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莫尔—库伦理论

长期以来,人们根据对材料破坏现象的分析,提出了各种不同的强度理论。其中适用于土的强度理论有多种,不同的理论各有其优缺点。在土力学中被广泛采用的强度理论要推莫尔—库伦强度理论。

1773年,法国学者库伦(Coulomb)根据砂土的试验结果,提出土的抗剪强度τf在应力变化不大的范围内,可表示为剪切滑动面上法向应力σ的线性函数塞维利亚赛事推荐。即

τ

后来库伦又根据粘性土的试验结果,提出更为普遍的抗剪强度公式:

τ

1936年,太沙基(Terzaghi)提出了有效应力原理。根据有效应力原理,土中总应力等于有效应力与孔隙水压力之和,只有有效应力的变化才会引起强度的变化。因此,土的抗剪强度τf可表示为剪切破坏面上法向有效应σ’

τ

1910年莫尔(Mohr)提出材料产生剪切破坏时,破坏面上的τf

τ

该函数在直角坐标系中是一条曲线,如图1所示,通常称为莫尔包线。土的莫尔包线多数情况下可近似地用直线表示,其表达式就是库伦所表示的直线方程。由库伦公式表示莫尔包线的土体抗剪强度理论称为莫尔—库伦(Mohr—Coulomb)强度理论。

图1 莫尔包线

土中某点的应力状态

我们先来研究土体中某点的应力状态,以便求得实用的土体极限平衡条件的表达式。为简单起见,下面仅研究平面问题。

在地基土中任意点取出一微分单元体,设作用在该微分体上的最大和最小主应力分别为σ1和σ3。而且,微

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