Meyerhof破坏机制下Kotter方程计算地基承载力系数Nγ的应用

Meyerhof理论破坏机制是地基力学中的一个重要概念，由Meyerhof针对Terzaghi理论的不足进行发展，他指出Terzaghi理论忽略了基础覆土的抗剪强度，并假设滑动面止于基础底面，这与实际土体运动不符。为改进这一理论，Meyerhof提出土体塑性平衡区随基础埋深增加的概念。 本文主要关注的是如何在Meyerhof理论的基础上，利用Kotter方程来计算地基承载力系数Nr。Kotter方程是由德国学者Kotter在1903年提出的，它用于被动状态下散粒体极限理论的平衡分析，能够精确确定土体在极限平衡状态下的力学行为。通过Kotter方程，可以唯一确定破坏滑移面，从而避免了Meyerhof理论可能存在的不确定性。 作者杨建坤在文中详细探讨了如何运用Kotter方程来处理无粘性土的情况。在计算过程中，首先要确定基底下的弹性区AB面上的荷载分布，以及正压力N和摩擦力f的作用。通过对力的几何关系进行分析，可以得出压力合力Pp的方向。然后，通过Kotter方程来确定土重影响系数Nγ，这是一个关键的参数，它反映了地基土体在极限平衡状态下的承载能力。 在计算地基承载力时，文章提出了一种方法，即根据超载土块EFM来确定角度β和α，这有助于确定"等代自由面"EM上的应力σ0和τ0。这些步骤都是为了更准确地模拟土体在实际荷载下的响应，从而得到更接近实际情况的地基承载力。 值得注意的是，使用Kotter方程得到的Nγ值相比于Meyerhof理论计算的结果，通常会小0.25%至25%，这意味着这种方法提供了更保守但更可靠的结果。这对于土木工程设计中的安全评估具有重要意义。 总结来说，本文将Meyerhof破坏机制与Kotter方程结合，为地基承载力的计算提供了一种更为精细和准确的方法，对于理解和预测地基稳定性有重要的学术价值。同时，这种研究也为工程实践中的地基设计和分析提供了理论支持。