GEO5土压力电算与手算对比:以坡面类型⑤(坡顶地表中部)为例

1.概述

坡顶地表中部为斜面时,可以用图解法进行计算,建筑边坡工程技术规范GB 50330-2013附录B中对该方法有介绍。本文选取坡角大于内摩擦角的情况,分别对比粘性土与无粘性土两种情况。


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GEO5中第⑤种类型的坡面

2.原理介绍

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建筑边坡规范附录B中的原理图

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GEO5中图解法

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计算时,根据坡型拆分成三部分,分别计算三者土压力,然后进行叠加。叠加之后,求交点,作用在墙背上的土压力依次取①、②、③。(可以理解为,靠近地表的结构不受后方坡面影响,故土压力为①。②中斜面不是无限延伸,在其作用范围内,值不应小于①,故①②交点以上取①,以下取②;且其值不应大于③,②与③交点以下的范围,土压力取③。)

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典型无粘性土土压力取值示意图

3.无粘性土土压力取值对比

案例源文件及cad源文件如下:图解法土压力对比-无粘性土.rar

本次案例选用单层无粘性土,可以根据两点绘制土压力图。

(1)根据土压力公式,绘制①③土压力曲线,将土压力值缩小10倍后绘制到cad中,此时曲线到结构的距离的数值扩大10倍即为土压力值。

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①、③土压力

(2)②的土压力计算

由于坡角45°>内摩擦角12°,此时不能再沿坡面延长直线,而应沿12°角延长直线。

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②坡顶处土压力计算

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②3.9372m处,即离结构顶5m处土压力

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②土压力

(3)对①、②、③叠加,即可得到最终土压力

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手算土压力值

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电算土压力值

提取计算书土压力值,在cad图中绘制土压力曲线,则电算与手算结果曲线基本重合,误差在于计算书中的值保留两位小数,实际软件计算时位数多于两位。

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手算图与电算图

当然,您也可以在剖面土层中增加多个剖面,在计算书中查看该剖面位置的土压力。

4.粘性土土压力值对比

粘性土对比源文件:图解法-粘性土.rar

粘性土与无粘性土的差别在于,粘性土的结果会有一段负的土压力,有时会造成①、②、③条土压力线没有交点的情况。这个时候只需将负土压力区绘制出来,即可得到交线位置,然后按上文的描述叠加取值即可。

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粘性土①②③土压力曲线

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反向延长土压力曲线(示意图)

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最终土压力曲线(示意图)


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