土力学第六章土压力精品PPT课件

合集下载

土力学第6章土压力

土力学第6章土压力

式中: K0—静止土压力系数,可查表3-1,也
可以近似按下式计算:
K0=1-sinφ′ γ—墙背填土体重度,kN/m3。 •2 、土压力沿墙高的分布
Z=0: σ0=0 Z=H: σ0=K0γH •静止土压力沿墙高的分布为三角形。
•3 、土压力合力(沿单位墙长)
E0

H 2K0
2、主动土压力 挡土结构在土压力作用下 向离开土体的方向位移, 随着这种位移的增大,作 用在挡土结构上的土压力 将从静止土压力逐渐减小。 当土体达到主动极限平衡 状态时,作用在挡土结构 上的土压力称为主动土压 力,用Ea表示。
3、被动土压力 挡土结构在荷载作用 下向土体方向位移, 使土体达到被动极限 平衡状态时,作用在 挡土结构上的土压力 称为被动土压力,用 Ep表示。
(1)无粘性土
Z=0: σa=0 Z=H: σa=KaγH
•主动土压力沿墙高的分布为三角形。
•土压力合力
(沿单位墙长)
H
Ea

H 2Ka
2
合力作用点:距 墙底H/3。
Ea
H/3
KaγH z
(2)粘性土
Z=0: a 2c Ka Z=H: a HKa 2c Ka
第一节 概 述
一、土压力:
挡土墙背后土体的自 重或外荷载在结构上 产生的侧向作用力。
土压力
墙前
墙 面
墙顶
墙后
墙 背
墙趾 墙 底 (基底)
墙踵
二、土压力与土木工程的关系 边坡挡土墙地下室外墙Fra bibliotek回填土
地下室
隧道
地铁
基坑围护结构
挖孔桩支护
钢支撑
桥台

土力学土压力分析课件

土力学土压力分析课件
土力学土压力分析课 件
• 土压力的基本概念 • 静止土压力计算 • 主动土压力计算 • 被动土压力计算 • 特殊情况下的土压力计算 • 土压力的影响因素及防治措施
目录
Part
01
土压力的基本概念
土压力的定义
土压力
指在土体中,由外力或重力引起 的应力或应变的分布状态。
土压力分析
通过研究土压力的分布、大小和 方向,以及它们与土体性质、边 界条件和外力之间的关系,来预 测土体的稳定性、变形和破坏。
算和分析。
Part
04
被动土压力计算
被动土压力的概念
被动土压力
当挡土墙向填土方向移动 ,土体处于剪切破坏的极 限平衡状态时,作用在挡 土墙上的土压力。
特点
土压力值较大,且墙后土 体处于被动极限平衡状态 。
影响因素
墙的刚度、填土的性质、 墙的位移方式和方向等。
被动土压力的计算方法
经典理论计算法
基于库仑土压力理论,通过假设 墙后为刚性圆弧滑动面来计算被 动土压力。
在填筑工程中,应选择适当的填筑材料, 以保证填筑体的稳定性,减小土压力的影 响。
THANKS
感谢您的观看
1 2 3
朗肯主动土压力计算公式
根据土的应力-应变关系,通过假设和推导得到 的计算公式。公式适用于无粘性土和粘性土,但 需满足假设条件。
库仑主动土压力计算公式
基于库仑理论,通过分析土体与挡土墙之间的摩 擦力和粘聚力,推导出的计算公式。公式适用于 无粘性土和粘性土。
弹性理论主动土压力计算公式
基于弹性理论,通过分析土体的应力-应变关系 ,推导出的计算公式。公式适用于弹性较好的无 粘性土和粘性土。
静止土压力与挡土墙的位 移和外力无关,只与墙后 土体和墙前土体的应力状 态有关。

工程地质与土力学6 土压力理论 ppt课件

工程地质与土力学6 土压力理论 ppt课件
第6章 土压力理论 6.1 土压力的类型 6.2 静止土压力计算 6.3 朗肯土压力理论 6.4 库仑土压力理论
:挡土墙,地下室墙,盾构等……
第6章 土压力理论 6.1 土压力的类型 6.2 静止土压力计算 6.3 朗肯土压力理论 6.4 库仑土压力理论
Ea <Eo <<Ep
△p >>△a>△o
精品资料
(3)被动土压力Ep 思路同上!
3 z z 1 x pp
第6章 土压力理论 6.1 土压力的类型 6.2 静止土压力计算 6.3 朗肯土压力理论 6.4 库仑土压力理论
(1)前提条件
*墙后填土为一滑动土楔体 **墙后填土为理想散粒体 ***滑动破坏面为通过墙踵的平面 ****滑动土楔体为一刚塑性体结一节课的重点的难点,你 是否会认为老师的教学方法需要改进?
• 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我 笨,没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
第6章 土压力理论 6.1 土压力的类型 6.2 静止土压力计算 6.3 朗肯土压力理论 6.4 库仑土压力理论
如何解释冯玉祥墓的支挡原理?
(2)Coulomb主动土压力Ea
土楔体ABM上的力有G、E、R
G 1 2 BM A C 1 2h 2cco 2 o ss ) sc (in o () s)(
、 h、 、 和
均已知,
故: E 1 2h 2 cc 2 o s o s i s ) n c ( )s ( o i s n ) s ( 2 i ( n ) ( ) f()
侧压力强度
po koz
静止土压力
E o1 2kohh1 2h2ko

土力学完整课件---6第6章土压力计算

土力学完整课件---6第6章土压力计算

2. △p ≈10△a
二、静止土压力计算
作用在挡土结构背面的静止土压力可视为天然土层自重应 力的水平分量 静止土压力强度
z
po Koz
z
H H/3
静止土压力系数 测定方法:
1.通过侧限条 件下的试验测定
Eo
1 2
H
2Ko
K0z
静止土压力 系数
2.采用经验公
式K0 = 1-sinφ’ 计算
3.采用经验值
D
paC上 ( 1h1 2h2 )Ka2
C点下界面 paC下 ( 1h1 2h2 )Ka3
D点
paD ( 1h1 2h2 3h3 )Ka3
3.墙后填土存在地下水(以无黏性土为例,水上水下φ相同)
h1
A
水上水下按不同土层考虑。 水下部分墙背上的侧压力有
B
土压力和水压力两部分,计 算土压力时水下土层用浮重
度。
H
h2
C
(h1+ h2)Ka
主动土压力
A点
paA 0
B点 paB h1Ka
C点 paC (h1 h2 )Ka
wh
2
水压力强度
B点 C点
pwB 0
pwC wh2
六、例题分析 【例】挡土墙高5m,墙背竖直、光滑,墙后填土面水
平,共分两层。各层的物理力学性质指标如图所示,试
求主动土压力Ea,并绘出土压力分布图

a
1 2
17.5
4.5
2
0.480 85.1kN / m
Eaδ
=20oε=10o
土压力作用点在距墙底
H/3=1.5m处
4.5
m H/3
B
§6.4 朗肯理论与库仑理论的比较

土力学第六章土压力地基承载力和土坡稳定精品PPT课件

土力学第六章土压力地基承载力和土坡稳定精品PPT课件

动朗金状态)。
f ctan
0
a
K0 z
z
主动朗金状态时的莫尔应力圆
3)被动朗金状态
当挡土墙在外力作用下向右挤压土体,此时,单元体竖向
应力z不变,而法向应力x却逐渐增大,当x超过z时, x为
大主应力, z为小主应力。直至满足极限平衡条件(称为被动
朗金状态)。
f ctan
0
K0 z
z
p
被动朗金状态时的莫尔应力圆
E p
2
2 7 4 1 .7 6 k N /m
合力作用点在离挡土墙底面高度
h ' 3 4 .6 4 9 4 .5 1 2 5 4 0 9 3 1 4 0 2 .9 2 7 2 9 0 3 .1 7 m
2 7 4 1 .7 6
2 7 4 1 .7 6
34.64kPa
34.64kPa
绿色圆代表静止土压力状态
黄色圆代表主动土压力状态
红色圆代表被动土压力状态
f ctan
0
a K0 z
z
p
三种状态时的莫尔应力圆
2.土体的极限平衡条件
பைடு நூலகம்
1)无粘性土 2)粘性土
1
3
tan
2
45
2
3
1
tan
2
45
2
1
3
tan2
45
22ctan45
2
3
1
tan2
45
22ctan45
2
3. 主动土压力计算
朗金土压力理论是通过研究弹性半空间体内的应力 状态,根据土的极限平衡条件而得出的土压力计算方法。
朗金土压力理论的假设: 1) 挡土墙背竖直、光滑 2) 墙后填土面水平

《土压力与土坡稳定》课件

《土压力与土坡稳定》课件

课程目标
掌握土压力的基本理论及其应用。
理解土坡稳定性的评价方法和加固措施。
提高解决实际工程中土压力与土坡稳定问题的能 力。
CHAPTER
02
土压力的基本概念
土压力的定义
土压力
被动土压力
指土体作用在建筑物或构筑物上的压 力,是建筑物或构筑物与土体之间相 互作用力的合力。
当建筑物或构筑物在外力作用下产生 位移,被动地受土体挤压,此时土体 对建筑物或构筑物的作用力为被动土 压力。
《土压力与土坡稳定》 PPT课件
CONTENTS
目录
• 引言 • 土压力的基本概念 • 土压力的计算方法 • 土坡稳定分析 • 实际工程中的土压力与土坡稳定问题 • 结论
CHAPTER
01
引言
主题介绍
土压力
主要介绍土压力的基本概念、形成原 理以及分类。
土坡稳定
探讨土坡稳定性的影响因素以及土坡 失稳的机制。
对未来学习的建议
深入研究土力学基础
关注工程实践进展
建议进一步学习土力学基础理论,深入理 解土的物理性质、力学行为和本构关系。
关注国内外相关工程实践,了解最新的技 术发展与应用情况,积累实际工程经验。
加强数值模拟与计算机辅助技术
注重跨学科知识整合
学习并掌握数值模拟软件,如有限元、离 散元等,提高解决复杂问题的能力。
如地震、降雨等外部力量 可能引起土坡失稳。
内部因素
土坡内部应力分布不均、 土质不均等可能导致失稳 。
人为因素
不合理的土地利用、工程 活动等也可能导致土坡失 稳。
土坡稳定的评价标准
稳定性系数
通过计算稳定性系数来评估土坡的稳定性,系数越高稳定性 越好。

土力学6挡土结构物上的土压力

土力学6挡土结构物上的土压力

H
2
K
p
2cH
Kp
第40页/共80页
Ep
2c K p K pH
§ 6.3 朗肯土压力理论
小结:朗肯土压力理论
• 墙背垂直光滑 • 主动和被动 • 极限平衡条件 • 砂土和粘性土
45+/2
s13 s31
s3f K0sv sv=z
45-/2
s1f s
第41页/共80页
§ 6.3 朗肯土压力理论
主动土压力系数
1 2
(HKa
-
2c
Ka )(H - z0 )
1 2
H
2Ka
-
2cH
2c2
Ka
第34页/共80页
§ 6.3 朗肯土压力理论
注意:粘性土的主动土压力
- z0
不支护直立开 挖的最大深度
H
Ea
1 3
(H
-
z0 )
pa HKa - 2c Ka
第35页/共80页
例题
第36页/共80页
§ 6.3 朗肯土压力理论
于是: sv、 sh为主应力,且sv=z
第29页/共80页
§ 6.3 朗肯土压力理论
➢朗肯主动土压力计算-填土为无粘性土(砂土)
竖向应力为大主应力
s1 s v z
水平向应力为小主应力
s1
z
pa=s3
s 3 s h pa
无粘性土的极限平衡条件
45+/2
s 3 s1tg 2 (45 - / 2)
Ka tg2 (45 - / 2)
-朗肯主动土压力系数
- z0
z0
2c Ka
z0
z<z0 pa 0

土力学 土压力和挡土墙PPT课件

土力学 土压力和挡土墙PPT课件
土压力是指挡土墙后 的填土因自重或外荷 载作用对墙背产生的 侧向压力。
土压力实验: 可测出3种不同性质 的土压力。
第1页/共118页
作用在挡土墙上的土压力类型
作用在挡土墙土压力的性质、大小及其分布规律受到墙体可能的移 动方向、墙后填土的类型、填土面的形式、墙体的刚度和地基的变形等 一系列因素的影响。
第39页/共118页
第40页/共118页
被动土压力的库仑公式:
按正弦定律:
Ep
W
sin( ) sin( )
Ep
W
sin( ) sin( )
利用
E p
0,
2Ep
2
0
求极值,得到库仑总被动土压力
H 2
cos2 ( )
Ep
2
co s2
co s(
)1
2
sin( ) sin( )
z0
2c Ka
当z 0, pa 2c Ka
当z H , pa Hk 2c Ka
总主动土压力
Ea
1 2
(HKa
2c
Ka )(H z0 )
1 2
H
2Ka
2cH
Ka
2c
第24页/共118页
总主动土压力 的作用点位于 Δabc的重心, 即距离墙底 1/3(H-z0) 处,见前页图。
被动土压力计算
1 z z 侧向应力 3 x K0z
研究对象微元体的应力状态见下页图。
第14页/共118页
1. 挡土墙向左移动,土体对墙面压力减小至极限平衡状态时,剪切破 坏面与大主应力作用方向成 45 ,相当于图d中的圆Ⅱ的状态,
2
即土体的抗剪强度全发挥出来,即为主动土压力Ea。 2. 挡土墙向右移动,土体对墙面压力增大至极限平衡状态时,剪切破 坏面与大主应力作用方向成 45 ,相当于图d中的圆Ⅲ的状态,

7土力学和基础工程第六章-土压力计算.ppt

7土力学和基础工程第六章-土压力计算.ppt

达到被动极限平衡状态时的土压力称为被动土压力。
Ep 滑裂面
4.三种土压力之间的关系
• 实际上,土压力是土体与挡土结构之间相互作用的 结果,大部分情况下的土压力均介于上述三种极限 状态土压力之间。
• 试验结果表明,土压力的大小及分布与作用在挡土 结构上的土体性质、挡土结构本身的材料及挡土结 构的位移有关,其中挡土结构的位移情况是影响土 压力性质的关键因素。
第一节 概述
• 土建工程中许多构筑物如挡土墙、隧道和基坑 围护结构等挡土结构起着支撑土体,保持土体 稳定,使之不致坍塌的作用;
• 而另一些构筑物如桥台等则受到土体的支撑, 土体起着提供反力的作用,如图6-1所示。
填土面
E
ห้องสมุดไป่ตู้
E
码头
隧道侧墙
❖在这些构筑物与土体的接触面处 均存在侧向压力的作用,这种侧向 压力就是土压力。
E 桥台
挡土墙应用举例
建成后的坡间挡土墙
钢筋混凝土挡土墙
加筋土挡墙
挡土墙发生事故的例子
• 多瑙河码头岸墙滑动
• 英国伦敦铁路挡土墙滑动图
垮塌的重力式挡墙
垮塌的护坡挡墙
失稳的立交桥加筋土挡土墙
• 由于土压力是作用在挡土结构上的主要荷载,因此 设计挡土结构时首先要确定土压力的性质、大小、 方向和作用点。
• 作用在挡土结构上的土压力,按挡土结构的位移方 向、大小及土体所处的三种极限平衡状态,可分为 三种:静止土压力、主动土压力和被动土压力。
土压力类型
土压力
静止土压力
主动土压力
1.静止土压力 E0
如果挡土结构在压力作用下, 其本身不发生任何变形和位移 (移动或转动),墙后填土处于 弹性平衡状态时,作用在挡土墙 背的土压力称为静止土压力。

土力学课件第六章土压力共21页文档

土力学课件第六章土压力共21页文档
Earth pressure: The pressure applied on a retaining wall from soil
岩土工程研究所
第一节 概述 Introduction
Types of earth pressure?
主动土压力 Active earth pressure 被动土压力 Passive earture at rest
第一节 概述 Introduction
土压力概念 What is earth pressure? 土压力种类: Types of earth pressure 静止土压力: Earth pressure at rest
岩土工程研究所
第一节 概述 Introduction
What is earth pressure?
A uniform
Surcharge
surcharge load (q) is applied over the whole surface
1 z q 3
Pa=rH 2K a/2+qH K a H
Pa
Pressure distribution
1 z q 3
S u rc h a rg e
qKa rHKa
be in an at-rest state (or K0 state), and the horizontal effective
stress is:
h K0v
Where K0=coefficient of earth pressure at rest .
岩土工程研究所
The resultant thrust is equal to the area of the pressure distribution diagram, I.e.
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
岩土工程研究所
第一节 概述 Introduction
What is earth pressure?
Earth pressure: The pressure applied on a retaining wall from soil
岩土工程研究所
第一节 概述 Introduction
Types of earth pressure?
f
45 2
岩土工程研究所
3 p a (z q )t2 g (4 5 2 ) (z q )K a
be at-rest pressure. The soil is in at-rest state.
主动极限平衡状态: Active state: plastic equilibrium with lateral expansion taking place. 被动极限平衡状态: Passive state: plastic equilibrium with lateral compression taking place. 静止平衡状态: At-rest state: elastic equilibrium with no lateral strain taking place.
第二节 朗肯土压力理论
Rankine’s theory
Active earth pressure in cohesionless soils
The wall moves away from the earthfill, Vertical stress is major principal stress
被动土压力 Passive earth pressure:The wall is caused to move towards the soil being supported, and the horizontal soil pressures are refereed to as
passive pressure. The soil is in passive state.
第六章 土压力
Chapter 6 Earth Pressure
Research Institute of Geotechnical Engineering,
岩土工程研究所
Hohai University
第一节 概述 Introduction
土压力概念 What is earth pressure? 土压力种类: Types of earth pressure 静止土压力: Earth pressure at rest
静止土压力 Earth pressure at rest:The wall is rigid and does not yield, that is there is no movement taking place, the horizontal soil pressures are said to
P0 12H2K0
第二节 朗肯土压力理论
Rankine’s theory
Active earth pressure in cohesionless soils
The wall moves away from the earthfill, Vertical stress is major principal stress
岩土工程研究所
第一节 概述 Introduction
At-rest earth pressure?
Under natural conditions of deposition, with semi-infinite extent,
there is a negligible amount of horizontal strain, the soil is said to
be in an at-rest state (or K0 state), and the horizontal effective
stress is:
h K0v
Where K0=coefficient of earth pressure at rest .
岩土工程研究所
The resultant thrust is equal to the area of the pressure distribution diagram, I.e.
第一节 概述 Introduction
Types of earth pressure?
主动土压力 Active earth pressure: The wall moves away from the supported
soil, and the horizontal soil pressures are refereed to as active pressure. The soil is in active state.
A uniform
Surcharge
surcharge load (q) is applied over therH 2K a/2+qH K a H
Pa
Pressure distribution
1 z q 3
S u rc h a rg e
qKa rHKa
主动土压力 Active earth pressure 被动土压力 Passive earth pressure 静止土压力 Earth pressure at rest
A ctive p re s s u re
A t-rest p re s s u re
岩土工程研究所
P a ssive p re s s u re
Soil in state of plastic equilibrium
1 z 3
Pa=rH 2K a/2
H Pa
H /3
Smooth vertical back, horizontal surface
岩土工程研究所
pa=rH Ka
3pazt2(g 45 2)zK a
Ka is coefficient of active earth pressure
相关文档
最新文档