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文檔簡介

幾種常見情況下的土壓力計算演示文稿當前1頁,總共39頁。幾種常見情況下的土壓力計算當前2頁,總共39頁。2)、根據土壓力相等原理按等值內摩擦角的土壓力:粘性土壓力:評論:3)、圖解法當前3頁,總共39頁。圖解法:基本解法G1G2G3G4Pa1Pa2Pa3Pa4OPaC3C4ABC1C2CaφPaRaO當前4頁,總共39頁。庫爾曼圖解法:φψ-φG2GPa1Pa2Pa3PaC3C4ABC1C2CaφMLψG3Pa4-φG4ψGPaRa當前5頁,總共39頁。粘性填土的土壓力:GCCRaPaGPaRaCCz0當前6頁,總共39頁。粘性填土的土壓力:當前7頁,總共39頁。4.5.2

填土面有均布荷載當量土層厚度:(1)、墻背豎直、填土表面水平:1)、連續均布荷載當前8頁,總共39頁。qKahKaaabcdqh當前9頁,總共39頁。pazqHqKaγHKaσz當前10頁,總共39頁。(2)、墻背及填土表面傾斜:當前11頁,總共39頁。設換算所得的土體厚度為h,則h=q/。假想的土體表面與墻背AB的延長線交于A’點,可以A’B為假想墻背計算主動土壓力,但由于土體表面和墻背面均為傾斜面,假想的墻高應為H+h’。為清楚起見,將A點附近的圖形放大,根據圖中的幾何關系,有:AE=h,AA’cos(-)=AEcos,h’=AA’cos,于是得到:當前12頁,總共39頁。然后以A'B為墻背,按土體表面無荷載時的情況計算土壓力。但須注意實際土壓力只在墻身高度范圍內分布,因此不應考慮墻頂以上h’范圍內的土壓力。相應的計算公式如下:墻頂:墻底:實際墻背AB上的土壓力合力為墻高H范圍內壓力圖形的面積,即其作用位置在墻背上相當于梯形面積形心的高度處,作用線與墻背法線成角。(5.20)當前13頁,總共39頁。4.5.3

墻后填土分層第一層按均質土計算:

求第二層時將第一層按重度換算(看成q),即:當量土層厚度1)、墻背豎直、填土表面水平:當前14頁,總共39頁。則可見,土層分界面處,a有突變當前15頁,總共39頁。(a)(b)(c)當前16頁,總共39頁。計算中近似地將各分層面假想為與土體表面平行。相應的計算方法是:對于第一層土可按前述均勻土層的計算方法進行計算;計算下層土的土壓力時,可將上層土的重力連同外荷載一起當作作用于下層土(分界面與表層土體表面平行)上的均布荷載,然后按上條所述的方法進行計算,但其有效范圍應限制在下層土內。現以下圖為例說明具體方法:第一層土的頂面處:第一層土的底面處:2)、墻背及填土表面傾斜:當前17頁,總共39頁。圖7-20分層填土的主動土壓力當前18頁,總共39頁。上列式中的h’可計算求得。在計算第二層土的土壓力時,將第一層土的重力連同外荷載按第二層土的重度換算為當量土層高度h1,即

相應的墻高計算值應為:故在第二層土的頂面處:第二層土的底面處:當前19頁,總共39頁。當土的層數超過兩層時,其余各層的計算方法與上類似。每層土的土壓力合力的大小等于該層壓力分布圖的面積,作用點在墻背上相應于各層壓力圖的形心高度位置,方向與墻背法線成角。

如果工程中對計算精度的要求不高,在計算分層土的土壓力時,也可將各層土的重度和內摩擦角按土層厚度加權平均,然后近似地把土體當作均質土求土壓力系數Ka并計算土壓力。這樣所得的土壓力及其作用點和分層計算時是否接近要看具體情況而定。當前20頁,總共39頁。4.5.4

墻后填土有地下水當前21頁,總共39頁。水下,取浮重度總側向壓力=Pa+Pw式中:Pw-水壓力的合力,當前22頁,總共39頁。有地下水、連續均布荷載時的情形4.5.5

墻背形狀有變化的情況

折線形卸荷平臺當前23頁,總共39頁。已知某擋土墻H=8米,墻背豎直、光滑,填土表面水平,填土重度=18.0kN/m3,sat=18.0kN/m3φ=30°,c=0。計算:1)P0,Pa;2)當地下水位上升到離墻頂4米時,Pa

,Pw。例5.2當前24頁,總共39頁。2.84m當前25頁,總共39頁。

例1擋土墻高5m,墻背豎直光滑,土體表面水平,土面作用有大面積均勻堆載q,土與墻背間的摩擦可忽略不計,土體的分層情況及相關土性指標均如圖示。試求主動土壓力沿擋墻墻高的分布。

解:第一層土,1=20,故有:第二層土,2=30,故有:當前26頁,總共39頁。

所以,地面處:于是地面處開裂,深度為:

分層面上:

分層面下,c=0:

注意:分層面處的豎向壓力只與層面以上土的重力和外荷載有關。當前27頁,總共39頁。

墻踵處:畫出土壓力的分布如圖。當前28頁,總共39頁。當前29頁,總共39頁。當前30頁,總共39頁。當前31頁,總共39頁。當前32頁,總共39頁。

例:某檔墻高7m,墻背豎直、光滑、墻后填土面水平,并作用有均布荷載q=20kPa,各土層參數如下圖所示。試計算該擋墻墻背總側壓力P及其作用點位置,并繪制側壓力分布圖。當前33頁,總共39頁。4m3m35.7240.00kPa19.4621.370.794q=20kPa7.00kPa13.96m1=18.0kN/m31=20C1=12kPasat=19.2kN/m32=26C2=6.0kPaE=215.64kN/m當前34頁,總共39頁。解:因墻背豎直、光滑,填土面水平,符合朗肯條件,故有:

如上圖所示,填土表面土壓力強度為:當前35頁,總共39頁。4m3m35.7240.00kPa19.4621.370.794q=20kPa7.00kPa13.96m1=18.0kN/m31=20C1=12kPasat=19.2kN/m32=26C2=6.0kPaE=215.64

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