土力学第七章土压力计算不含库仑土压力理论

第七章土压力计算内容提要土压力的类型静止土压力计算朗金（Rankine）土压力理论主动土压力计算被动土压力计算库仑（Coulomb）土压力理论主动土压力计算被动土压力计算什么是土压力？什么是挡土结构物？问题土压力土挡土墙Retainingwall土压力挡土结构物挡土结构物（挡土墙）是一种人工构筑物，广泛应用于土木、水利和交通等工程领域。其作用为：支挡土体的侧向位移，保证土体或土工构筑物的稳定性；使部分侧向荷载分散传递到土体上。拱桥桥台挡土结构物土压力挡土结构物（挡土墙）所承受的来自墙后填土的侧向压力总称为土压力。产生土压力的主要原因包括：土体自重引起的侧向压力，水压力，构筑物荷载，施工荷载，地震荷载等。一些挡土墙的工程实例清华园甲所背面的挡土墙－浆砌块石E一些挡土墙的工程实例E填土堤岸挡土墙一些挡土土墙的工工程实例例隧道衬砌砌一些挡土土墙的工工程实例例E拱桥桥台台一些挡土土墙的工工程实例例地下室侧墙E填土一些挡土土墙的工工程实例例护坡桩形形成的挡挡土结构构本章讨论论的中心心问题作用在挡挡土墙上上的土压压力的计计算，包包括：土压力的的大小、、方向、、分布规规律、合合力的大大小及作作用点。。土压力的的影响因因素土压力的的大小及及其分布布规律的的影响因因素：挡土墙的的位移方方向；挡土墙和和墙后土土体相对对位移的的大小；；墙后土体体的性质质；挡土墙的的刚度和和高度等等。土压力的的三种类类型根据挡土墙的的位移方方向和墙后土体体的应力力状态，可以将将土压力力分为如如下三种种类型：：主动土压压力被动土压压力静止土压压力静止土压压力（Earthpressureatrest）墙体静止不动动静止土压压力主动土压压力（Activeearthpressure）墙体背离填土方向向移动土压力逐逐渐减小小土体达到到极限平平衡状态态，土压压力达到到最小值值主动土压压力被动土压压力（Passiveearthpressure）墙体朝向填土方向向移动土压力逐逐渐增大大土体达到到极限平平衡状态态，土压压力达到到最大值值被动土压压力土压力与与挡土墙墙位移的的关系EEpE0Ea挡土墙背背离土体体移动挡土墙朝朝向土体体移动静止土压压力计算算svshshzsv土体处于于侧限条条件下的的弹性平平衡状态态静止土压压力系数静止土压压力计算算HH/3K0HE0Rankine土压力理理论复习：莫莫尔—库仑强度度理论粘性土无粘性土土Rankine土压力理理论基本原理理认为作用用在挡土土墙上的的土压力力就是墙墙后半无无限土体体达到极极限平衡衡状态时时的应力力。根据土体处于于极限平平衡状态态时的最最大和最最小主应应力的相相互关系系来建立土土压力的的计算公公式。Rankine土压力理理论基本假定定挡土墙墙墙背竖直直、光滑滑。土体是具具有水平平表面的的半无限限体。sxsyz土体中不不存在剪剪应力土单元体体的水平平和竖直直方向的应应力为主主应力O弹性平衡衡状态z=1=zRankine主动土压压力—计算原理理x=3=K0zxmin=3=paRankine主动土压压力—计算原理理z=1=zO主动Rankine状态Rankine主动土压压力—计算原理理基本计算算公式Rankine主动土压力系数数Rankine主动土压力—计算方法Rankine主动土压力系数数Rankine主动土压力—计算方法Ka只与内摩擦角有关。无粘性土的主动动土压力计算HH/3HKaEa粘性土的主动土土压力计算pa=0土自重引起的土土压力粘聚力引起的负负侧压力h0H临界深度h0H受拉区的作用不考虑（H-h0)/3Ea粘性土的主动土土压力计算xmax=1=ppRankine被动土压力—计算原理被动Rankine状态z=3=z主动Rankine状态ORankine被动土压力—计算原理基本计算公式Rankine被动土压力系数数Rankine被动土压力—计算方法Rankine被动土压力系数数Kp只与内摩擦角有关。Rankine被动土压力—计算方法H/3HKpHEp无粘性土的被动动土压力计算hHEp粘性土的被动土土压力计算三个土压力系数数的比较几种特殊情况下下的Rankine土压力计算填土表面有连续续的均布荷载成层填土墙后填土中有地地下水填土表面有连续续均布荷载时的的Rankine土压力计算H计算方法：将均布荷载换算算成当量土重。。填土表面有连续续均布荷载时的的Rankine土压力计算无粘性土的被动动土压力HEp无粘性土的主动动土压力HEa粘性土的主动土土压力Hh0临界深度成层填土时的Rankine土压力计算B逐层计算，各土土层由土体自重重引起的土压力力进行叠加。采用计算点所在在土层的粘聚力力和内摩擦角计计算主动或被动动土压力系数。。由于各土层的物物理力学性质不不同，在土层分分界面上土压力力的分布有突变变。成层填土时的Rankine土压力计算B成层填土时的Rankine土压力计算B成层填土时的Rankine土压力计算B成层填土时的Rankine土压力计算墙后填土中有地地下水时的的Rankine土压力计算B墙后填土中有地地下水时的的Rankine土压力计算水土分算法适用于墙后填土土为砂土和粉土土的