1、荷載和結(jié)構(gòu)設(shè)計方式側(cè)壓荷載和結(jié)構(gòu)設(shè)計方式側(cè)壓力力n為什么要研究土壓力為什么要研究土壓力 2第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力n為什么要研究土壓力為什么要研究土壓力 3第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力n為什么要研究土壓力為什么要研究土壓力 4第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力n土的自重應(yīng)力土的自重應(yīng)力 5第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 均勻土的自重應(yīng)力均勻土的自重應(yīng)力 cz在在均質(zhì)土中沿水平面均勻分布，沿深度方向為直均質(zhì)土中沿水平面均勻分布，沿深度方向為直線分布線分布任意水平面的分布任意水平面的分布沿深度的分布沿深度的分布n土的自重應(yīng)力土的自重應(yīng)力 6第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 成層土的自重應(yīng)力成層土的自重應(yīng)力 cz沿深度方向為折

2、線分布沿深度方向為折線分布成層土自重應(yīng)力分布成層土自重應(yīng)力分布n土的自重應(yīng)力土的自重應(yīng)力 7第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 土層中有地下水土層中有地下水 由于水位以下的土層受到水的浮力作用，所以用由于水位以下的土層受到水的浮力作用，所以用有效重度代替天然重度來進行有效重度代替天然重度來進行計算計算=sat- w含含地下水地下水的土的土自重應(yīng)力分布自重應(yīng)力分布n土的自重應(yīng)力土的自重應(yīng)力 8第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 地下水位以下存在不透水層地下水位以下存在不透水層 水浮力只對不透水層以上有影響，不透水層以下各水浮力只對不透水層以上有影響，不透水層以下各層土的自重應(yīng)力等于它上面覆蓋的水土總重層土的自重應(yīng)力

3、等于它上面覆蓋的水土總重存在不透水層存在不透水層的土自重應(yīng)力分布的土自重應(yīng)力分布n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力土體坍塌土體坍塌9第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力約束不住導(dǎo)致土體坍塌約束不住導(dǎo)致土體坍塌n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力擋土墻的工程應(yīng)用擋土墻的工程應(yīng)用 10第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力擋土墻的工程應(yīng)用擋土墻的工程應(yīng)用建筑工程建筑工程水利工程水利工程道路工程道路工程鐵路工程鐵路工程n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力擋土墻的分類擋土墻的分類11第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力擋土墻的分類擋土墻的分類按墻體材料按墻體材料磚石磚石素混凝土素混凝土鋼筋混凝土鋼筋混凝土按結(jié)構(gòu)形式按結(jié)構(gòu)形式重力式重力式懸臂式懸臂式錨拉式錨拉式扶壁式

4、扶壁式n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力擋土墻的分類擋土墻的分類12第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力按墻體材料劃分按墻體材料劃分磚石磚石素混凝土素混凝土鋼筋混凝土鋼筋混凝土n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力擋土墻的分類擋土墻的分類13第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 按結(jié)構(gòu)形式劃分按結(jié)構(gòu)形式劃分n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力擋土墻的分類擋土墻的分類14第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 按結(jié)構(gòu)形式劃分按結(jié)構(gòu)形式劃分n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力擋土墻的分類擋土墻的分類15第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 按結(jié)構(gòu)形式劃分按結(jié)構(gòu)形式劃分n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力擋土墻的分類擋土墻的分類16 按結(jié)構(gòu)形式劃分按結(jié)構(gòu)形式劃分第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力n土的側(cè)向壓

5、力土的側(cè)向壓力- -剛性擋土墻剛性擋土墻 17第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力- -剛性擋土墻剛性擋土墻 18第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力- -柔性擋土墻柔性擋土墻 19錨桿錨桿板樁板樁第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力- -柔性擋土墻柔性擋土墻 20第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力定義定義21第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力土的側(cè)向壓力一般簡稱為土壓力，它是墻后填土的自土的側(cè)向壓力一般簡稱為土壓力，它是墻后填土的自重或填土表面的荷載對墻背產(chǎn)生的側(cè)向壓力重或填土表面的荷載對墻背產(chǎn)生的側(cè)向壓力n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力影響因素影響

6、因素22第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力影響土壓力大小及分布的因素影響土壓力大小及分布的因素墻身的位移情況墻身的位移情況度及結(jié)構(gòu)形式度及結(jié)構(gòu)形式墻體材料、高墻體材料、高墻后填土的性質(zhì)墻后填土的性質(zhì)墻和地基之間的摩擦特性墻和地基之間的摩擦特性n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力分類分類23第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力分類原則分類原則擋土墻的移動情況擋土墻的移動情況墻后土體的應(yīng)力狀態(tài)墻后土體的應(yīng)力狀態(tài)靜止土壓力靜止土壓力主動土壓力主動土壓力被動土壓力被動土壓力分類結(jié)果分類結(jié)果n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力分類分類24第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力靜止土壓力靜止土壓力25第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力地下室外墻

7、地下室外墻受到樓板的支撐作用，可以認(rèn)為在土壓力作用下不產(chǎn)受到樓板的支撐作用，可以認(rèn)為在土壓力作用下不產(chǎn)生位移生位移計算地下室外墻計算地下室外墻時采用靜止土壓時采用靜止土壓力力n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力靜止土壓力靜止土壓力26第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 恒祥首府恒祥首府 因在此樓地下室因在此樓地下室設(shè)置地鐵站出口設(shè)置地鐵站出口 需進行加固改需進行加固改造造n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力靜止土壓力靜止土壓力27第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 地下二層剪力墻開洞地下二層剪力墻開洞n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力靜止土壓力靜止土壓力28第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 地下二層地下二層地下一層新增樓梯一部地下一層新增樓梯一部

8、地下一層頂樓板開洞地下一層頂樓板開洞n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力靜止土壓力靜止土壓力29第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 一般樓板開洞只需一般樓板開洞只需設(shè)置邊梁即可設(shè)置邊梁即可 此樓板不僅承受豎此樓板不僅承受豎向力，同時是擋土向力，同時是擋土墻的支撐墻的支撐 樓板開洞后需設(shè)置樓板開洞后需設(shè)置臥梁來抵抗擋土墻臥梁來抵抗擋土墻后的土壓力后的土壓力n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力主動土壓力主動土壓力30第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 重力式擋土墻重力式擋土墻破壞時墻體移動破壞時墻體移動 深基坑支護深基坑支護 驗算支撐間的擋土墻承載力驗算支撐間的擋土墻承載力E0 驗算擋土墻的整體傾覆驗算擋土墻的整體傾覆Ean土的側(cè)向壓力

9、土的側(cè)向壓力被動土壓力被動土壓力31第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力拱橋橋臺拱橋橋臺 什么情況下要采用被動土壓力來什么情況下要采用被動土壓力來進行設(shè)計？進行設(shè)計？ 相同截面的梁和拱，哪一個結(jié)構(gòu)能夠承擔(dān)更大的豎向相同截面的梁和拱，哪一個結(jié)構(gòu)能夠承擔(dān)更大的豎向荷載？為什么？荷載？為什么？n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力土壓力的大小關(guān)系土壓力的大小關(guān)系32第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力EaE0Epn土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力種類的判別方式種類的判別方式33第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力土壓力基本原理（朗金理論）土壓力基本原理（朗金理論）34第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 抗剪強度與正應(yīng)力之間的關(guān)系抗剪強度與

10、正應(yīng)力之間的關(guān)系n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力土壓力基本原理（朗金理論）土壓力基本原理（朗金理論）35第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 抗剪強度與正應(yīng)力之間的關(guān)系抗剪強度與正應(yīng)力之間的關(guān)系n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力土壓力基本原理（朗金理論）土壓力基本原理（朗金理論）36第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 抗剪強度包絡(luò)線抗剪強度包絡(luò)線 = 0時，時， = c 隨著正應(yīng)力的增加，隨著正應(yīng)力的增加，土的抗剪強度線性提土的抗剪強度線性提高高 包絡(luò)線下方的區(qū)域表包絡(luò)線下方的區(qū)域表示土體完好；包絡(luò)線示土體完好；包絡(luò)線上方的區(qū)域表示土體上方的區(qū)域表示土體已破壞已破壞n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力墻后土體應(yīng)力狀態(tài)墻后土體應(yīng)力狀態(tài)37第

11、第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 朗金土壓力理論的基本原理朗金土壓力理論的基本原理（彈性靜止?fàn)顟B(tài)彈性靜止?fàn)顟B(tài)） 的基本假定的基本假定 土體為半空間彈性體；墻背豎直光滑；填土土體為半空間彈性體；墻背豎直光滑；填土面水平面水平n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力墻后土體應(yīng)力狀態(tài)墻后土體應(yīng)力狀態(tài)38第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 三三種應(yīng)力狀態(tài)種應(yīng)力狀態(tài)：彈性靜止?fàn)顟B(tài)、塑性主動狀態(tài)和塑性彈性靜止?fàn)顟B(tài)、塑性主動狀態(tài)和塑性被動狀態(tài)被動狀態(tài) 摩爾應(yīng)力圓摩爾應(yīng)力圓原理原理n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力應(yīng)力圓與微元體應(yīng)力圓與微元體42第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 摩爾應(yīng)力圓摩爾應(yīng)力圓原理原理 應(yīng)力圓上一個點代表微元體的一個面，點的坐標(biāo)分應(yīng)力圓

12、上一個點代表微元體的一個面，點的坐標(biāo)分別為所分析平面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。別為所分析平面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。 應(yīng)力圓上的兩點之間的夾角是微元體兩個相應(yīng)的面應(yīng)力圓上的兩點之間的夾角是微元體兩個相應(yīng)的面之間的夾角的之間的夾角的2倍。倍。n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力土壓力的計算土壓力的計算43第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 靜止土壓力靜止土壓力 深度深度Z處的靜止土壓力強度為處的靜止土壓力強度為0=K0zn土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力土壓力的計算土壓力的計算44第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 靜止土壓力靜止土壓力 與深度成正比，沿墻高呈三角形分布與深度成正比，沿墻高呈三角形分布02021KHEn土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力

13、土壓力的計算土壓力的計算45第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 主動土壓力主動土壓力 無無黏黏性土性土: 主動土壓力強度主動土壓力強度 a=zKa 主動土壓力主動土壓力:2aa12EH Kn土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力土壓力的計算土壓力的計算46第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 主動土壓力主動土壓力 黏黏性土性土: 主動土壓力強度主動土壓力強度： 臨界深度臨界深度： 主動土壓力主動土壓力: aaa2KczK a02Kcz22aaa122c2cEH KHKn土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力土壓力的計算土壓力的計算47第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 被被動土壓力動土壓力 無無黏黏性土性土: 被被動土壓力強度動土壓力強度 p=zKp

14、被被動土壓力動土壓力:2pp12EH Kn土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力土壓力的計算土壓力的計算48第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 被被動土壓力動土壓力 黏黏性土性土: 被被動土壓力強度動土壓力強度： 被被動土壓力動土壓力: ppp2zKc K ppp122EHc KHK（）n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力特殊情況下的土壓力計算特殊情況下的土壓力計算49第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 (1)成層土體中成層土體中的土壓力計算的土壓力計算 兩種思路：兩種思路： 先求豎向壓力，再乘以相應(yīng)土層主動土壓力系數(shù)；先求豎向壓力，再乘以相應(yīng)土層主動土壓力系數(shù)；（推薦方法）（推薦方法） 把第把第1層土換算成第層土換算成第2層土的高度和

15、密度。層土的高度和密度。 計算哪層土用哪層土的參數(shù)。計算哪層土用哪層土的參數(shù)。n土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力特殊情況下的土壓力計算特殊情況下的土壓力計算50第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 (1)成層土體中的土壓力計算成層土體中的土壓力計算 第第1層土：層土： 上表面：上表面： 下表面：下表面： 第第2層土：層土： 上表面：上表面： 下表面：下表面：1102aaKc1111112aaaKcKh2221112aaaKcKh222221122)(aaaKcKhhn土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力特殊情況下的土壓力計算特殊情況下的土壓力計算51第第3章章 側(cè)壓力側(cè)壓力 (2) 土體表面受連續(xù)均布荷載土體表面受連續(xù)均布荷載 第一種思路：先求豎向應(yīng)力，再第一種思路：先求豎向應(yīng)力，再乘以乘以系數(shù)系數(shù) 無無黏黏性土性土： 黏黏性土性土：)(aaqzKaaa2)(KcqzKn土的側(cè)向壓力土的側(cè)向壓力特殊情況下的土壓力計算特殊