庫倫理論

庫倫理論

在土壓力理論的研究中,假定破裂面形狀,依據極限狀態下破裂稜體的靜力平衡條件來確定土壓力,這類土壓力理論最初是由法國的庫倫(C.A. Coulomb)於1773年提出的,稱為庫倫理論

基本介紹

  • 中文名:庫倫理論
  • 提出時間:1773年
  • 創始人:庫倫(C.A. Coulomb)
  • 國籍:法國
理論要點,適用範圍,

理論要點

計算土壓力的理論和方法很多,目前,套用最廣的是庫倫理論和公式。庫倫理論的要點為:
1.假設牆背填料為均值散粒體,僅有內摩擦力,而無粘聚力。
2.當牆身向外移動或繞牆趾外傾時,牆背填料內會出現一通過牆踵的破裂面;假設次破裂面為一平面。
3.破裂面上的土楔,視作剛性體,根據靜力平衡條件,確定次土楔處於極限平衡狀態給予牆背的主動土壓力:
E=Gsin(90°-θ-φ)/sin(θ+ψ)
式中:G——土楔重(土楔上有荷載時,包括荷載重);
θ——破裂面與垂線的夾角,稱作破裂角;
φ——土的內摩擦角;
ψ——φ+α+δ;
α——牆背的傾角,仰斜時α取負值,俯斜時α取正值;
δ——牆背與填料間的摩擦角。
4.通過牆踵,假擬若干個破裂面,其中使主動土壓力值達到最大的那個破裂面即為最危險的破裂面。由此可按下式:
(dE)/(dθ)=0
這一條件,求得破裂面的位置和主動土壓力值。
5.假設土壓應力沿牆高呈直線分布,土壓力作用在牆高的下三分點處(土楔上無荷載作用時,與牆背的法線夾角為δ)。

適用範圍

1.庫倫理論雖有不夠嚴密完整之處,但概念簡單明了,適用範圍較廣,可用以結算各種牆背情況(但必須為平面或近似平面),不同牆後填料表面形狀和荷載作用情況下的主動土壓力。
2.庫倫理論較適用於砂性土,計算所得之主動土壓力值與情況較接近。庫倫理論套用於粘性土時,以破裂面為平面代替曲面的假設所引起的計算誤差並不太大。但是,影響粘性土強度的不定因素很多,難於為之確定恰當的抗剪強度計算指標;同時,目前也缺乏計算粘性土土壓力的實踐經驗。
3.庫倫理論僅適用於剛性擋土牆。柱板式、錨桿式和錨定式等柔性擋土牆,目前尚無成熟的理論和方法計算土壓力,可在某些近似的假設(忽略牆身柔性和錨桿的存在對牆背土壓應力分布的影響)後,暫且按本章的方法計算。

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