挡土墙申请报告《工程力学a2》小组作业报告挡土墙分析院系：土木建筑工程学院组名：第三组组长：侯森磊成员：侯森磊符维滨孙铭锴日期：20151212摘要。灵活运用《理论力学》和《材料力学》里的力学知识分析本报告通过分析一道经典的挡土墙问题，得到其荷载应力状态，得出相应的结论，解决相应的问题，并进行的一系列讨论和总结，最终理解挡土墙问题。一、简介图示一混凝土挡土墙，墙高4m，已知墙背承受的土压力f=137kn，并且与铅垂线成角，混凝土的密度为2.35×103kg/m3，其他尺寸如图所示。取1m长墙体作为研究对象，试计算作用在截面ab上点a和点b处的正应力。又砌体的许用压应力为3.5mpa，需用拉应力为0.14mpa，（1）试作强度校核。（2）如果以点a作为转动轴，试验算坝体是否会倾覆（3）如果坝体后面有地下水，地下水面距坝顶2m，此时由于地下水的浮力作用，墙背承受的土压力变小，变为，并且与铅垂线成角，试计算分析此时坝体底面ab截面的应力分布情况。（提示，需要考虑水压力）二、解决思路与方法解决思路：（1）强度校核：先分析1m长的挡土墙上承受的外力，然后分析ab截面上的轴力和弯矩最后进行强度校核（2）可以先求出a轴的力矩，判断其大小和方向，可以试验算坝体是否倾覆（3）水的压强在同一深度，各个方向的压强都一样且水的压强垂直作用在坝上，其余求解过程如（1）具体过程（1）1m长的挡土墙上承受的外力[图（b）]为f1x=f1sin45.7°=137kn×0.716=98.1knf1y=f1cos45.7°=137kn×0.698=95.6kn第1页共3页f2=1m×4m×0.6m×2.35×103kg/m3×9.8n/kg=55.3kn（2）ab截面上的轴力和弯矩分别为fn=f1y+f2+f3=224.6knm=f1x×1m+f2×0.8m-f3×0.033m-f1y×0.7m=73.0kn·m故a点和b点处的正应力分别为（3）强度校核因为所以强度合格ma=f1x×1m-f2×0.3m-f3×（1.1+0.033）m-f1y×（1.1+0.7）m=-174.1kn·m（顺时针）因为ma为顺时针所以不会倾覆水的压强：在同一深度，各个方向的压强都一样，水的压强垂直作用在坝上，如图（c）所示。图（c）f1x=f1sin41.7°=110kn×0.665=73.2knf1y=f1cos41.7°=110kn×0.747=82.2knf2=1m×4m×0.6m×2.35×103kg/m3×9.8n/kg=55.3knf4x=f4sin68.2=26.1knf4y=f4cos68.2=10.4knfn=f1y+f2+f3+f4y=212.6knm=f1x1m+f20.8m-f30.033m-f1y0.7m-f4y×1.3m+f4x×0.7m=62.2kn·m故a点和b点处的正应力分别为三、结论与讨论图示的混凝土挡土墙设计合理，无论是否存在地下水，该挡土墙的强度都符合要求。而且，不会倾覆。前两问考察的是《理论力学》和《材料力学》的结合，只要对力学知识掌握熟练，便可轻易解出。第三问主要是加入了水的压力，只要了解到水的压强在同一深度，各个方向的压强都一样，便可理解为多了一个已知力，很容易解出答案四、总结本实验报告主要是通过灵活运用《理论力学》和《材料力学》里的力学知识分析一道经典的挡土墙问题，得到其荷载应第2页共3页力状态，最终得出相应的结论，解决相应的问题，即该挡土墙符合强度要求，不会倾覆。而且还进行了一系列讨论和总结，还有解决大作业的心得和体会。五、心得与体会解决大作业时，各成员没有进行好交流和沟通。刚开始没有确定好分工，导致大作业进展缓慢，后来又有小组成员不与其他成员沟通，到后期直接退出，打乱了大作业的进展。总之，无论是做任何事，参与者之间的沟通很重要。通过本次大作业，小组全体成员既加强了对《理论力学》《材料力学》的运用，同时也使小组成员对《土力学》有了一定的接触和了解，使以后对《土力学》的学习更加轻松。第3页共3页
