库伦土压力理论是土力学中用于分析土体的屈服行为的经典模型。它以物理学家查尔斯-库伦爵士的名字命名,他在 1773 年首次提出了这个模型。

库伦土压力理论:土体屈服行为的经典模型库伦土压力理论:土体屈服行为的经典模型


库伦土压力理论基于这样的假设:土体在一组力(称为主应力)的作用下屈服。这些主应力包括大主应力 (σ₁)、中主应力 (σ₂) 和小主应力 (σ₃)。库伦理论假设屈服发生在剪应力 (τ) 与法向应力 (σ) 之间满足以下关系时:

``` τ = c + σ tan φ ```

其中:

c 为粘聚力,表示土体在没有法向应力情况下抗剪的强度 φ 为内摩擦角,表示在法向应力作用下土体抗剪的能力 σ 为与滑动面正交的有效法向应力

库伦土压力理论广泛用于各种土工工程应用中,包括:

基础设计:确定基础支承的承载力 边坡稳定性分析:评估边坡失稳的风险 土体剪切强度试验:对土体的力学性能进行表征

虽然库伦土压力理论是一个简单的模型,但它为土体屈服行为提供了一个合理的近似。它已被用于成功分析和设计了数千个土工结构。

然而,库伦土压力理论也有一些局限性。它不考虑土体屈服时的应变软化或硬化效应。此外,它假设土体是各向同性的,这并不总是真实的。