土力學土壓力分析課件

土力學土壓力分析課件目錄土壓力的基本概念靜止土壓力計算主動土壓力計算被動土壓力計算特殊情況下的土壓力計算土壓力的影響因素及防治措施01土壓力的基本概念Part指在土體中，由外力或重力引起的應(yīng)力或應(yīng)變的分布狀態(tài)。土壓力通過研究土壓力的分布、大小和方向，以及它們與土體性質(zhì)、邊界條件和外力之間的關(guān)系，來預測土體的穩(wěn)定性、變形和破壞。土壓力分析土壓力的定義土壓力的分類當土體受到的力小于其極限強度時，土體處于彈性平衡狀態(tài)，此時作用在擋墻上的土壓力稱為主動土壓力。主動土壓力當土體受到的力大于其極限強度時，土體處于極限平衡狀態(tài)，此時作用在擋墻上的土壓力稱為被動土壓力。被動土壓力土壓力的產(chǎn)生條件擋墻的存在擋墻的存在是產(chǎn)生土壓力的必要條件，擋墻可以是由建筑物、道路、橋梁等構(gòu)筑物構(gòu)成的。外力的作用外力可以是重力、地震力、車輛荷載等，它們通過土體傳遞到擋墻上，從而產(chǎn)生土壓力。土體的性質(zhì)土體的性質(zhì)如密度、含水量、壓縮性、剪切強度等都會影響土壓力的大小和分布。02靜止土壓力計算Part靜止土壓力的概念靜止土壓力：當擋土墻靜止不動，不產(chǎn)生任何位移時，作用在墻上的側(cè)壓力。靜止土壓力與擋土墻的位移和外力無關(guān)，只與墻后土體和墻前土體的應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。靜止土壓力的大小等于墻后土體自重在水平方向的分力。靜止土壓力強度根據(jù)庫侖理論，靜止土壓力強度等于墻后土體的主動土壓力強度。擋土墻高度和長度根據(jù)實際工程情況確定。計算公式靜止土壓力=ρ(靜止土壓力強度)×擋土墻高度×擋土墻長度靜止土壓力的計算方法在擋土墻設(shè)計中，需要計算作用在墻上的側(cè)壓力，以確定墻體的穩(wěn)定性和安全性。擋土墻設(shè)計地基承載力分析隧道和地下工程在分析地基承載力時，需要考慮作用在地基上的側(cè)壓力，以評估地基的穩(wěn)定性和安全性。在隧道和地下工程施工中，需要計算作用在隧道或地下結(jié)構(gòu)物上的側(cè)壓力，以確保施工安全。030201靜止土壓力的應(yīng)用場景03主動土壓力計算PartSTEP01STEP02STEP03主動土壓力的概念主動土壓力與擋土墻的位移方向相反，是土體對擋土墻施加的壓力。主動土壓力的大小與擋土墻的位移量、填土的性質(zhì)等因素有關(guān)。主動土壓力：指土體在無側(cè)向變形條件下，水平填土力在土體內(nèi)產(chǎn)生的剪切力。123根據(jù)土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，通過假設(shè)和推導得到的計算公式。公式適用于無粘性土和粘性土，但需滿足假設(shè)條件。朗肯主動土壓力計算公式基于庫侖理論，通過分析土體與擋土墻之間的摩擦力和粘聚力，推導出的計算公式。公式適用于無粘性土和粘性土。庫侖主動土壓力計算公式基于彈性理論，通過分析土體的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，推導出的計算公式。公式適用于彈性較好的無粘性土和粘性土。彈性理論主動土壓力計算公式主動土壓力的計算方法邊坡穩(wěn)定性分析在邊坡穩(wěn)定性分析中，主動土壓力的大小和分布情況是影響邊坡穩(wěn)定性的重要因素，需要進行詳細的分析和計算。擋土墻設(shè)計在擋土墻設(shè)計中，需要根據(jù)主動土壓力的大小和分布情況，選擇合適的擋土墻類型和尺寸，以確保安全性和經(jīng)濟性。地下工程在地下工程建設(shè)中，如地鐵、隧道等，主動土壓力的大小和分布情況對工程的安全性和穩(wěn)定性具有重要影響，需要進行精確的計算和分析。主動土壓力的應(yīng)用場景04被動土壓力計算Part當擋土墻向填土方向移動，土體處于剪切破壞的極限平衡狀態(tài)時，作用在擋土墻上的土壓力。被動土壓力土壓力值較大，且墻后土體處于被動極限平衡狀態(tài)。特點墻的剛度、填土的性質(zhì)、墻的位移方式和方向等。影響因素被動土壓力的概念被動土壓力的計算方法經(jīng)典理論計算法基于庫侖土壓力理論，通過假設(shè)墻后為剛性圓弧滑動面來計算被動土壓力。試驗法通過現(xiàn)場或室內(nèi)試驗，測定填土在不同壓力作用下的變形和應(yīng)力分布，從而計算被動土壓力。有限元法利用數(shù)值分析方法，通過模擬墻后土體的應(yīng)力分布和變形來計算被動土壓力。極限平衡法基于土體的極限平衡狀態(tài)，通過分析墻后土體的應(yīng)力分布和滑移面位置來計算被動土壓力。STEP01STEP02STEP03被動土壓力的應(yīng)用場景擋土墻設(shè)計在深基坑開挖過程中，利用被動土壓力進行支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析。深基坑支護邊坡穩(wěn)定性分析對于可能受到側(cè)向土壓力作用的邊坡，可以利用被動土壓力進行穩(wěn)定性評估。在土木工程中，被動土壓力常用于擋土墻的設(shè)計計算，以確保墻體在各種工況下的穩(wěn)定性。05特殊情況下的土壓力計算Part填土時的土壓力計算可以采用極限平衡理論和數(shù)值分析方法進行計算，根據(jù)不同的填土條件和施工要求，選擇合適的計算方法。填土時的土壓力計算需要考慮填土的密實度、內(nèi)摩擦角、粘聚力等因素，以及填土高度、填土速度和填土方式等施工條件。填土時，由于填土的重量和側(cè)壓力的作用，會產(chǎn)生主動土壓力和被動土壓力。主動土壓力是指填土在重力作用下對側(cè)壁產(chǎn)生的推力；被動土壓力是指側(cè)壁對填土的約束力。填土情況下的土壓力計算開挖時的土壓力計算需要考慮開挖深度、開挖面的形狀和大小、地下水位等因素。開挖時，由于土體的自重和側(cè)壓力的作用，會產(chǎn)生主動土壓力和被動土壓力。主動土壓力是指開挖面以上的土體對側(cè)壁產(chǎn)生的推力；被動土壓力是指側(cè)壁對開挖面以上土體的約束力。開挖時的土壓力計算可以采用極限平衡理論和數(shù)值分析方法進行計算，根據(jù)不同的開挖條件和施工要求，選擇合適的計算方法。開挖情況下的土壓力計算地震作用下的土壓力計算需要考慮地震烈度、地震加速度、場地類型等因素。地震時，由于地震波的作用，會產(chǎn)生動態(tài)土壓力和靜態(tài)土壓力。動態(tài)土壓力是指地震波對側(cè)壁的瞬時沖擊力；靜態(tài)土壓力是指地震波對側(cè)壁的持續(xù)壓力。地震作用下的土壓力計算可以采用地震工程學和數(shù)值分析方法進行計算，根據(jù)不同的地震條件和施工要求，選擇合適的計算方法。地震作用下的土壓力計算06土壓力的影響因素及防治措施Part第二季度第一季度第四季度第三季度土的物理性質(zhì)地下水位荷載大小與分布邊坡坡度與形狀土壓力的影響因素土的顆粒組成、含水量、密實度等物理性質(zhì)對土壓力有顯著影響。顆粒組成不同，土的壓縮性和抗剪強度也會有所不同，從而影響土壓力的大小和分布。地下水位的高低會影響土的含水量和土壓力。水位上升會使土體含水量增加，降低土的抗剪強度，從而增加土壓力。施加在土體上的荷載大小和分布也會影響土壓力。一般來說，荷載越大，土壓力也越大。同時，荷載的分布形式也會影響土壓力的分布。邊坡坡度和形狀對土壓力也有影響。一般來說，邊坡越陡，土壓力越大。此外，邊坡的形狀也會影響土壓力的分布。在工程設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)實際情況合理選擇邊坡坡度和形狀，以減小土壓力對工程的影響。合理設(shè)計邊坡坡度與形狀通過設(shè)置排水設(shè)施，降低地下水位，可以減小土