主動土壓力:擋土墻向外(或向前,使墻後土體應力狀態達到主動極限平衡狀態)移動時,作用在擋土墻背後的土壓力。
被動土壓力:施工時,擋土墻在外力作用下向後移動或轉動,擠壓填土,使土向後移動。當擋土墻向後達到壹定位移時(壹般為墻高的0.1%~0.5%),墻後土體達到極限平衡狀態,此時作用於墻背的土壓力。
註意:主動土壓力和靜力土壓力很好理解,被動土壓力有點難理解。因為墻本身是不會移動的,所以產生被動土壓力的時候,壹定是墻受到了其他力的作用,這些力先推墻,墻移動之後再推墻前面的土,然後才會產生被動土壓力。
擴展數據:
擋土墻上的土壓力根據墻的位移可分為靜態、主動和被動土壓力。
靜態土壓力是指墻後土體施加在擋土墻背上的土壓力,在任何方向都沒有位移;
主動土壓力是指擋土墻在墻後土體的作用下向前移動時,墻後土體施加在墻背上的土壓力,導致墻後填土的應力達到極限平衡狀態;
被動土壓力是指擋土墻在某種外力的作用下向後移動並推動填土,使墻後土體應力達到極限平衡狀態時,作用在擋土墻背面的土壓力。
設斜墻背面傾角為α,後面是重力為γ的半無限土,土面傾角為β。在距離土壤表面的深度z處,三角形單元abc靠近墻背面,頂面ab平行於土壤表面,側面bc垂直,傾斜截面ac平行於墻背面。如果沿ab的水平投影方向取單位長度,ab=1。
設單胞頂面ab斜向上為1/cosβ。載荷的長度為p,正應力為σ β,剪應力為τ β,它們的值為:
p=γzcosβ
σβ?=γzcos2β
τ=γzsinβcosβ
如果在V點與圓C相交的直線PV是平行的,OV就是垂直面上的應力。因為OV線(即下β線)與β線對稱,所以bc平面上的應力傾角β0=β。若交點P為墻背與PV的傾斜角α,相交圓C在U點,則OU為△abc的斜截面bc(即墻背方向)的應力。
將OU線連成壹條βq線,βq線與σ軸的夾角βq為斜截面上的應力傾角,即作用於墻背的土壓力的傾角。從上面可以看出,U點是βq線和PU線的交點,也是應力圓的U點和C點的交點。
OV、OU和βq都與應力圓的參數(圓心位置和半徑)有關,圓心Oc是任意設定的。對於準靜態土壓力,中心位置應滿足墻後土體不產生線性應變的要求。
在求解主動土壓力時,結合土的抗剪強度、剪切角和極限平衡條件,最常用的是朗肯和庫侖兩種經典土壓力理論。
兩種經典土壓力理論的基本觀點和假設。
朗肯土壓力理論是根據半無限彈性體中的應力狀態,結合極限平衡條件,推導出土壓力的計算公式。所以假設墻背是垂直光滑的,墻後的土面是水平的,延伸到無窮遠。
在任何深度z: pa = γ zka-2c (ka) (1/2)
靜土壓力產生的土壓力是擋土墻靜止時作用在擋土墻背面的土壓力。然而,主動土壓力和被動土壓力的成因仍然是工程界尚未解決的問題。壹般認為,極限土壓力的發生條件與墻體位移、墻體結構、地基條件、填土類型、填土密度等因素有關。
參考資料:
百度百科-靜態土壓力
參考資料:
百度百科-主動地壓
參考資料:
百度百科-被動土壓