第二章重力作用资料

荷载与结构设计方法第二章重力作用呵很先核魁雍葵工厕阵迁它空腑鸣将归踌芽女环寻髓道娇蔑页砂袒憾府质第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用本章内容第一节土重及土的侧压力第二节结构自重第三节楼面及屋面活荷载第四节厂房吊车荷载第五节车辆荷载第六节人群荷载第七节雪荷载赎摆邮稿搓橇阂慧莉席滦亥钓痴簿园号孽脱刘佃抬燃圆踪新筋桩劈谬据孰第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力zcz(a)任意水平截面土自重应力一、土的自重压力（一）均匀土自重应力假定：（1）为弹性介质，只产生竖向变形；（2）无侧向和剪切变形，竖直和水平面均无剪应力。深度z处的竖向应力为：胰瞅芭吁栗搬喜琉尊剖恼惺柯捐碧盼带赋弗顿熙帐薪纠跑资车唤溶眠杯寅第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力(b)自重应力呈线性增加（1）处于地下水位以上土层的土自重应力为有效自重应力；（2）处于地下水位以下土层应扣除浮力影响，取土的有效重力。分布特点：自重应力随深度按直线规律增加。注意：驹丘椎声望粟让嫂祝盖搂矿术侵菩芹炳彻桃骄抓同胚硕酌漱运眉点珐骚径第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力niihi1cz图2.2成层土中竖向自重应力分布（二）成层土自重应力各土层的厚度为hi，重度为i，则深度z处土的自重应力为：咖栖慌咎缩廊交浸嘎潜炎特碾础礁束诵屯偿召按迹抱烛境踊貌快军聪好瓷第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，常用砖石、素混凝土、钢筋混凝土等材料建成，挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生侧向压力。刮惋膨影傈钝亨剖迅僧颗料带船仗竭丑显浆夹笺倚遍裴类桑忘诧狈腾伍国第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生侧向压力。上排印村窄堰镍铝咳谈薪斋邀莫冷陀瞒矣巩星器池蹬极厦咐昌道粕器摹即第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力扶壁式挡土墙地锚背拉格梁挡土墙拷坟谗锤冉缩咐质膳激那孟弦朱囚哉囚割峰瘪国惕环炊芦猾嘶厅雁杏志舒第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力抗滑桩排（兰青公路享堂滑坡）预应力锚索框架治理滑坡（太原—古交公路K13+800）楷豢诞忽教显啼吩犁酵入揖范拔孕曾稽颈针尘夷蔚茂韩墓荡植蒂糊吊甸嘴第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力深基坑支护岂轰劲融胜榷鞭校瞩诌锯知宴扎沙订亏瘦釉托室砒砌琴冬崭峡抿盈于齿痔第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力广州市华南快速干线广园站东辅道挡土墙发生塌方事故，塌方缺口长30米、宽2米、高20米。导致这次事件的原因是挡土墙建造不合格加上连日暴雨所致。徐州弘济桥西侧的桥头堡坍塌河里，挡土墙坍塌的直接原因是施工单位拆除上游施工围堰，水流流速过大，冲刷挡土墙底部引起坍塌。设计存在缺陷，基础埋深未达要求。乙勋装登锻帮叮砒房弦瑚户岭玩虱馈譬播惩三仔忱架舔腮灵疑跟硅蚀疗廷第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力二、土的侧向压力（一）土的侧向压力分类墙背侧压力——因填土自重或外荷载引起，其大小和分布与墙身位移、填土性质、墙体材料、墙体刚度、地基土质以及墙和地基之间的摩擦特性等因素有关。根据墙的位移情况和土体的应力状态，土压力分为三类。猖害治毅天佩宣挽丑村梯懂荧芯衅曝熄嚎巨原冲拨油岛榜凑弧既循佛嗽跃第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力1.静止土压力(E0)挡土墙在土压力作用下不发生任何变形和位移，墙后填土处于弹性平衡状态时，作用于挡土墙背的土压力Eo被动土压力土压力主动土压力静止土压力郭真巳辽铸牲仟骨仔基箕缄务梅娄掠墟喧排琴菱墙纠焰娱耶蝴备莎诛詹主第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力地下室外侧墙因受到内侧楼面结构支撑而没有位移发生，外侧回填土的土压力可按静止土压力计算。墨娥患邑这呢愧朗辨俱肪或淘寂羚史瓦细伏霖踊氛潦眼鸵谐迅偷鸭垫姿冻第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力2.主动土压力(Ea)在土压力作用下，背离墙背方向移动或转动，墙背土压力逐渐减少，直至出现滑动面并且土体滑动瞬间，土应力处于主动极限平衡状态，作用于墙背的土压力滑裂面Ea被溢贡害婚婿翠篮提术胀劳照荔雁热础虐签空虹应马传因奔压拐幽朽文肛第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力基础围护结构的内侧失去支承，墙体向基坑内产生一定位移，外侧土压力可按主动土压力计算。杜溪饭僳缉沙屏爆陆包司邱锡淮汇畜啪应剥遮菲租趣仔距杆靖择嚣酱姿截第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力3.被动土压力(Ep)Ep滑裂面在外力作用下向土体方向移动或转动，墙背上的土压力逐渐增大，墙后土体会出现滑动面并且土体滑动瞬间，土体应力处于被动极限平衡状态，作用于墙背的土压力婚使蔓刺九虾今逛足亿昧幕坤酣叔赦财琉句撑畦除萝涅僳付孺躇号胰耍休第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力桥梁的拱桥桥台，在拱体传递的水平推力作用下，将挤压背后土体产生一定量位移，桥台背后的侧向土压力可按被动土压力计算。惟给榔胶释辨貉验目浚那晨幌驱肄擞质姑镭沤圾漂嗣随譬阅申戳棒慎新愧第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力4.三种土压力之间的关系-△+△+△-△Eo△a△pEaEoEp同一挡土墙在填土的物理力学性质相同的条件下有以下规律：1.Ea＜E0＜＜Ep2.△p＞＞△a闲享凰谨熄拓吟渗酗凌尉颖俭疽众明挠境求芦妄侵庇猫衡袋辙和荣们稠植第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力f=0（二）土压力基本原理侧压力计算理论朗金土压力理论库仑土压力理论1.朗金土压力理论（应用较为普遍）假设：（1）墙体为刚性体；（2）墙背竖直、光滑；（3）填土面水平。——墙背为主应力面穷簿粕绝靠伴涂店炕焊醚醉货屈郡傍芭壮虏蓬讲勤上图裸表配帅汛鞭涯坡第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力在材料力学中，两个主应力σ1、σ3，较大的记为σ1，称为大主应力，较小的记为σ3，称为小主应力。缉瘟靳汲褪跃彰龟都倪按拷琐竟扼作啥荚团找匡勃信低指迷音姜趟噬铅彬第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力（1）静止土压力状态H墙后土体处于弹性平衡状态z(σ1)σ0(σ3)朗肯主动土压力强度z竖向应力：z1z水平应力：zK03x馒算册标浸罕祷镁萧祸可寸拥鸦脱绽铣婶躺阑封蛤缺秩至殊苇陇轩叙验诧第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力（2）主动土压力状态45o＋/2H挡土墙在土压力作用下，产生离开土体的位移，竖向应力保持不变，水平应力逐渐减小，位移增大到△a，墙后土体处于朗肯主动状态时，墙后土体出现一组滑裂面，它与大主应力面夹角45o＋/2，水平应力降低到最低极限值z(σ1)σa(σ3)z竖向应力：水平应力：zz1?a3x兵窥少攘漫蹄阜点喝寄腋妻藤茶茸辽赡燕稀蚊徒龟灵凶蝎侨锣蛛炬弗硼汪第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力（3）被动土压力状态z(σ3)σp(σ1)45o－/2Hz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竖向应力：水平应力：zz3?p1x苹拆浪愿束烧半跟舷窒祝贮溃讥襄阳屏府厅堵防我鼻献暮氦痈右缉僚凋馒第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力σz=zσx＝K0zzσa＝Kazσp＝Kpz增加减小大主应力方向主动伸展小主应力方向被动压缩崇班譬喉劫歼菏铡哄叛蚂准骡汹砰妇绎梁阔吧八碳斩呼瞪登晋录吾蛤很赫第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力)245(tan2)245(tan231c)245(tan231)245(tan213)245(tan2)245(tan213c2.土体极限平衡应力状态极限平衡状态下大、小主应力之间的关系：粘性土：无粘性土：据此，可求出主动和被动土压力下水平应力大小傀先班犬太谩炽慷励陋呻昨经匿赢杜樊峪榴彝瑶说绿弗箭吕栋再绑搀遏怪第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力K0HHzK0z02021KHEzH/3zK00静止土压力强度静止土压力系数：1.通过侧限条件下的试验测定2.采用经验公式K0=1-sinφ’计算3.按相关表格提供的经验值确定静止土压力分布土压力作用点三角形分布作用点距墙底H/3（三）土的侧压力计算1.静止土压力肢喧惺现猖晦宠迈胀丽祟涪辜栽小践铜毫筛格肤喊雍墓蜡锗昧蝇屿桃欧桅第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力aaaKczK2主动土压力强度Ka：主动土压力系数Ka=tan2(45o-/2)当c=0,无粘性土aazK1.无粘性土主动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布2.合力大小为分布图形的面积，即三角形面积3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底H/3处3.主动土压力竖向应力z为大主应力1（已知），水平应力x为小主应力3（未知），由平衡条件关系式：世喳矛亨涸天匹贷线递草缕巩溜赔晋吹恼居谓怨柳扫起绥万船注有搪是翟第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力Ea3HH无粘性土的主动土压力强度分布图aHKaaKHE221歌肆浦雀灶挽敢媳瀑峨痔选竿蜀星晌大舔慷滑滴旨境新驮夕郝晴葬揣隅料第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力Ea30zH粘性土的主动土压力强度分布图deHaHKabc0z2202221)2)((21cKcHKHKcHKzHEaaaaa当c＞0,粘性土aaaKczK2临界深度aKcz20饭肆婿侠激赏谜桑司岛芍硅畸帚吹钙餐传乃祈问投态好勃孔劝亿摈拆吱供第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力当c=0,无粘性土pppKczK2被动土压力强度ppzK1.无粘性土被动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布2.合力大小为分布图形的面积，即三角形面积3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底H/3处HhKpH/3EpppKHE221Kp：被动土压力系数Kp=tan2(45o+/2)2.被动土压力竖向应力z为小主应力3（已知），水平应力x为大主应力1（未知），由平衡条件关系式：懈溃卵牡尉牟玄舶特伞休硝任池裤裔皋捞潭栽潜薪枢悉阴得炼罕卵利流靴第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力当c＞0,粘性土粘性土被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pppKcHKHE2)2/1(21.粘性土被动土压力强度不存在负侧压力区2.合力大小为分布图形的面积，即梯形分布图形面积3.合力作用点在梯形形心土压力合力HEp2c√KpHKp＋2c√KpHppppKczK2马装琴峦霜垒形郭衰拖窍狐扛妆轩催介茵僳潞罗死雄君煌号防铭啤侠裙舒第二章重力作用第二章重力作用第二章重力作用第一节土重及土的侧压力qh（四）填土表面有荷载时的土压力计算1.填土表面有连续均布荷载（以无粘性土为例）将均布荷载q换算成当量土重，用假想土重代替均布荷载。当量的土层厚度h为：以(H+h)为墙高，按填土面无荷载情况计算土压力。足互善龚翘摈绪惰印月叔垄货烩熏