土力学：土压力课件

1

土压力基本要求：掌握静止土压力的计算，两种古典土压力理论的基本假设、分析方法与理论计算；熟悉挡土墙上有超载或非均质土时土压力的计算；了解有车辆荷载时土压力的计算，两种土压力理论的比较。1土压力基本要求：2022/11/52本章内容8.1概述8.2挡土墙侧的土压力8.3朗肯土压力理论8.4库仑土压力理论8.5朗肯土压力理论与库仑土压力理论的比较。2022/11/12本章内容8.1概述2022/11/538.1概述1、土压力３、挡土墙用途。２、挡土墙设计——土压力性质、大小、方向、作用点。４、主要内容：三种土压力概念、静止土压力计算、两种古典理论计算主动与被动土压力。５、平面应变问题。假定结构无限长，结构形状、尺寸、荷载及约束沿长度方向不变。计算单位长度上的土压力。2022/11/138.1概述1、土压力３、挡土墙用途。2022/11/548.2挡土墙土压力8.2.1基本概念

1、静止土压力，以表示。２、主动土压力，以表示。３、被动土压力，以表示。2022/11/148.2挡土墙土压力8.2.1基本2022/11/55８.2.2

静止土压力

1、土压力分布为静止土压力系数对于正常固结土：2、总土压力合力的作用点在距离墙底处。2022/11/15８.2.2静止土压力1、土压力分布2022/11/568.3朗肯土压力理论8.3.1基本假设与方法

1、基本假设：墙背竖直、光滑，填土水平。2、基本方法：研究填土单元的极限平衡。8.3.2主动土压力1、无粘性土（）即作用点在距离墙底H/3处。2022/11/168.3朗肯土压力理论8.3.1基2022/11/572、粘性土令，即可求得土压力为零的深度则土压力合力作用点在距离墙底处。2022/11/172、粘性土令，即可求得土压力为零2022/11/58【例8-1】有一挡土墙，高5m，墙背直立、光滑、墙后填土水平。填土：，。求主动土压力、作用点、绘分布图。解：（1）求主动土压力系数（2）求土压力强度（不计）令绘分布图。（3）求总主动土压力作用点距墙底：2022/11/18【例8-1】有一挡土墙，高5m，墙背直立2022/11/598.3.3被动土压力1、无粘性土作用点在距离墙底处。2、粘性土作用点为梯形形心：（利用材力组合图形形心坐标公式）2022/11/198.3.3被动土压力1、无粘性土作用2022/11/5108.3.4有超载时的土压力（无须折算高度）当填土表面作用超载时，各点的大主应力增加，主动土压力计算公式的基本形式不变。无粘性土：粘性土：【例题8-2】挡土墙高6m，墙背直立、光滑，墙后填土水平。均布荷载；填土为砂土：，。求：及作用点，分布图。解：（1）

（2）

分布如图。（3）

作用点：拓展：当即有超载，填土又为粘性土时，如何求土压力？直接利用以上公式先求2022/11/1108.3.4有超载时的土压力（无须折2022/11/5118.3.5非均质填土时的土压力1、成层填土（以无粘性土为例）2、墙后填土有地下水时（成层土的特定情况）对无粘性土可采用水、土分算，如上图所示。对于粘性土，常采用水土合算。2022/11/1118.3.5非均质填土时的土压力1、2022/11/512【例题8-3】挡土墙高5m，墙背直立、光滑，墙后填土水平。填土如图。求，并绘分布图。解：（1）

（2）

分布如图。（3）

（作用点可求。）2022/11/112【例题8-3】挡土墙高5m，墙背直立、2022/11/5138.4库伦土压力理论8.4.1基本假设和方法1、基本假定：填土为无粘性土、破坏面为平面、滑动土楔体为刚性体。2、基本方法：研究滑动土楔的极限平衡。8.4.2主动土压力1、楔体的受力分析；2、力三角形；3、主动土压力推导；根据正弦定理：其中，

4、土压力大小、方向、作用点。其中称为主动土压力系数。2022/11/1138.4库伦土压力理论8.4.12022/11/5148.4.3被动土压力1、楔体的受力分析；2、力三角形；3、主动土压力推导；根据正弦定理：其中，

其中称为被动土压力系数。4、土压力大小、方向、作用点。注：当均等于零时，库仑土压力与朗肯土压力计算公式相同。2022/11/1148.4.3被动土压力1、楔体的受力分2022/11/5158.4.4粘性填土的土压力计算挡土墙填土最好采用无黏性土，但实际填土一般都具有不同程度的黏性，有时甚至不得不用黏性很大的土。常用两种方法确定粘性土填土时的土压力。1、图解法（1）求临界深度；（2）土楔体的受力分析，作力多边形；（3）由力系平衡求土压力值；（4）取多个滑面进行试算，2、规范法：式中，为主动土压力增大系数,与H有关；2022/11/1158.4.4粘性填土的土压力计算挡土2022/11/5168.4.5有车辆荷载时的土压力（自学）8.5朗肯理论与库伦理论的比较在简单情况下（，，），两种方法计算结果相同。1、朗肯理论概念明确、公式简单，适用于粘性土和无粘性土、多层填土、各种超载情况。但假定墙背竖直光滑、填土水平，从而限制了应用。由于该理论忽略了墙背与填土之间摩擦的影响，使计算的主动土压力偏大，被动土压力偏小。2、库伦理论考虑了墙背与填土之间的摩擦，并可用于墙背倾斜、填土面倾斜的情况。该理论假设填土为无粘性土，不能用公式直接计算粘性土压力。2022/11/1168.4.5有车辆荷载时的土压力（自2022/11/5172022/11/1172022/11/518本章结束2022/11/118本章结束19

土压力基本要求：掌握静止土压力的计算，两种古典土压力理论的基本假设、分析方法与理论计算；熟悉挡土墙上有超载或非均质土时土压力的计算；了解有车辆荷载时土压力的计算，两种土压力理论的比较。1土压力基本要求：2022/11/520本章内容8.1概述8.2挡土墙侧的土压力8.3朗肯土压力理论8.4库仑土压力理论8.5朗肯土压力理论与库仑土压力理论的比较。2022/11/12本章内容8.1概述2022/11/5218.1概述1、土压力３、挡土墙用途。２、挡土墙设计——土压力性质、大小、方向、作用点。４、主要内容：三种土压力概念、静止土压力计算、两种古典理论计算主动与被动土压力。５、平面应变问题。假定结构无限长，结构形状、尺寸、荷载及约束沿长度方向不变。计算单位长度上的土压力。2022/11/138.1概述1、土压力３、挡土墙用途。2022/11/5228.2挡土墙土压力8.2.1基本概念

1、静止土压力，以表示。２、主动土压力，以表示。３、被动土压力，以表示。2022/11/148.2挡土墙土压力8.2.1基本2022/11/523８.2.2

静止土压力

1、土压力分布为静止土压力系数对于正常固结土：2、总土压力合力的作用点在距离墙底处。2022/11/15８.2.2静止土压力1、土压力分布2022/11/5248.3朗肯土压力理论8.3.1基本假设与方法

1、基本假设：墙背竖直、光滑，填土水平。2、基本方法：研究填土单元的极限平衡。8.3.2主动土压力1、无粘性土（）即作用点在距离墙底H/3处。2022/11/168.3朗肯土压力理论8.3.1基2022/11/5252、粘性土令，即可求得土压力为零的深度则土压力合力作用点在距离墙底处。2022/11/172、粘性土令，即可求得土压力为零2022/11/526【例8-1】有一挡土墙，高5m，墙背直立、光滑、墙后填土水平。填土：，。求主动土压力、作用点、绘分布图。解：（1）求主动土压力系数（2）求土压力强度（不计）令绘分布图。（3）求总主动土压力作用点距墙底：2022/11/18【例8-1】有一挡土墙，高5m，墙背直立2022/11/5278.3.3被动土压力1、无粘性土作用点在距离墙底处。2、粘性土作用点为梯形形心：（利用材力组合图形形心坐标公式）2022/11/198.3.3被动土压力1、无粘性土作用2022/11/5288.3.4有超载时的土压力（无须折算高度）当填土表面作用超载时，各点的大主应力增加，主动土压力计算公式的基本形式不变。无粘性土：粘性土：【例题8-2】挡土墙高6m，墙背直立、光滑，墙后填土水平。均布荷载；填土为砂土：，。求：及作用点，分布图。解：（1）

（2）

分布如图。（3）

作用点：拓展：当即有超载，填土又为粘性土时，如何求土压力？直接利用以上公式先求2022/11/1108.3.4有超载时的土压力（无须折2022/11/5298.3.5非均质填土时的土压力1、成层填土（以无粘性土为例）2、墙后填土有地下水时（成层土的特定情况）对无粘性土可采用水、土分算，如上图所示。对于粘性土，常采用水土合算。2022/11/1118.3.5非均质填土时的土压力1、2022/11/530【例题8-3】挡土墙高5m，墙背直立、光滑，墙后填土水平。填土如图。求，并绘分布图。解：（1）

（2）

分布如图。（3）

（作用点可求。）2022/11/112【例题8-3】挡土墙高5m，墙背直立、2022/11/5318.4库伦土压力理论8.4.1基本假设和方法1、基本假定：填土为无粘性土、破坏面为平面、滑动土楔体为刚性体。2、基本方法：研究滑动土楔的极限平衡。8.4.2主动土压力1、楔体的受力分析；2、力三角形；3、主动土压力推导；根据正弦定理：其中，

4、土压力大小、方向、作用点。其中称为主动土压力系数。2022/11/1138.4库伦土压力理论8.4.12022/11/5328.4.3被动土压力1、楔体的受力分析；2、力三角形；3、主动土压力推导；根据正弦定理：其中，

其中称为被动土压力系数。4、土压力大小、方向、作用点。注：当均等于零时，库仑土压力与朗肯土压力计算公式相同。2022/11/1148.4.3被动土压力1、楔体的受力分2022/11/5338.4.4粘性填土的土压力计算挡土墙填土最好采用无黏性土，但实际填土一般都具有不同程度的黏性，有时甚至不得不用黏性很大的土。常用两种方法确定粘性土填土时的土压力。1、图解法（1）求临界深度；（2）土楔体的受力分析，作力多边形；（3）由力系平衡求土压力值；（4）取多个滑面进行试算，2、规范法：式中，为主动土压力增大系数,与H有关；2022/11/1158.4.4粘性填土的土压力计算挡土2022/11/5348.4.5有车辆荷载时的土压力（自学）8.5朗肯理论与库伦理论的比较在简单情况下（，，），两种方法