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墙的的工程实例隧道衬砌一些挡土墙的的工程实例E拱桥桥台一些挡土墙的的工程实例地下室侧墙E填土一些挡土墙的的工程实例护坡桩形成的的挡土结构本章讨论的中中心问题作用在挡土墙墙上的土压力力的计算，包包括：土压力的大小小、方向、分分布规律、合合力的大小及及作用点。土压力的影响响因素土压力的大小小及其分布规规律的影响因因素：挡土墙的位移移方向；挡土墙和墙后后土体相对位位移的大小；；墙后土体的性性质；挡土墙的刚度度和高度等。。土压力的三种种类型根据挡土墙的位移移方向和墙后土体的应应力状态，可以将土压压力分为如下下三种类型：：主动土压力被动土压力静止土压力静止土压力（（Earthpressureatrest）墙体静止不动静止土压力主动土压力（（Activeearthpressure）墙体背离填土方向移动动土压力逐渐减减小土体达到极限限平衡状态，，土压力达到到最小值主动土压力被动土压力（（Passiveearthpressure）墙体朝向填土方向移动动土压力逐渐增增大土体达到极限限平衡状态，，土压力达到到最大值被动土压力土压力与挡土土墙位移的关关系EEpE0Ea挡土墙背离土土体移动挡土墙朝向土土体移动静止土压力计计算svshshzsv土体处于侧限限条件下的弹弹性平衡状态态静止土压力系数静止土压力计计算HH/3K0HE0Rankine土压力理论复习：莫尔—库仑强度理论论粘性土无粘性土Rankine土压力理论基本原理认为作用在挡挡土墙上的土土压力就是墙墙后半无限土土体达到极限限平衡状态时时的应力。根据土体处于极限限平衡状态时时的最大和最最小主应力的的相互关系来建立土压力力的计算公式式。Rankine土压力理论基本假定挡土墙墙背竖竖直、光滑。。土体是具有水水平表面的半半无限体。sxsyz土体中不存在在剪应力土单元体的水水平和竖直方向的应力为为主应力O弹性平衡状态态z=1=zRankine主动土压力—计算原理x=3=K0zxmin=3=paRankine主动土压力—计算原理z=1=zO主动Rankine状态Rankine主动土压力—计算原理基本计算公式式Rankine主动土压力系系数Rankine主动土压力—计算方法Rankine主动土压力系系数Rankine主动土压力—计算方法Ka只与内摩擦角有关。无粘性土的主主动土压力计计算HH/3HKaEa粘性土的主动动土压力计算算pa=0土自重引起的的土压力粘聚力引起的的负侧压力h0H临界深度h0H受拉区的作用不考虑（H-h0)/3Ea粘性土的主动动土压力计算算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被动土压力力—计算原理基本计算公公式Rankine被动土压力力系数Rankine被动土压力力—计算方法Rankine被动土压力力系数Kp只与内摩擦角有关。Rankine被动土压力力—计算方法H/3HKpHEp无粘性土的的被动土压压力计算hHEp粘性土的被被动土压力力计算三个土压力力系数的比比较几种特殊情情况下的Rankine土压力计算算填土表面有有连续的均均布荷载成层填土墙后填土中中有地下水水填土表面有有连续均布布荷载时的的Rankine土压力计算算H计算方法：：将均布荷载载换算成当当量土重。。填土表面有有连续均布布荷载时的的Rankine土压力计算算无粘性土的的被动土压压力HEp无粘性土的的主动土压压力HEa粘性土的主主动土压力力Hh0临界深度成层填土时时的Rankine土压力计算算B逐层计算，，各土层由由土体自重重引起的土土压力进行行叠加。采用计算点点所在土层层的粘聚力力和内摩擦擦角计算主主动或被动动土压力系系数。由于各土层层的物理力力学性质不不同，在土土层分界面面上土压力力的分布有有突变。成层填土时时的Rankine土压力计算算B成层填土时时的Rankine土压力计算算B成层填土时时的Rankine土压力计算算B成层填土时时的Rankine土压力计算算墙后填土中中有地下水水时的的Rankine土压力计算算B墙后填土中中有地下水水时的的Rankine土压力计算算水土分算法法适用于墙后后填土为砂砂土和粉土土的情况。。采用有效重度计算土压力力，按照静压力计算