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1、第3章 侧压力 v内容提要 v 第一节 土的侧压力 v 第二节 静水压力及流水压力 v 第三节 波浪荷载 v 第四节 冻胀力 垮塌的重力式挡墙垮塌的重力式挡墙 垮塌的护坡挡墙垮塌的护坡挡墙 失稳的失稳的立交桥立交桥加筋土挡土墙加筋土挡土墙 土压力通常是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用 对墙背产生的侧压力。 E 填土面 码头 桥台 E 隧道侧墙 E 第一节 土的侧压力 被动土压力 主动土压力 静止土压力 土压力 1、土压力类型 静止土压力：挡土墙在土压力作用下，不产生任何方向的位移或转动而保持 原有位置，则墙后土体处于弹性平衡状态，此时墙背所受的土压力为E0 主动土压力：挡土墙在土压力作用下，
2、背离墙背方向移动或转动，此时墙背 所受的土压力为Ea 被动土压力：挡土墙在土压力作用下，向墙背方向移动或转动，此时墙背所 受的土压力为Ep 墙高和回填土相同时，三者的大小关系? 2 朗肯土压力理论 2.1 朗肯土压力简介 土的极限 平衡条件 半空间的 应力状态 土压力的计 算方法 朗肯土压力理论的假设： 1.挡土墙背面竖直、光滑、填土面水平无超载 2.对象为弹性半空间体 3.不考虑挡土墙及回填土的施工因素 0 zK0 z 弹性平衡状态时的莫尔圆 自重应力 竖直截面上的法向应力 1）静止弹性状态-挡土墙无位移 2）塑性主动状态（土体在水平方向伸展） 单元体在水平截面上的法向应力z不变，而竖直截面
3、 上的法向应力x却逐渐减小，直至满足极限平衡条件（称 为主动朗肯状态）。 0 zK0 za 主动朗肯状态时的莫尔圆 3）塑性被动状态（土体在水平方向压缩） 单元体在水平截面上的法向应力z不变而竖直截面上 的法向应力x却逐渐增大，直至满足极限平衡条件（称为 被动朗肯状态）。 0 zK0 zp 被动朗肯状态时的莫尔圆 0 zK0 zap 三种状态时的莫尔圆 E0 H 静止土压力的分布沿墙高呈三角形 3.1 静止土压力计算 Z HK0 作用在单位墙长上的静止土压力为E0=1/2H2K0 3 朗肯土压力计算 1）无粘性土 3.2主动土压力计算 Ea H 无粘性土的主动土压力强度分布图 2） 粘性土 E
4、a H 粘性土的主动土压力强度分布图 a de b c 自重引起 的土压力 黏聚力C引起 的负侧压力 临界深度 3.3 被动土压力计算 1） 无粘性土 Ep H 无粘性土的被动土压力 强度分布图 2） 粘性土 Ep 粘性土的被动土压力强度分布图 已知某挡土墙高度为H=6.0m，墙背光滑、垂直，填土面水平。墙后填土为 黏性土，重度=18.0KN/m3，有效内摩擦角 =30，填土的黏聚力c=10kPa。求: 主动土压力Ea，并绘出土压力的分布图. 大气压强 第二节 水压力与流水压力 1、 2、流水压力 v1、波浪特性 第三节 波浪荷载 、船行 2、波浪荷载-在有波浪时水对结构物产生的附加应力 （1
5、）直墙上的波浪荷载 A、立波的压力Sainflow法 B、 C、 （2）圆柱体上的波浪荷载 波浪的破坏力海啸 第四节 冻胀力 一、冻土的概念、性质及与结构物的关系 二、土的冻胀原理 三、冻胀土的分类及其计算 冻胀力：土体冻结时，体积膨胀，产生向四周扩张的内应力 冻胀力分为切向冻胀力、法向冻胀力和水平冻胀力。 水平冻 胀力 切向冻 胀力法向冻 胀力 垂直作用于基础 或结构物侧面； 水平方向的挤压 力或推力 垂直作用于基底 冰结面；产生把 基础向上抬起的 冻胀力 平行作用于结构 物基础侧面；产 生向上的拔起力 基础的埋深和形式不同；三种冻胀力可能单一出现，也可能综合出现。 1、切向冻胀力的计算 作用在基础侧面单位面积上的平均切向冻胀力。 2、法向冻胀力的计算 影响因素复杂，没有统一的公认算法。 日本木下诚一提出的经验公式： 3、水平冻胀力的计算 经验值：我国铁道部科学研究院西北研究所的建议： 你认为在我国哪些地区地下结构设计应考虑冻胀力的影响？ 第五节 冰压力 Fy FyFy Fy 第六节 撞击力 2011年6月6日，一艘万吨级油轮撞上武汉长江大桥7号桥墩，这是10 余年来，长江大桥发生的最大一起桥墩遭撞击事件。撞击后，大桥7 号桥墩西侧有明显白色、黑色擦痕，除此之外没有其他问题。
