一级结构基础之土压力计算结构工程师考试

文章作者 100test 发表时间 2009:01:16 22:12:44
来源 100Test.Com百考试题网

　　 土压力计算
　　 一、挡土结构物
　　 在道路与桥梁工程中，挡土结构物是一种常用的结构物。例如图7—1a，所示的桥台，它就是衔接路堤与桥梁的结构物，它除了承受桥梁荷载外，还抵挡台后填土压力，图7—1b所示的桥梁引道两侧的挡土墙，能够减小引道路堤土方量，少占土地，特别在城市桥梁中用得更为广泛，山区道路防止边坡坍塌，减少边坡挖(填)方量，常常采用挡土墙，如图7—1c所示，此外，在水运、港工，房屋建筑、隧道等工程中也常采用各种形式的挡土结构物，如码头、驳岸、水闸、隧道，地下室等，见图7—1d～g所示。
　　 任何一种挡土结构物，它都承受其后填土的水平土压力。在挡土结构物设计中，必须计算土压力的大小，确定其分布规律。本章的目的就是介绍几种目前常用的土压力理论及共计算公式。

　　 二、土压力的类型
　　 土压力的大小及其分布规律是同挡土结构物的水平位移方向和大小、土的性质、挡土结构物的刚度及高度等因素有关。根据挡土结构物的水平位移方向和大小分成3种土压力：
　　1．静止土压力(图7—Za)。若刚性的挡土墙保持原来位置静止不动，则作用在墙上的土压力称为静止土压力。作用在每延米挡土墙上静止土压力的合力用Eo(kN／n)表示，静止土压力强度用po(kPa)表示。

　　 2．主动土压力(图7—2b)。若挡土墙在墙后填土压力作用下，背离着填土方向移动，迭时作用在墙上的土压力将由静止土压力逐渐减小，当墙后土体达到极限平衡，并出现连续滑动面使土体下滑，这时土压力减至最小值，称为主动土压力，用EA(kN／m)和pa(kPa)表示。
　　 3．被动土压力(图7—Ze)。若挡土墙在外力作用下，向填土方向移动，这时作用在墙上的土压力将由静止土压力逐渐增大，一直到土体达到极限平衡，并出现连续滑动面，墙后土体向上挤出隆起，这时土压力增至最大值，称为被动土压力，用Eo(kN／m)和p0(kPa)表示。
　　 由上述可见，三种土压力中|百考试题|被动土压力大于静止土压力，而主动土压力最小。由理论分析和实际试验指出，挡土墙后达到被动土压力时所需要的位移是远远大于主动土压力。在图7—3中给出土压力与挡土墙位移间的关系。表7—l给出各种土达到主动及被动土压力时，挡土墙墙顶的水平位移△x值(墙绕墙趾转动)，表中H为挡土墙的高度。