張麗丁以兵工程結(jié)構(gòu)荷載與設(shè)計方法

（側(cè)壓力）Chapter3側(cè)壓力土的側(cè)壓力土的側(cè)壓力土的側(cè)壓力土的側(cè)壓力試驗研究表明：在相同條件下，主動土壓力Ea小于靜止土壓力E0，而靜止土壓力E0又小于被動土壓力Ep，即Ea<E0<Ep，而且產(chǎn)生被動土壓力所需的位移量p大大超過產(chǎn)生主動土壓力所需的位移量a

。土的側(cè)壓力土的側(cè)壓力土的側(cè)壓力土的側(cè)壓力土的側(cè)壓力土的側(cè)壓力土的側(cè)壓力土的側(cè)壓力土的側(cè)壓力土的側(cè)壓力水壓力和流水壓力水壓力和流水壓力水壓力和流水壓力水壓力和流水壓力流體流動特征在某等速平面流場中，如圖1一組流線互相平行的水平線，若在流場中放置一個固定的圓柱體，則流線在接近圓柱體時流動受阻，流速減小，壓強增大。在到達圓柱體表面時，該流線流速為零，壓強達到最大；隨后從a點開始形成邊界層內(nèi)流動，即繼續(xù)流來的流體質(zhì)點在a點較高壓強作用下，改變原來流動方向沿圓柱面兩側(cè)向前流動；在圓柱面a點到點b區(qū)間，柱面彎曲導(dǎo)致該區(qū)段流線密集，邊界層內(nèi)流動處于加速減壓狀態(tài)。過b點后流線擴散，邊界層內(nèi)流動呈現(xiàn)相反勢態(tài)，處于減速加壓狀態(tài)。過c點后繼續(xù)流來的流體質(zhì)點脫離邊界向前流動，出現(xiàn)邊界層分離現(xiàn)象。邊界層分離后，c點下游水壓較低，必有新的流體反向回流，出現(xiàn)漩渦區(qū)，如圖2所示。

(a)截面突變(b)遭遇橋墩圖1邊界層分離圖2漩渦區(qū)的產(chǎn)生波浪的破壞力-海嘯波浪的破壞力-海嘯波浪荷載波浪荷載波浪荷載波浪荷載波浪荷載波浪荷載波浪荷載波浪荷載波浪荷載波浪三要素水面波的分類波浪的利用-TLD凍脹力凍脹力

冰夾層、冰透鏡層（聚冰現(xiàn)象）

冰夾層、冰透鏡層(聚冰現(xiàn)象)

凍層膨脹

凍結(jié)峰面

（水分遷移）

水分

土的凍脹原理凍脹力

H

五、凍脹力的分類切向凍脹力—作用于結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)側(cè)面使基礎(chǔ)產(chǎn)生向上拔力法向凍脹力no—垂直于基底冰結(jié)面和基礎(chǔ)底面水平凍脹力ho—垂直于基礎(chǔ)或結(jié)構(gòu)物側(cè)表面水平凍脹力ho法向凍脹力no切向凍脹力凍脹力六、凍脹力的計算1、切向凍脹力

--按單位切向凍脹力取值單位切向凍脹力：平均單位切向凍脹力（kpa）相對平均單位凍脹力Tk(kN/m)

一般按平均單位切向力計算（按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94）

與基礎(chǔ)接觸的凍深（m）

總的切向凍脹力

T=?U?H

與凍土接觸的基礎(chǔ)周長（m）

凍脹力2、法向凍脹力no--影響因素復(fù)雜，隨諸因素變化而變化影響因素：凍土的各種特性；凍土層底下未凍土的壓縮性；作用于凍土層上的外部壓力；結(jié)構(gòu)物抗變形能力等日本：no=E?=E?h/H

h—凍脹量；

H—凍結(jié)深度；

E—凍土彈性模量

凍脹力3、水平凍脹力ho

--

沒有確定的計算公式，按基于現(xiàn)場或室內(nèi)測試給出的經(jīng)驗值細粒土的最大凍脹力：100150kpa

粗粒土的最大凍脹力：50100kpa凍脹力冰壓力

一、冰壓力的概念位于冰凌河流和水庫中的結(jié)構(gòu)物（如橋墩等），由于冰層的作用對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的壓力二、冰壓力的計算對具有豎向前棱的橋墩，冰壓力可按下述規(guī)定取用：冰對樁或墩產(chǎn)生的冰壓力標準值注(1)列表冰溫系數(shù)可線性內(nèi)插；

(2)對海冰，冰溫取結(jié)冰期最低冰溫；對河冰,取解凍期最低冰溫。

冰壓力的合力作用于計算結(jié)冰水位以下0.3倍冰厚處。冰壓力

撞擊力

位于通航河流或有漂流物的河流中的橋梁墩臺,設(shè)計時應(yīng)考慮船舶或漂流物的撞擊作用撞擊作用標準值取用或計算當缺乏實際調(diào)查資料時，內(nèi)河上船舶撞擊作用標準值可按下表采用；四、五、六、七級航道內(nèi)的鋼筋混凝土樁墩，順橋向撞擊作用標準值可按下表所列數(shù)值的50%考慮。當缺乏實際調(diào)查資料時，海輪撞擊作用標準值可按下表采用?？赡茉馐艽笮痛白矒糇饔玫臉蚨?，應(yīng)根據(jù)橋墩的自身抗撞擊能力、橋墩的位置和外形、流水流速、水位變化、通航船舶類型和碰撞速度等因素做橋墩設(shè)施的設(shè)計。當設(shè)有與墩臺分開的防撞擊的防護結(jié)構(gòu)時，橋墩可不計船舶的撞擊作用。漂流物橫橋向撞擊力標準值

撞擊力撞擊作用點內(nèi)河船舶的撞擊作用點，假定為計算通航水位線以上2m的橋墩寬度或長度的中點。海輪船舶撞擊作用點需視實際情況而定。漂流物的撞擊作用點假定在計算通航水位線上橋墩寬度的中點橋梁結(jié)構(gòu)必要時可考慮汽車的撞擊作用汽車撞擊力標準值在車輛行使方向取1000kN，在車輛垂直方向取500kN，兩個方向的撞擊力不同時考慮，撞擊力作用于行車道以上1.2m處，直接分布于撞擊涉及的構(gòu)件上。對于設(shè)有防撞設(shè)施的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可視防撞設(shè)施的防撞能力，對汽車撞擊力標準值予以折減，但折減后汽車撞擊力標準值不應(yīng)低于上述規(guī)定取值的1/6。撞擊力知識點（1994年2月21日水利部水管[1994]106號通知）

河道的等級劃分，主要依據(jù)河道的自然規(guī)模及其對社會、經(jīng)濟發(fā)展影響的重要程度等因素確定。河道劃分為五個等級，即一級河道、二級河道、三級河道、四級河道、五級河道。河道等級劃分程序：一、二、三級河道由水利部認定；四、五級河道由省、自治區(qū)、直轄市水利（水電）廳（局）認定。撞擊力

在河道分級指標表中滿足（1）和（2）項或（1）和（3）項者，可劃分為相應(yīng)等級；不滿足上述條件，但滿足（4）、（5）、（6）項之一，且（1）、（2）或（1）、（3）項不低于下一個等級指標者，可劃為相應(yīng)等級。撞擊力課后小節(jié)與思考3.2極限狀態(tài)課程提要土的側(cè)壓力水壓力和流水壓力波浪荷載凍脹力冰壓力撞擊力思考土壓力有哪幾種，各種土壓力的大小及分布的主要影響因素是什么，如何計算？水中構(gòu)筑物為什么設(shè)計成流線型？在冰壓力計算時如何考慮結(jié)構(gòu)物形