《《黄土地区路基》ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《黄土地区路基》ppt课件（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章 挡土墙设计第二节 土压力类型与理论,1、土压力的概念 土压力挡土墙所受的主要荷载是土体的侧向压力，即土压力。 影响土压力的因素：复杂。如墙身几何尺寸、墙背粗糙度、墙背后土的物理及力学性质、土体顶面形状及外荷载、墙和地基的刚度、施工方法。 土压力计算内容：土压力大小、方向和分布。 计算方法：采用古典的极限平衡理论。挡土墙一般是条形建筑物，长度远远较高度大，其断面在相当长的范围内是不变的，故土压力计算取1延米的挡土墙来进行分析，即将土压力的计算当平面问题来处理。 2、三种土压力 2.1 静止土压力：原状的天然土体中，土体处于静止的弹性平衡状态，这是的土压力称为静止土压力。,第五章 挡土墙设
2、计第二节 土压力类型与理论,2.2 主动土压力Ea 挡土墙在侧压力作用下，向离开土体的方向产生一个微小的位移（平移或转动）时，土体出现向下滑动的趋势，土体及墙背逐渐出现的抗剪力抵抗这一滑动的产生，土体侧压力逐渐减小。当位移达到某一数值时，土体的抗剪强度完全发挥，土体中即将出现滑动面，土压力减小到最小值，土体便处于极限平衡状态，其土压力称为主动土压力，达到主动极限平衡状态时墙的位移量是较小的。,第五章 挡土墙设计第二节 土压力类型与理论,土压力与墙身位移的关系,第五章 挡土墙设计第二节 土压力类型与理论,土压力与墙身位移的关系,第五章 挡土墙设计第二节 土压力类型与理论,三种土压力大小关系：,2
3、.3 被动土压力Ep 如果挡土墙在外力作用下，移动或转动方向是推挤土体，土体出现向上向内滑动的趋势，同样土体及墙背逐渐出现的抗剪力抵抗这一滑动的产生，土体侧压力逐渐增大。当位移增到某一数值时，土体的抗剪强度充分发挥，土体中即将出现滑动面，土压力增大到最大值，土体便处于被动极限平衡状态，其土压力称为被动土压力Ep，达到被动极限平衡状态时墙的移动或转动位移量，比产生主动土压力所需的位移量要大得多，如表所示。,三种土压力的应用：多数结构可用上述三种界限土压力来进行计算。如重力式挡土墙，墙身有被土体向外挤动的可能，墙背承受主动土压力，一般桥台也是如此。隧道、地下室、涵洞等的侧墙等不会产生位移的建筑物，
4、承受的是静止土压力。拱桥桥台、挡土墙墙趾前部，由于是挤压土体，因此承受是被动土压力。,应用中的问题： （1）在实际工程设计中，由于以不同方式考虑了一定的安全系数，因此，墙后土体实际上是不会达到主动土压力状态的。墙背承受的土压力是界于主动与静止土压力之间，但并不影响以主动土压力作为设计荷载的合理性，因为挡土墙破坏时，墙身必定产生相当的位移，此时，墙后土体的应力状态趋近主动极限状态。,（2）一些轻型支挡结构，如加筋土挡墙、锚杆挡墙等的墙面系与其后填土之间，始终不可能达到极限状态所需位移，其土压力界于主动与静止土压力之间，从大量的实验与现场测试中得到证明。这类土压力的计算方法是急需解决的问题，因为它
5、的大小与位移有直接的关系，而经典理论是无法通过产生的位移量来计算土压力的，除采用经验方法外，目前较多采用有限元法进行计算复核。,3 两种古典土压力理论与主动、被动土压力计算 朗金理论：假定土体为松散介质，依据土体中一点的极限平衡条件来确定土压力强度与破裂面的方向。 库仑理论：假定破裂面形状，依据极限状态下破裂棱体的静力平衡条件来确定土压力。 两种理论的比较：朗金理论基于散体一点的极限应力状态推出，在理论上较为严谨，但是由于其只考虑了较简单的边界条件，在应用上受到了较大的限制。库仑理论计算简便，能适用于各种边界条件，而且在一定范围内能得到比较好的解答，因此应用很广。,3.1 朗金土压力理论 朗金土压力理论是从研究弹性半无限体内的应力状态出发，根据土的极限平衡理论来计算土压力的。 适用条件：墙背垂直 墙后填土的表面水平 墙背光滑。,
