库仑理论基本假定为:①挡土墙为刚性,墙后填土为无黏性土。②形成滑动楔体的墙背面及土中滑动面均为极限平衡面。③滑动楔体为刚体,不考虑楔体内部的应力及变形。
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. 工学 . 土木工程 . 土力学与岩土工程 . 土力学 . 土压力库仑土压力理论
/Coulomb's earth pressure theory/
最后更新 2022-12-23
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法国科学家C.A.库仑于1776年根据挡土墙后滑动楔体处于极限平衡状态时,应用静力平衡条件求解得到的土压力计算方法。又称滑动楔体理论。由于其计算原理简明,可适用于挡土墙墙背倾斜、粗糙、墙后土体表面倾斜等情况。
- 英文名称
- Coulomb's earth pressure theory
- 又称
- 滑动楔体理论
- 所属学科
- 土木工程
若挡土墙向背离墙后土体的方向移动(图a),墙后土体将沿着墙背及滑动面
向下滑动,当墙后土体处于主动极限平衡状态时,取滑动楔体
为隔离体进行静力平衡分析。此时作用在滑动楔体
上的作用力包括:滑动楔体
的自重(
),滑动面
处的作用反力(
),挡土墙墙背对滑动楔体
的主动作用力(
),从而可得库仑主动土压力计算公式:
…(1)
…(2)
式中为主动的总土压力;
为主动土压力系数;
为土体容重;
为墙高;
为土体内摩擦角;
为墙背
倾角;
为墙土摩擦角;
为填土顶面坡角。库仑主动土压力理论假定土压力沿墙高呈三角形分布,合力作用点在墙背三分之一高度处,作用方向与墙背法线成
角。
当挡土墙在外力作用下向后移动(图b),墙后土体受到挤压沿着墙背及滑动面
向上滑动,当墙后土体处于被动极限平衡状态时,取滑动楔体
为隔离体进行静力平衡分析。与主动土压力类似,可得到库仑被动土压力计算公式:
…(3)
…(4)
式中为被动的总土压力;
为被动土压力系数。
由于被动状态实际滑动面应为曲面,当土体内摩擦角及墙土摩擦角较大时,采用库仑理论计算被动土压力时常会带来较大误差,实际选用时应特别慎重。