土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案(6)

静止土压力/kPa00151015202530010510水压力/kP1520253035深度/m2345616深度/m234285630

习题图6-1-1 静止土压力分布图 习题图6-1-2水压力分布图

(4) 土压力合力大小及作用点

11e0BzB??e0B?e0C??zC?zB?2211 ??16.0?2.0???16.0?28.0??3.0

22 ?82kN/mE0?静止土压力E0的作用点离墙底的距离y0为

y0?1E0?1?1??1?????ezz?z?z?ez?z?0BB?BCB?0BCB??zC?zB????3??2??21?1?? ?e0C?e0B??zC?zB???zC?zB???2?3?? ?1?1?1??1????????16?2??2?5?2?16?5?2??5?2? ?????82.0?2?3??2?1?1? ??28?16???5?2?????5?2??2?3? ?1.23m(5) 水压力合力大小及作用点

11Pw?pwC?zC?zB???30??5?2??45kN/m

22水压力合力作用点距离墙底的距离为

1?1y0??zC?zB????5?3??1.0m

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[6-2] 解：主动土压力系数：

q=20kPa A H1=3m B C D 地下水位 H2=3m H3=4m ???Ka1?tan2?45??1??0.333

2?????Ka2?tan2?45??2??0.271

2??(1)各层面点的主动土压力

A点：eaA?qKa1?20?0.333?6.66kPa

B点上：eaB上???1H1?q?Ka1??18.5?3?20??0.333?25.14kPa B点下：eaB下???1H1?q?Ka2??18.5?3?20??0.271?20.46kPa

C点上：eaC上???1H1??2H2?q?Ka2??18.5?3?18.5?3?20??0.271?35.50kPa C点下：eaC下?eaC上?35.50kPa

D点：

?eaD????1H1??2H2??2H3?q??Ka2??18.5?3?18.5?3?8.5?4?20??0.271?44.72kPa??土压力分布如习题图6-2-1。

主动土压力/kPa006.66220.4625.145101520253035404550深度/m4681044.721235.5

习题图6-2-1 主动土压力分布图

(2) 水压力分布

A、B、C点的水压力均为零；

D的水压力：pwD??wH3?10?4?40kPa 土压力分布如习题图6-2-2。

水压力/kPa00251015202530354045深度/m468101240

习题图6-2-2 水压力分布图

(3) 总压力的大小 总主动土压力：

1?eaA?eaB上?H1?1?eaB下?eaC上?H2?1?eaC下?eaD?H3222111 ???6.66?25.41??3.0???20.46?35.5??3.0???35.5?44.72??4.0

222 ?292.08kN/mEa?总水压力：

11Pw?pwDH3??40?4?80kN/m

22所以，总压力的大小为：

P?Ea?Pw?292.08?80?372.08kN/m (4) 总压力的作用点

总压力P的作用点离墙底的距离y0为

y0?1???H1?1?H1????eH?H?H?e?eH?H?H????aA123aA123??＋aB上P??223????????H2?1?H2???? eH?H?e?eH?H3?aB下2?3??＋aC上?aB下2?2??2?3???H31H3?1H3??? eH?e?eH?pH?aC下322aDaC下33?2wD33?? ???1?3?1?3?????6.66?3???3?4????25.41?6.66??3???3?4??? 372.08???2?2?3????3?1?3?? ?20.46?3???4????35.5?20.46??3???4????2?2?2???414?14? ?35.5?4????44.72?35.5??4????40?4?223?23? ?3.41m

[6-3]解：(1)主动土压力 主动土压力系数：

A q=10kPa 15??????2??Ka?tan?45???tan??45?2???0.589 2????2H=7m A点的主动土压力

eaA?qKa?2cKa ?10?0.589?2?10?0.589??9.46kPa?0kPa

B 所以，主动土压力零点深度为

z0?2c2?10??1.45m ?Ka18?0.589B点的主动土压力

eaB??HKa?qKa?2cKa ?18?7?0.589?10?0.589?2?10?0.589?64.73kPa

主动土压力分布如习题图6-3-1。

主动土压力/kPa0012020406080深度/m34567864.73

习题图6-3-1 主动土压力分布图

主动土压力的合力大小为

11Ea?eaB?H?z0???64.73??7?1.45??179.63kN/m

22主动土压力的合力作用点距离墙底距离y0a为

11y0a??H?z0????7?1.45??1.85m

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(2)被动土压力 被动土压力系数：

q=10kPa A 15??????2??Kp?tan?45???tan??45?2???1.70 2????2A点的被动土压力

epA?qKp?2cKp ?10?1.70?2?10?1.70?43.0kPaH=7m

B点的被动土压力

epB??HKp?qKp?2cKp ?18?7?1.70?10?1.70?2?10?1.70?257.0kPaB

被动土压力分布如习题图6-3-2。

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