库仑公式是怎样的?

如题所述

1776年C。A。库仑(Coulomb)根据砂土的剪切试验,将土的抗剪强度表达为滑动面上法向总应力的函数(图),即无黏性土的抗剪强度表达式为τf=σtanφ之后库仑又提出了适合黏性土的抗剪强度表达式:τf=c+σtanφ式中τf—土的抗剪强度(kPa);σ—剪切面上的法向应力(kPa);φ—土的内摩擦角[(?];c—土的黏聚力(kPa)。以上两式为著名的抗剪强度定律,即库仑定律

由库仑定律可以看出,无黏性土的抗剪强度与剪切面上的法向应力成正比,其本质是由于土颗粒之间的滑动摩擦力以及土颗粒凹凸面间的镶嵌作用所产生的摩阻力,其大小决定于颗粒表面的粗糙度、密实度、土颗粒的大小以及颗粒级配等因素。

黏性土的抗剪强度由两部分组成:一部分是摩擦力;另一部分是土粒之间的黏结力,它是由于黏性土颗粒之间的胶结作用和静电引力效应等因素引起的。长期的试验研究指出,土的抗剪强度不仅与土的性质有关,还与试验时的排水条件、剪切速率、应力状态和应力历史等许多因素有关,其中最重要的是试验时的排水条件,

根据太沙基(K。Terzaghi)的有效应力概念,土体内的剪应力仅能由土的骨架承担,因此,土的抗剪强度应表示为剪切破坏面上法向有效应力的函数,库仑公式应修正为τf=σ′tanφ′(无黏性土)τf=c′+σ′tanφ′(黏性土)式中σ′—剪切破坏面上的法向有效应力(kPa);φ′—有效内摩擦角(?;c′—有效黏聚力(kPa)。

抗剪强度τf与法向应力σ的关系曲线

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