第二章 土压力计算.ppt

第二章 土压力计算;支撑建筑物周围填土的挡土墙; 挡土构筑物都承受着来自与土体接触面的侧向土压力。 土体作用在挡土墙上的侧向压力称为土压力。; 根据挡土构筑物侧向位移方向和大小可分为三种典型的土压力。; 土压力与挡土墙位移的关系; 土压力计算方法; 基本假设 ; 适用范围 ; 一般情况下的主动土压力计算公式 ; 计算主动土压力时，可先假定破裂面交于荷载内，选择相应公式计算破裂角，再利用计算破裂角校核破裂面是否与假定相符，如不相符，重新假定破裂面，再按相应公式计算； 如按破裂面交于荷载内计算出的破裂角交于荷载外，而按破裂面交于荷载外计算出的破裂角交于荷载内，则按破裂面交于荷载外边缘计算破裂角及主动土压力。;1、出现第二破裂面的条件： 墙背或假想墙背的倾角大于第二破裂面倾角；即墙面不妨碍第二破裂面的产生； 在墙背或假想墙背上产生的抗滑力必须大于其下滑力。即：;2、第二破裂面土压力公式推导;3、第二破裂面土压力的计算步骤 首先假定破裂面出现的位置； 按相应的公式计算破裂角； 以计算结果验证所假设的破裂面位置是否相符； 如不相符，重新假设，再作计算，直至二者相符； 若验证结果同时符合两种假设边界条件，取水平土压力较大者作为采用的计算值。若验证结果证明不会出现第二破裂面时，按一般库仑公式进行计算； 根据计算所得破裂角计算作用于第二破裂面上的土压力及其作用点位置。;上墙;1、延长墙背法;2、力多边形法;思考：比较两种土压力计算方法。;3、公路路基近似法; 当墙后填土为粘性土时，由于粘结力的存在，致使土压力减少。采用库仑理论分析时，主要有等效内摩擦角法和力多边形法。;（1）增大粘性土内摩擦角;等值抗剪强度： ;粘性土土压力：;2、力多边形法 用库仑理论计算粘性土土压力的力多边形法与推导砂性土土压力计算公式的不同之处在于： （1）考虑深度hc为垂直裂缝区，不计此范围内的土压力； （2）考虑了破裂面上的粘结力。为简化计算，墙背与填土间的粘结力忽略不计(数值较小且偏于安全)。; 裂缝深度; 土压力计算;第六节 朗金理论及土压力;???金破裂角及主动土压力公式;朗金被动土压力公式; 填料受水的浮力作用，土压力减小。 砂性土的内摩擦角受水的影响不大，可认为浸水后不变；粘性土浸水后抗剪强度降低。 渗流动水压力作用。;土压力大小：; 由于支挡结构体系在竖向有较大的强度储备，分析土压力时，只考虑水平方向地震加速度的作用。 目前一般按惯性力(ma)求地震土压力，与求解非地震区土压力的不同之处在于多考虑了一个由破裂棱体自重引起的水平地震力。该力作用于棱体重心，计算公式如下：;公路车辆引起的土压力计算; 挡土墙的计算长度L按下述情况取值： 1、挡土墙分段长度小于等于13m时，L取分段长度； 2、当挡土墙分段长度大于13m时，取车辆扩散长度。;（2）按车道宽度均摊的方法 按路面上车辆所占的宽度，将车辆换算成条状均布土层。; 路基面承受轨道静载和列车的竖向活载两种主要荷载。根据《铁路路基支挡结构设计规范》规定，在挡土墙力学计算时，将路基面上轨道静载和列车的竖向活载一起换算成为与路基土容重相同的矩形土体。换算土柱作用于路基面上的分布宽度和高度按下表的规定采用。; 习题一：; 习题二：