土力学习题答案(完整版)

?4-19 解:

sin?cu 证毕。

(1?2Afsin?cu) ∵饱和试样B?1,?u?B???3?A???1???3???0 ∴??3?A???1???3??0 ∴A????380????0.47

??1???3250?80? ??1???1??u?250 ?0?250KPa? ??3???3??u?80?0?80 KPa4-20 解:

?u?B???3?A???1???3??

当加?3固结时,∵??3??3?100KPa ??1???3?0 ∴B??uu80???0.8 ??3?3100 当破坏时, ∵??3f?o,???1???3?f?85KPa ∴Af?4-21 解:

试样1: ?u?B???3?A???1???3???50?0.8?150?50??130KPa

ufB???1???3?f?40?0.588

0.8?85? ???1???1??u?150?130?20KPa ? ??3???3??u?50?130??80KPa

试样2: ?u?B???3?A???1???3???100?0.8??100?100??100KPa

????1???1??u?0 ??3???3??u?0

4-22 解:

试样1:由上题 u??u?130KPa

KPa?150?250KPa ?1?100 ?3?100?50?150

? ??1??1??u?250?130?120KPa ? ?3??3??u?150 ?130?20KPa 试样2:由上题 u??u?100KPa

?100?200KPa?100?200KPa ?1?100 ?3?100

? ?1??1??u?200 ?100?100KPa? ?3??3??u?200 ?100?100KPa4-23解: 1 25 2 50 180 115 3 75 240 157.5 4 100 100 200 ?3f?KPa? ?1f??3f???1??3?f 121 ?1f??3f273 48 ?1f??3f265 82.5 100 ?1??3

2(KPa)

??22.50

a?18 100

200

?1??3 2(KPa )sin?cu?tg??tg22.5??0.414 ?cu?24.5?

c?aa18?tg????19.8KPa tg?cos?cucos24.5?∴?cu?24.5? ccu?19.8KPa 4-24

解:由题意

??1?4 ?3?120KPa ??3∴?1???1??3?4??3??3 ?3???3??3

???由极限平衡条件: ?1??3tg2?45???

2??30???∴4??3?120????3?120??tg2?45???

2??∴??3?240KPa

∴?1???1??3?4??3??3?4?240?120?1080KPa

5-1某挡土墙高10m,墙背垂直、光滑,填土表面水平。填土的?=17.5KN/m3,

?16.8KPa

??20?,c=12KPa,试用朗肯理论求总主动土压力的 大小、作用点及作用方向,并绘出土压力强度分布图

A

1.96m

?16.8KPa

H?10m

??17.5KN/m3??200

c?12KPa

8.04m

277.2KN/m B

2.68m

解:

68.95KPa

??20????Ka=tg?45????tg?45????0.7

2?2?????? Ka?tg2?45????0.49

2?? Pa?rzKa?2cKa

A:z?0 Pa??2cKa??2?12?0.7??16.8KPa B:z?H?10m Pa?17.5?10?0.49?2?12?0.7?68.95KPa 绘出分布图如上图。

受拉区深度可由下述方法求:

Pa?rzKa?2cKa?0 则 z0?2cKarKa?2?12?1.96m

17.5?0.7总主动土压力 : 负值忽略。

1大小: Pa??68.95??10?1.96??277.2kn/m

2

10?1.96作用点: 距墙踵?2.68m, 方向如图。

3

5-2某挡土墙高5m,墙背垂直、光滑,填土表面水平。填土的?=18KN/m3,??40?,c=0,试分别求出静止、主动、被动土压力大小、作用点和力的作用方向,并绘出土压力强度分布图。 解: 静止土压力:

K0?1?sin???1?sin40??0.357

z?0 P0?0 z?H P0?rzK0?18?5?0.357?32.13KPa1?5?32.13?80.33KN/m. 2方向,作用点如图。

主动土压力:

合力 : P0???40???? Ka?tg2?45????tg2?45????0.217

22???? z?0 Pa?0 z?H pa?rzKa?18?5?0.217?19.53KPa1?5?19.53?48.83KN/m 2方向,作用点如图。

被动土压力:

合力: Pa????Kp?tg2?45????tg2?45??20???4.599

2?? z?0 Pp?0 z?H Pp?rzKp?18?5?4.599?413.91KPa1?5?413.91?1034.78KN/m 2方向,作用点如图。

合力: Pp? H?5m

??17.5KN/m3 0 ??2080.33KN/m48.83KN/m 1034.78KN/m c?12KPa 1.67m

1.67m

1.67m

32.13KPa19.53KPa静止413.91KPa被动

5-3某挡土墙高5m,墙背垂直、光滑,填土表面水平。其上作用均布荷载q=10KPa,墙后填土分为两层,上层土(墙顶下2m范围内)

主动

?1?16kNm3,c1?10kPa,??10?;;下层土??16kN1墙背上总主动土压力大小、作用方向和作用点,绘出土压力强度分布图。

q?10KPa

解:

1m,c31?10kPa,??10?;求

1 A

?1?16KN/m3 2m

H?5m

B

?9.74

0.865m

c1?10KPa?1?100 8.11 12.79

?1?18KN/m3 3m

c1?12KPa84.74KN/m 1.35m

?1?12 C

0Pa(KPa) 43.54

??10????Ka1?tg2?45??1??tg2?45????0.704

2?2??? Ka1?0.839??12????Ka2?tg2?45??2??tg2?45????0.656

22????Pa???rz?q?Ka?2cKa

Ka2?0.810

PaA?qKa1?2c1Ka1?10?0.704?2?10?0.839??9.74KPa

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