毛亮外文翻译2.doc

11.4 朗肯主动和被动压力和坡回填在第11.2节。我们认为，垂直靠背和水平回填挡土墙。在某些情况下。然而，回填，可他不断与积极压力的情况下，在图11.16所示的水平角度的倾斜。在这种情况下，朗肯主动或被动的压力的方向不再是水平的。，而是倾斜角度与水平方向的压力，如果回填是一种颗粒状土壤与排水摩擦角. 和 c = 0，然后当 = 朗肯积极的压力系数 （11.14）它的主动力墙的单位长度可被指定为 （11.45）线在测量距离从墙底部的H/3，由此产生的行为采取行动。表11.2给出了各种组合 和 和 的值。以类似的方式，墙的高度H与颗粒坡回填朗肯被动土压力可以由方程 (11.46)当 (11.47)是被动土压力系数。在主动力的情况下，合力倾斜角度从水平和墙壁相交的H/3的距离测量墙的底部。表11.3给出的值的各种 and 所对应的值（被动土压力系数）。表11.2值。Eq（11.44）表11.3被动土压力系数 Eq.(11.47)-土壤前面的分析可以扩展到一个带有斜回填的主动和被动朗肯土压力的测定 土壤的-。由Nlazindrani和Ganjali（1997）的数学推导的细节。 对于-的回填，主动的压力为 (11.48)当 朗肯主动土压力系数 而且 (11.49)被动压力由下可得 (11.50)当 朗肯被动土压力系数 而且 (11.51)同理, * (11.52)表11.4给出了 和 随,和 的变化而变化的值。对于主动的情况下，可以拉伸裂纹的深度为 (11.52a) 表11.4 和 的变化在Mazindrani和Ganjali（1997）之后例如11.6根据359页的图11.16可知H= 6.1 m, , = 16.5 kN/,拉裂发生后，确定挡土墙的朗肯主动力解： 从 Eq.(11.52a)知，拉伸裂纹的深度是 所以 在 z=0; 在 z=6.1m; 从表11.4知，当， 时，所以 故， 11.5 挡土墙的摩擦 到目前为止，在我们的主动和被动土压力的研究。我们已经考虑摩擦墙壁的情况下。在现实中，挡土墙很粗糙，面对墙和回填之间的剪切力的发展。理解壁的摩擦，破坏面的影响，让我们考虑一个粗略的挡土墙AB水平颗粒回填，如图11.17所示。在主动的情况下（图11.17a）。当墙AB移动到一个位置AB。在活动区的土壤整体将向外伸出。这将导致在墙上的土壤相对向下运动。这个动态将导致上墙（图11.17b）向下剪，工具在主动的情况下它被称为正壁的摩擦。如果是摩擦角之间的墙和回填，然后由此产生的积极力量，他将倾向于在挡土墙背面绘制了正常的角度。先进的研究表明，在回填的破坏面可以代表BCD图11.19a所示。的部分BC是弯曲的，和背表面部分的CD是一条直线。朗肯的活跃状态中存在的区域ACD的。在某些情况下，如果在如图11.17a所示的墙壁向下被迫回填，然后主动力的方向将改变如图11.17c所示。这是一个主动土压力的情况与负壁的摩擦。图11.17c也显示破坏面在回填的性质。壁摩擦的被动状态的影响见图11.7d和11.7e。当墙AB推倒一个位置AB（图11.17d），在被动区土将会被压缩。其结果将会对挡土墙向上有一个剪切作用（图11.17e）。这是指在被动的情况下正面壁的摩擦。由此产生的被动力将与正常得出的墙背面有一个夹角。土壤中的失效面有弯曲的下部BC和一条直线上半部分CD。朗肯被动土压力存在的区域为ACD。如果在图11.17d中的墙壁用力向上相对回填。然后被动力的方向将随图11.17f中()改变。图11.17f也显示了在回填的失效表面的性质。出于实际考虑，在松散颗粒回填时，壁的摩擦角等于土壤摩擦角，为致密粒状回填，比小而且。图11.17 墙壁的摩擦破坏面的影响图11.1711.6库仑土压力理论200余年前，库伦（1776）提出对挡土墙的主动和被动土压力理论。在这个理论中，库仑认为失效表面是一个平面。考虑到壁的摩擦，库仑土压力理论推导的一般原则为粘性土回填。（由方程定义的剪切强度）在本节中给出来。图11.18 库伦的主动土压力：（一）试验失效楔：（二）力多边形主动情况下：让AB（图11.18a）护配套颗粒土壁的背面，其表面是不断倾斜，与水平方向的夹角。BC是试验失效面。在稳定的考虑可能失效楔ABC时下面的力（墙的长度单位）1.W 土楔的有效重量2.F 由在BC失效面上产生的剪力和正应力。这是在一个与正常情况下倾斜角度绘制平面BC3. 单位长度墙体的主动土压力。的方向倾向一个角度于挡土墙的表面。是土壤和墙之间的摩擦角。力的楔形三角形如图11.18所示。从正弦法律，我们有 (11.53)或 (11.54)上述方程可以写成如下形式 (11.55)当=单位重量的回填土。，H,和的值是常数，而且是唯一的变量。以确定的最大临界值，我们有 (11.56)解出Eq. (1I.56)后，当把的关系式代入Eq. (11.55)中，我们获得库仑主动土压力 （11.57）当为库仑主动土压力系数时，由 （11.58）请注意，当而且时，库仑主动土压力系数变为，这和本章前面朗肯土压力系数相同。 对于背部垂直和水平回填的挡土墙，值的变化从表11.5给出。从这个表说明，对于一个给定的值来说，壁摩擦的效果会减小主动土压力系数。表11.6和表11.7给出了当时的 Eq. (11.58)的值。这些表可以用于挡土墙的设计（见第13章）。表11.5是当时Eq. (11.58)的值。表11.6 时Eq.(10.58)的值被动的情况下：图11.19a显示类似图11.18a所认为的一个坡地粘性土回填挡土墙. 楔ABC的被动状态下的平衡力多边形图如11.19b所示。，是被动土压力的表示方法。在本节其他符号与在主动情况下所使用的符号一样。我们按照主动情况下的过程中，可以得到 (11.59)表11.7 式(10 58)的值，注意：当库仑被动土压力系数，或者 (11.60)为支持与水平面垂直背面颗粒土回填摩擦墙（就是说）(11.60)式中 图11.19库仑被动土压力；（a）实验破坏楔体，（b）力多边形 这和有11.19式中所给的郎肯被动土压力系数是相同的关系。的值（当 且 ）在表11.8中给出。从该表可以看出，对于变化的和，的值会随着壁的摩擦而变大。注意，假设破坏面是在库仑理论中严重高估墙壁的被动抵抗力的平面。尤其是当时。这个偏差有可能会使所设计的目标有点不安全。 表11.8 当的值，由（11.60）式得来表11.9 的值 式11.61由希尔兹和Tolunay的分析用水平粘性土回填的垂直的墙壁的值。11.7 被动土压力假设 在土壤中的弧形破坏面如11.6节所述，库仑理论中高估了被动抵抗力当时。前几个研究已获得了假设土壤中的弯曲破坏面时的。在谈到图11.17（d）。Shields和Tolunay（1973）假设土壤中弯曲破坏面BC为一个对数螺旋线的弧。表11.9给出了从这样的分析弧所获得的变化的值。对于这种情况，请注意 (11.61)问题11.1 假设在图11.20所示的墙从产生抑制，找到墙的长度单位所造成的侧向力的大小和位置，例：a. b. 沙 单位重量为（或密度为） （壁的摩擦角）=011.2 图11.20显示了粘性土回填挡土墙。对于有下列情形，由朗肯土压力的状态和所造成的位置确定墙的单位长度的主动土压力。a. b. c. 11.3 如图11.21所示挡土墙。确定郎肯主动土压力，每个下列情况下墙的单位长度和所造成的位置a. b. 11.4 从图11.20中，确定被动土压力，墙的单位长度的朗肯土压力。考虑以下情形 a. b. 11.5 根据图11.21.确定朗肯被动土压力。，下列情况下的墙的单位长度。还可以找到每种情况下所造成的位置。ab. 11.6 挡土墙垂直背面高4.3米，保持均匀的饱和软粘土。饱和粘土单位重量为19.6 KN /实验室测试表明，粘土的不排水抗剪强度，是19.2kn/。 a. 做必要的计算而且在墙壁上绘制朗肯的主动土压力随深度的变化。 b. 查找拉伸裂纹发生的深度。 c. 确定之前发生拉裂时墙的单位长度的总主动土压力。 d. 确定之前发生拉裂时墙的单位长度的总主动土压力，也找到了所造成的位置。11.7 重做假设问题11.6回填增加7.2的附加回填。11.8 挡土墙垂直背面高6米有c-土壤为回填。对于回填土，。考虑到拉伸裂纹的存在，确定朗肯主动土压力。，下列情况下的墙的单位长度。还可以找到每种情况下所造成的位置。11.9 对于问题11.8所描述的墙，确定被动土压力，墙的单位长度的朗肯土压力。11.10 如图11.22所示的挡土墙，确定朗肯主动土压力。，下列情况下的墙的单位长度。还可以找到每种情况下所造成的位置。假设拉伸裂纹存在。 a. b.11.11 挡土墙如图11.23所示。墙的高度为6米，按回填土的单位重量为17 kN/计算的主动力，使用库仑方程于下列墙壁的摩擦角值的变化： 粘土 c 密度= 沙 单位重量为（或密度为） (墙壁的摩擦角) a. b. c. 讨论结果的方向和位置。11.12 问题11.11中所述的挡土墙，确定被动土压力，墙的单位长度使用以下壁的摩擦角的值变化时的库仑方程。 a. b. c. 针对这个问题使用参考文献COULOMB,C. A. (1776).“Essai sur ure Application des Regles de Maximis et Minimis a quelques Problemes de Statique, relatifs a lArchitecturc,”Mem. Roy. des Sciences,Paris,Vol.3,38.JAKY, J. (1944). The Coefficient of Earth Pressure at Rest, Journal of the Society of Hungarian Architects and Engineers,Vol. 7,355-358.MASSARSCH, K. R. (1979). Lateral Earth Pressure in Normally Consolidated Clay. Proceedings of the Seventh European Conference on Soil Mechanrics and Foundation Engineering,Brighton,England, Vol. 2,245-250. MAZINDRANI, Z. H., and GANJALi, M. H. (1997). Lateral Earth Problem of Cohesive Backfill with Inclined Surface, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. ASCE, Vol. 123, No. 2, 110-112.RANKINE, W. M. J. (1857). On Stability on Loose Earth, Philosophic Transactions of