演示文稿同济大学土力学第七章土压力计算.ppt

（优选）同济大学土力学第七章土压力计算
第一页，共三十六页。
第一节 概述
土压力通常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压力
E
填土面
码头
桥台
E
隧道侧墙
E
E
一、工六页。
h/3
Ea
hKa
当c=0,无粘性土
朗肯主动土压力强度
h
，沿墙高呈三角形分布
，即三角形面积
，即作用在离墙底h/3处
讨论
第十页，共三十六页。
讨论（2）
2c√Ka
Ea
(h-z0)/3
当c＞0, 粘性土
h
粘性土主动土压力强度包括两部分
1. 土的自重引起的土压力zKa
2. 粘聚力c引起的负侧压力2c√Ka
说明：负侧压力是一种拉力，由于土与结构之间抗拉强度很低，受拉极易开裂，在计算中不考虑
负侧压力深度为临界深度z0
（计算中不考虑）
（不计负侧压力部分）
，即作用在离墙底(h-z0)/3处
z0
hKa-2c√Ka
第十一页，共三十六页。
极限平衡条件
朗肯被动土压力系数
朗肯被动土压力强度
z(σ3)
pp(σ1)
45o－/2
h
z
挡土墙在外力作用下，挤压墙背后土体，产生位移，竖向应力保持不变，水平应力逐渐增大，位移增大到△p，墙后土体处于朗肯被动状态时，墙后土体出现一组滑裂面，它与小主应力面夹角45o－/2，水平应力增大到最大极限值
三、被动土压力
第十二页，共三十六页。
当c=0,无粘性土
朗肯被动土压力强度
，沿墙高呈三角形分布
，即三角形面积
，即作用在离墙底h/3处
h
hKp
h/3
Ep
讨论：
第十三页，共三十六页。
讨论（2）
当c＞0, 粘性土
粘性土主动土压力强度包括两部分
1. 土的自重引起的土压力zKp
2. 粘聚力c引起的侧压力2c√Kp
说明：侧压力是一种正压力，在计算中应考虑

，即梯形分布图形面积

土压力合力
h
Ep
2c√Kp
hKp ＋2c√Kp
hp
第十四页，共三十六页。
四、例题分析
h=6m
=17kN/m3
c=8kPa
=20o
【例】有一挡土墙，高6米，墙背直立、光滑，墙后填土面水平。填土为粘性土，其重度、内摩擦角、粘聚力如下图所示 ，求主动土压力及其作用点，并绘出主动土压力分布图
第十五页，共三十六页。
主动土压力系数
墙底处土压力强度
临界深度
主动土压力
主动土压力作用点距墙底的距离
2c√Ka
z0
Ea
(h-z0)/3
6m
hKa-2c√Ka
【解答】
第十六页，共三十六页。
（以无粘性土为例）
z＋q
h
填土表面深度z处竖向应力为(q+z)
A
B
相应主动土压力强度
A点土压力强度
B点土压力强度
若填土为粘性土，c＞0
临界深度z0
z0 ＞0说明存在负侧压力区，计算中应不考虑负压力区土压力
z0 ≤0说明不存在负侧压力区，按三角形或梯形分布计算
z
q
五、几种常见情况下土压力计算
第十七页，共三十六页。

（以无粘性土为例）
A
B
C
D
1，1
2，2
3，3
paA
paB上
paB下
paC下
paC上
paD
挡土墙后有几层不同类的土层，先求竖向自重应力，然后乘以该土层的主动土压力系数，得到相应的主动土压力强度
h1
h2
h3
A点
B点上界面
B点下界面
C点上界面
C点下界面
D点
说明：合力大小为分布图形的面积，作用点位于分布图形的形心处
第十八页，共三十六页。
（水土分算）



A
B
C
wh2
水土分算法采用有效重度计算土压力，按静压力计算水压力，然后两者叠加为总的侧压力。
A点
B点
C点
土压力强度
水压力强度
B点
C点
作用在墙背的总压力为土压力和水压力之和，作用点在合力分布图形的形心处
h1
h2
h
（1）水土分算法（适用无粘性土和渗透系数较大的粘性土）
第十九页，共三十六页。

sat
A
B
C
水土合算法