挡土墙上的土压力ppt

1、上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 述述 挡土墙上的土压力挡土墙上的土压力 朗肯土压力理论朗肯土压力理论 库伦土压力理论库伦土压力理论 挡土墙设计挡土墙设计地基承载力和地基破坏型式地基承载力和地基破坏型式 浅基础的地基临塑荷载浅基础的地基临塑荷载 浅基础的地基极限承载力浅基础的地基极限承载力 土坡和地基的稳定性分析土坡和地基的稳定性分析第四章第四章 土压力及地基稳定性土压力及地基稳定性上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 土压力主动土压力Ea:被动土压力Ep:静止土压力E0: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当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态极限平衡

2、状态时，作用在墙上的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极限平衡状态时，作用在挡土墙上的土压力上海市土力学与地基基础精品课程http:/ o- - /2/2处于被动朗肯状态，3方向竖直，剪切破坏面与竖直面夹角为4545o o /2/2p pap pp f zK0z f =c+ tan 伸展压缩4545o o- - /2/24545o o /2/2上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 有一挡土墙，高5m，墙背直立、光滑，填土面水平。填土的物理力学性质如下： 试求主动土压力及其作用点，并绘出主动土压力分布图。、，3o18kN/m2010kPac解： 在墙底处的主动土压力强度为2

3、45tan2245tanoo2cHakPa1 .3022045tan10222045tan518oooo2主动土压力2oo22245tan2245tan21ccHEakN/m4 .511810222045tan510222045tan518212oooo22例题上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 122045tan181022oooaKcz主动土压力Ea作用在离墙底的距离为：m14. 1359. 153o zH主动土压力分布图上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 解：先将均布荷载换算成第一层土的当量土重 m5 . 22050qh2130202.5tan (45)16.67(2aa

4、ahKkP）22130)20 (2 2.5)tan (45) 30(2aaah h KkP（）例题上海市土力学与地基基础精品课程http:/ (22.5)tan (45)35.14(2aaahh KkP（）2422610 10tan (45)39.05()2aaah KkPa1211E(ADBI)(BECG)220.5 (16.6730)20.5 (35.14239.05) 10593.32(/)hhkN m主动土压力：BCDEAFGI上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 解：先将均布荷载换算成第一层土的当量土重 )(55. 018101mqh计算第二层土时，将第一层土与均布荷载换算成与

5、第二层土相同的当量土重，其当量土层的厚度: )(28. 35 .1918)355. 0()(2111mhhh例题上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 求静止土压力11018 0.55 (1 sin20 )6.58()aahKkP2110()18 (0.553)(1 sin20 )42.11()aahh KkP321019.5 3.28 (1 sin28 )33.93()aah KkP42120()19.5 (3.283) (1 sin28 )64.97()aahh KkP静止土压力:01211()()220.5 (6.5842.11) 30.5 (33.9364.97) 3221.38(

6、/)EAFBD hBGCE hkN m上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 求主动土压力 12120AF18 0.55 tan (45)4.90()2aahKkP121120BD()18 (0.553)tan (45)31.38()2aahh KkP222128BG19.5 3.28 tan (45)23.09()2aah KkP2221228()19.5 (3.283)tan (45)44.21()2aaCEhh KkP主动土压力 1211()()0.5 (4.931.38) 3220.5 (23.0944.21) 3155.37(/)aEAFBD hBGCE hkN m上海市土力学与

7、地基基础精品课程http:/ 12120AF18 0.55 tan (45)20.19()2pahKkP121120BD()18 (0.553)tan (45)130.33()2pahh KkP222128BG19.5 3.28tan (45)177.16()2pah KkP2221228CE()19.5 (3.283) tan (45)339.19()2pahh KkP被动土压力1211()()0.5 (20.19 130.33) 3220.5 (177.16339.19) 31000.31(/)pEAFBD hBGCE hkN m 上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 为2/3，求作

8、用在墙上的主动土压力和它的垂直和水平分力。 解： =12，2.5 1.5tan0.25所以=11.31，=30 203032其垂直分力=Eacos(90)=98.60sin(11.31+20)=51.24(kN/m) 其水平分力=Ea )90sin(=98.6cos(11.31+20)=84.24(kN/m) 查表得Ka=0.464，所以主动土压力2117 52 0.46498.60(/)22aaEH KkN m例题上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 用库仑理论计算挡土墙的主动土压力，绘出土压力分布，标明合力的方向及作用点。 解： 由 40,10,10,10查 表 得 0.307aK

9、（1）求填土表面均布荷载引起的土压力增量： coscos1080 10 0.307241.87cos()cos(1010 )aaaEqHKkP（2）求没有荷载作用时的总土压力： 221116 100.307245.622aaaEH KkP 例题上海市土力学与地基基础精品课程http:/ aaaakPEEE48.48787.2416 .245（4）求合力的作用点 设的作用点 距A点的垂直距离为 ， aEx)(85. 523mBDACBDACHx上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 稳定性验算，包括抗倾覆和抗滑移稳定验算； 地基的承载力验算； 墙身强度验算。挡土墙的计算上海市土力学与地基基础

10、精品课程http:/ . 1tatannsGEEGK抗滑安全系数抗滑安全系数上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 墙背的倾斜型式墙背的倾斜型式 墙面坡度的选择墙面坡度的选择 基底逆坡坡度基底逆坡坡度 墙趾台阶和墙顶宽度墙趾台阶和墙顶宽度 排水措施排水措施 填土质量要求填土质量要求 重力式挡土墙的体型选择和构造措施重力式挡土墙的体型选择和构造措施上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 正常使用极限正常使用极限承载力承载力 指建筑物基础下承受上部结指建筑物基础下承受上部结 构荷载的土体构荷载的土体 地基承受荷载的能力地基承受荷载的能力地基土达到极限平衡条件，出现地基土达到极限平衡条件，出

11、现整体滑移时的承载能力整体滑移时的承载能力地基有足够的安全度且满足正常地基有足够的安全度且满足正常使用极限条件的承载力使用极限条件的承载力基本概念上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 临塑荷载偏于安全!上海市土力学与地基基础精品课程http:/ pu u：地基即将丧失稳定性时的承载力。容许承载力容许承载力RR：地基稳定有足够的安全度，并且变形控制在建筑物的容许范围内时的承载力。基本概念基本概念上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 1920年，普朗特尔根据塑性理论，在研究刚性物体压入均匀、各向同性、较软的无重量介质时，导出达到破坏时的滑动面形状及极限承载力公式 Pbcc dd 454

12、5o o / 24545o o / 2区：区：主动朗肯区，主动朗肯区， 1竖直向，破裂面与水平竖直向，破裂面与水平面成面成4545o o / 2区：区：普朗特尔区，边普朗特尔区，边界是对数螺线界是对数螺线 区：区：被动朗肯区，被动朗肯区， 1水平向，破裂面与水平水平向，破裂面与水平面成面成4545o o / 2cucNp 极限承载力极限承载力:1245tantanexpcot2cN其中其中上海市土力学与地基基础精品课程http:/ （1）均质地基、条形基础、重心荷载、地基破坏形式为整体剪切破坏 （2）基础底面粗糙，即基础底面与土之间有摩擦力存在 （3）当基础埋置深度d时，基底面以上两侧土体用相

13、当的均布置荷载代替上海市土力学与地基基础精品课程http:/ . 02 . 10直径为直径为b的圆形基础的圆形基础:bNqNcNpqcu6 . 02 . 10地基容许承载力地基容许承载力安全系数K（23）上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 0.4qccqNbSl NbSlbSl 圆形和方形基础：11tan0.60qccqNSNSS 上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 偏心和倾斜荷载的影响iSbNiSqNiScNpqqqcccu21荷载倾斜因数、式中iiiqc 基础两侧覆盖层抗剪强度的影响diSbNdiSqNdiScNpqqqqccccu21基础埋深修正因数、式中dddqc上海市土力学与地基基础精品课程http:/ 整体滑动时最大整体滑动时最大; ;局部破坏