幾種常見情況下的土壓力計算課件.ppt

1、問題提出,4.5.1 粘性土應(yīng)用庫侖土壓力,1)、根據(jù)抗剪強(qiáng)度相等原理,粘性土的抗剪強(qiáng)度：,等值抗剪強(qiáng)度：,評論：,4.5 幾種常見情況下的土壓力計算,2)、根據(jù)土壓力相等原理,按等值內(nèi)摩擦角的土壓力：,粘性土壓力：,評論：,3)、圖解法,圖解法： 基本解法,庫爾曼圖解法：,粘性填土的土壓力：,粘性填土的土壓力：,4.5.2 填土面有均布荷載,當(dāng)量土層厚度：,(1)、墻背豎直、填土表面水平：,1)、連續(xù)均布荷載,qKa,hKa,a,a,b,c,d,q,h,(2)、墻背及填土表面傾斜：,設(shè)換算所得的土體厚度為h，則h=q/。假想的土體表面與墻背AB的延長線交于A點，可以AB為假想墻背計算主動土壓

2、力，但由于土體表面和墻背面均為傾斜面，假想的墻高應(yīng)為H+h。為清楚起見，將A點附近的圖形放大，根據(jù)圖中的幾何關(guān)系，有：AE=h，AAcos(-)=AEcos，h=AAcos，于是得到：,然后以AB為墻背，按土體表面無荷載時的情況計算土壓力。但須注意實際土壓力只在墻身高度范圍內(nèi)分布，因此不應(yīng)考慮墻頂以上h范圍內(nèi)的土壓力。相應(yīng)的計算公式如下： 墻頂： 墻底： 實際墻背AB上的土壓力合力為墻高H范圍內(nèi)壓力圖形的面積，即 其作用位置在墻背上相當(dāng)于梯形面積形心的高度處，作用線與墻背法線成角。,（5.20）,4.5.3 墻后填土分層,第一層按均質(zhì)土計算：,求第二層時將第一層按重度換算(看成q)，即：,當(dāng)量

3、土層厚度,1)、墻背豎直、填土表面水平：,則,可見，土層分界面處，a有突變,(a),(b),(c),計算中近似地將各分層面假想為與土體表面平行。相應(yīng)的計算方法是：對于第一層土可按前述均勻土層的計算方法進(jìn)行計算；計算下層土的土壓力時，可將上層土的重力連同外荷載一起當(dāng)作作用于下層土（分界面與表層土體表面平行）上的均布荷載，然后按上條所述的方法進(jìn)行計算，但其有效范圍應(yīng)限制在下層土內(nèi)。現(xiàn)以下圖為例說明具體方法： 第一層土的頂面處： 第一層土的底面處：,2)、墻背及填土表面傾斜：,圖7-20 分層填土的主動土壓力,上列式中的h可計算求得。 在計算第二層土的土壓力時，將第一層土的重力連同外荷載按第二層土的

4、重度換算為當(dāng)量土層高度h1，即 相應(yīng)的墻高計算值應(yīng)為： 故在第二層土的頂面處： 第二層土的底面處：,當(dāng)土的層數(shù)超過兩層時，其余各層的計算方法與上類似。每層土的土壓力合力的大小等于該層壓力分布圖的面積，作用點在墻背上相應(yīng)于各層壓力圖的形心高度位置，方向與墻背法線成角。 如果工程中對計算精度的要求不高，在計算分層土的土壓力時，也可將各層土的重度和內(nèi)摩擦角按土層厚度加權(quán)平均，然后近似地把土體當(dāng)作均質(zhì)土求土壓力系數(shù)Ka并計算土壓力。這樣所得的土壓力及其作用點和分層計算時是否接近要看具體情況而定。,4.5.4 墻后填土有地下水,2020/10/10,21,可編輯,水下，取浮重度,總側(cè)向壓力PaPw,式中

5、：Pw水壓力的合力，,有地下水、連續(xù)均布荷載時的情形,4.5.5 墻背形狀有變化的情況 折線形 卸荷平臺,已知某擋土墻H=8米，墻背豎直、光滑，填土表面水平，填土重度18.0kN/m3， sat18.0kN/m3 30，c=0。計算： 1）P0，Pa； 2）當(dāng)?shù)叵滤簧仙诫x墻頂4米時， Pa ，Pw 。,例5.2,例1擋土墻高5m，墻背豎直光滑，土體表面水平，土面作用有大面積均勻堆載q，土與墻背間的摩擦可忽略不計，土體的分層情況及相關(guān)土性指標(biāo)均如圖示。試求主動土壓力沿?fù)鯄Ω叩姆植肌?解：第一層土，1=20，故有： 第二層土，2=30，故有：,所以，地面處： 于是地面處開裂，深度為： 分層面

6、上： 分層面下，c=0： 注意：分層面處的豎向壓力只與層面以上土的重力和外荷載有關(guān)。,墻踵處： 畫出土壓力的分布如圖。,例： 某檔墻高7m，墻背豎直、光滑、墻后填土面水平，并作用有均布荷載q=20kPa，各土層參數(shù)如下圖所示。試計算該擋墻墻背總側(cè)壓力P及其作用點位置，并繪制側(cè)壓力分布圖。,4m,3m,35.72,40.00kPa,19.46,21.37,0.794,q=20kPa,7.00kPa,13.96m,1=18.0kN/m3,1=20,C1=12kPa,sat=19.2kN/m3,2=26,C2=6.0kPa,E=215.64kN/m,解：因墻背豎直、光滑，填土面水平，符合朗肯條件，故有：,如上圖所示，填土表面土壓力強(qiáng)度為：,4m,3m,35.72,40.00kPa,19.46,21.37,0.794,q=20kPa,7.00kPa,13.96m,1=18.0kN/m3,1=20,C1=12kPa,sat=19.2kN/m3,2=26,C2=6.0kPa,E=215.64kN/m,第一層底部土壓力強(qiáng)度為：,第二層頂部土壓力