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庫倫理論

鎖定
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
中文名
庫倫理論
提出時間
1773年
創始人
庫倫(C.A. Coulomb)

庫倫理論理論要點

計算土壓力的理論和方法很多,應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佈,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)。

庫倫理論適用範圍

1.庫倫理論雖有不夠嚴密完整之處,但概念簡單明瞭,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。庫倫理論應用於粘性土時,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,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、錨杆式和錨定式等柔性擋土牆,尚無成熟的理論和方法計算土壓力,可在某些近似的假設(忽略牆身柔性和錨杆的存在對牆背土壓應力分佈的影響)後,暫且按本章的方法計算。