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位移和土压力的关系

发布于:2022-09-28 09:59:28 来自:建筑结构/岩土工程 [复制转发]
在本科学习阶段,任何一本教材都阐述了位移和土压力的关系,即影响土压力的诸多因素中,墙体位移条件是主要因素之一,分为三种情况:

1、当墙后土体没有水平位移,土体处于 弹性平衡状态,此时作用在墙背上的力为静止土压力;
2、当墙后土压力使墙产生离开填土方向的位移,为阻止填土下滑,填土在滑动面上剪应力增加,当滑面上剪应力等于土的抗剪强度,土体达到 极限平衡状态,此时作用在墙背上的力为主动土压力;
3、当挡土墙在外力作用下向填土方向移动,填土受挤压而上滑,为阻止其上滑,土抗剪能力发挥,当墙位移足够大,滑面上剪应力达到土抗剪强度,土体 土体达到 极限 平衡状态,此时作用在墙背上的力为被动土压力。
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在实际工作和注册考试中,若按照朗金理论计算土压力强度分布,似乎土压力强度按线性分布是约定俗成的潜规则,同时,大多数工程师重“力”而不重“位移”,对引起极限状态的位移没有概念,各教科书也对这部分内容语焉不详,今天简单给大家介绍下位移和土压力的关系,让大家有个感性的印象。
其实在《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)第246页6.7.3条条文说明中图24给出了一个实例,

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日本松冈元教授在其《土力学》中,对挡土墙发生各种形式位移对应的土压力给出了定性描述,图中主被动土压力均为按朗金理论计算:

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各种位移形式相应的土压力分部

图(a)中,挡墙上下两端位移为0,中间外突(即地基规范条文说明的内容),顶部位移接近静止土压力相应的位移,中间位移小于主动土压力相应的位移,底部位移接近主动土压力相应的位移,实测土压力顶部接近静止土压力,中间小于主动土压力,下部接近主动土压力;

图(b)中,挡墙上端不移动(加了刚性支撑),下端移动,实测土压力上半部分接近静止土压力,下半部分接近主动土压力;

图(c)中,挡墙远离填土方向平移;实测土压力上端介于静止土压力和主动土压力之间,下端小于主动土压力;

图(d)中,挡墙挤压填土,下端外移,实测土压力上端接近被动土压力,下端小于主动土压力。

由以上分析可知,用朗金理论计算主动土压力,朗金主动土压力面积与实测土压力面积大小接近,且计算方法比库仑简单,在满足朗金理论的前提下,工程师偏爱朗金理论,也正是基于上述原因各种规范教材对挡土墙位移几乎不写。

值得指出的是,《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)第246页6.7.3条条文说明中提到,“对于高大的挡土墙结构来说,采用古典土压力理论(朗金或库仑)计算的结果偏小,土压力的分布也有较大的偏差。对于高大挡土墙,通常也不允许出现达到极限平衡状态时的位移值,因此在土压力计算式中计入增大系数”。目前,在注册岩土案例中,有种流行的说法,就是计算挡土墙土压力如果题目指明了规范,要根据墙高乘以增大系数,而未指明规范可按土力学计算的,可不乘增大系数,这种说法是不严谨的,虽然按照目前市面流行的解答都是这么操作也能得到答案。其实乘增大系数是只针对高大挡土墙而言,就是由于上述图(a)所示的原因,规范的本意是两点,一是实测土压力与理论土压力的偏差,二是偏于保守,直接按土力学计算高大挡土墙的土压力与实际是有较大偏差的。

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知识点:位移和土压力的关系

  • daghy
    daghy 沙发

    看一下。。了解下这方面的内容

    2022-09-28 10:18:28

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这个家伙什么也没有留下。。。

岩土工程

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土压力earth pressure:指土体作用在建筑物或构筑物上的力,促使建筑物或构筑物移动的土体推力称主动土压力;阻止建筑物或构筑物移动的土体对抗力称被动土压力。 (1)静止土压力: 当挡土墙静止不动,土体处于弹性平衡状态时,土对墙的压力称为静止土压力 E 0  。 (2)主动土压力:当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时,作用在墙上的土压力称为主动土压力,一般用

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