土壓力是指擋土墻后面填充物的自重或外部荷載所引起的擋土墻后面的側(cè)壓力。
擋土墻是一種防止土質(zhì)塌陷的結(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用于房屋建筑、水利、鐵路工程和橋梁。由于土壓力是擋土墻的主要外荷載。因此,在設(shè)計(jì)擋土墻時(shí),需要首先確定土壓力的性質(zhì)、大小、方向和作用點(diǎn)。
土壓力的計(jì)算是一個(gè)復(fù)雜的問題。根據(jù)擋土墻可能位移的方向可分為主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力和靜態(tài)土壓力。土壓力的大小還與墻后填充物的性質(zhì)、墻后的傾斜方向等因素有關(guān)。
擋土墻土壓力的大小和分布受一系列因素的影響,如墻的可能移動(dòng)方向、墻后填充物的類型、填充物表面的形式、墻的截面剛度和基礎(chǔ)的變形。根據(jù)墻體的位移和墻后土體的受力狀態(tài),土壓力可分為以下三種類型:
(1)靜土壓力:當(dāng)擋土墻靜止,土體處于彈性平衡狀態(tài)時(shí),土體對(duì)擋土墻的壓力稱為靜土壓力E0。
(2)主動(dòng)土壓力:當(dāng)擋土墻遠(yuǎn)離土體,達(dá)到土體的平衡狀態(tài)時(shí),作用在擋土墻上的土壓力稱為主動(dòng)土壓力,一般用Ea表示。
(3)被動(dòng)土壓力:當(dāng)擋土墻向土體移動(dòng),直至土體達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),作用在擋土墻上的土壓力稱為被動(dòng)土壓力,用Ep表示。
土壓力的計(jì)算理論主要包括經(jīng)典的Rankine(1857)理論和Comlomb(1773)理論。通過(guò)擋土墻模型試驗(yàn)、原型觀測(cè)和理論研究表明,在相同條件下,主動(dòng)土壓力小于靜土壓力,靜土壓力小于被動(dòng)土壓力,即Ea<eo<ep< span=""></eo<ep<>
土壓力傳感器可以直接測(cè)量擋土墻對(duì)墻背產(chǎn)生的壓力。
土壓力傳感器采用薄圓餅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),合理的圓直徑比和平膜結(jié)構(gòu),保證了測(cè)試的準(zhǔn)確性。它具有超薄、防水、防油、穩(wěn)定性高、動(dòng)靜態(tài)性能好等優(yōu)點(diǎn)。適用于土木工程室內(nèi)模型試驗(yàn)中,測(cè)量模型結(jié)構(gòu)的動(dòng)接觸壓力和路基的動(dòng)應(yīng)力,擋土墻的土壓力試驗(yàn),以及填充體中軟土、砂土和埋點(diǎn)處土體的壓力變化。在軍事試驗(yàn)領(lǐng)域,用于爆炸沖擊波對(duì)建筑物、工事等構(gòu)件的沖擊。
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