沿墻高呈三角形分布(2)合力大小為分布圖形的面積，即三角形面積(3)合力作用點(diǎn)在三角形形心，即作用在離墻底h/3處

HKaEaH/3二、主動(dòng)土壓力計(jì)算2.黏性土h

z0

(h-z0)/3Ea粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度包括兩部分(1)土的自重引起的土壓力

zKa

臨界深度z0得z0粘性土主動(dòng)土壓力分布特點(diǎn)（1）粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度存在負(fù)側(cè)壓力區(qū)（計(jì)算中不考慮）（2）合力大小為分布圖形的面積（不計(jì)負(fù)側(cè)壓力部分）（3）合力作用點(diǎn)在三角形形心，即作用在離墻底(h-z0)/3處三、被動(dòng)土壓力計(jì)算1.無(wú)粘性土c=0

f

f=c+tan

zK0

z45o＋

/2三、被動(dòng)土壓力計(jì)算1.無(wú)粘性土c=0h

hKph/3Ep(1)無(wú)粘性土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度與z成正比，沿墻高呈三角形分布(2)合力大小為分布圖形的面積，即三角形面積(3)合力作用點(diǎn)在三角形形心，即作用在離墻底h/3處三、被動(dòng)土壓力計(jì)算2.當(dāng)c＞0,粘性土hEp

hp粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度包括兩部分土的自重引起的土壓力

zKp

三、被動(dòng)土壓力計(jì)算2.當(dāng)c＞0,粘性土(1)粘性土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度不存在負(fù)側(cè)壓力區(qū)(2)合力大小為分布圖形的面積，即梯形分布圖形面積(3)合力作用點(diǎn)在梯形形心例有一擋土墻，高6米，墻背直立、光滑，墻后填土面水平。填土為粘性土，其重度、內(nèi)摩擦角、粘聚力如下圖所示，求主動(dòng)土壓力及其作用點(diǎn)，并繪出主動(dòng)土壓力分布圖h=6m

=17kN/m3C=8kPa

=20o解

z0Ea(h-z0)/36m

墻底處土壓力強(qiáng)度臨界深度主動(dòng)土壓力大?。褐鲃?dòng)土壓力作用點(diǎn)：主動(dòng)土壓力方向：水平指向墻背主動(dòng)土壓力系數(shù)

朗肯主動(dòng)土壓力-作業(yè)1朗肯主動(dòng)土壓力-作業(yè)1簡(jiǎn)答題：簡(jiǎn)要回答用朗肯理論計(jì)算砂類土主動(dòng)土壓力時(shí)，砂類土的土壓力分布情況。朗肯主動(dòng)土壓力-作業(yè)1用朗肯理論計(jì)算砂類土主動(dòng)土壓力時(shí)，砂類土的土壓力分布情況。（1）砂類土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度與z成正比，沿墻高呈三角形分布（2）合力大小為分布圖形的面積，即三角形面積（3）合力作用點(diǎn)在三角形形心，即作用在離墻底h/3處，水平指向墻背

朗肯主動(dòng)土壓力-作業(yè)2朗肯主動(dòng)土壓力-作業(yè)2簡(jiǎn)答題：簡(jiǎn)要回答用朗肯理論計(jì)算黏性土主動(dòng)土壓力時(shí)，黏性土的土壓力分布情況。朗肯主動(dòng)土壓力-作業(yè)2用朗肯理論計(jì)算黏性土主動(dòng)土壓力時(shí)，黏性土的土壓力分布情況如下：黏性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度包括兩部分：土的自重引起的土壓力

zKa，黏聚力c引起的負(fù)側(cè)壓力2c√Ka（1）黏性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度存在負(fù)側(cè)壓力區(qū)（計(jì)算中不考慮）（2）合力大小為分布圖形的面積（不計(jì)負(fù)側(cè)壓力部分）（3）合力作用點(diǎn)在三角形形心，即作用在離墻底(h-z0)/3處

朗肯主動(dòng)土壓力-作業(yè)3朗肯主動(dòng)土壓力-作業(yè)3計(jì)算題：有一擋土墻，高5米，墻背直立、光滑，墻后填土面水平，填土為砂性土，其重度γ=18kN/m3、內(nèi)摩擦角

=40o求主動(dòng)土壓力及其作用點(diǎn)，并繪出主動(dòng)土壓力分布圖h=5m

=18kN/m3

=40o朗肯主動(dòng)土壓力-作業(yè)3主動(dòng)土壓力系數(shù)墻底處土壓力強(qiáng)度主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力作用點(diǎn)距墻底的距離墻頂處土壓力強(qiáng)度19.6Zx=1.67

朗肯主動(dòng)土壓力-作業(yè)4朗肯主動(dòng)