朗肯主动土压力

由内摩擦角 φ、土体重度 γ 与填土高度 H 计算朗肯主动土压力系数 K_a 与总主动土压力 P_a。

输入参数

计算公式

K_a = (1−sinφ)/(1+sinφ);P_a = ½·K_a·γ·H²
挡土墙、基坑支护设计的基础荷载。
朗肯土压 σ = K_a·γ·z
朗肯主动土压力 示意图

基础知识

由内摩擦角 φ、土体重度 γ 与填土高度 H 计算朗肯主动土压力系数 K_a 与总主动土压力 P_a。

本工具依据以下公式计算 朗肯主动土压力:K_a = (1−sinφ)/(1+sinφ);P_a = ½·K_a·γ·H²

历史沿革

土力学与结构力学自 19 世纪起系统化,支撑现代土木设计。

工程应用

用于挡土、基础与结构构件设计。

术语表

内摩擦角 φ输入参数
土体重度 γ输入参数
填土高度 H输入参数
主动土压系数 K_a输出结果
总主动土压力 P_a输出结果

使用方法

  1. 在「输入参数」区填写 内摩擦角 φ、土体重度 γ、填土高度 H(注意输入框标注的单位)。
  2. 点击「计算」按钮,工具依据上方公式进行运算。
  3. 在结果区查看 主动土压系数 K_a、总主动土压力 P_a。

公式解读 · 例题 · 知识点

公式解读

核心计算关系:K_a = (1−sinφ)/(1+sinφ);P_a = ½·K_a·γ·H²

输入变量:

  • 内摩擦角 φ phi — °
  • 土体重度 γ gamma — kN/m³
  • 填土高度 H H — m

输出结果:

  • 主动土压系数 K_a Ka
  • 总主动土压力 P_a Pa — kN/m

假设/适用:土压力采用朗肯/库仑主动土压假设,被动与超载需另计。

例题

根据公式 K_a = (1−sinφ)/(1+sinφ);P_a = ½·K_a·γ·H²,取 内摩擦角 φ = 30 °;土体重度 γ = 18 kN/m³;填土高度 H = 5 m。

代入计算得:主动土压系数 K_a = 0.3333;总主动土压力 P_a = 75 kN/m。

知识点

  • 土压力采用朗肯/库仑主动土压假设,被动与超载需另计。
  • 结构校核须同时满足强度与稳定(抗倾覆、抗滑移)要求。
  • 支座反力按静力平衡求解,连续结构需用力法/位移法。

参数说明

输入参数 Inputs

参数 Parameter符号 Symbol单位 Unit默认 Default
内摩擦角 φ (°)phi°30
土体重度 γ (kN/m³)gammakN/m³18
填土高度 H (m)Hm5

输出结果 Outputs

结果 Result符号 Symbol单位 Unit
主动土压系数 K_aKa
总主动土压力 P_aPakN/m

应用场景

  • 简支梁/悬臂梁支座反力
  • 结构受力平衡分析
  • 弯矩与剪力分布校核

常见问题

这个工具使用什么公式?
本工具依据 ISO / AGMA / ASME 等标准公式 进行计算:K_a = (1−sinφ)/(1+sinφ);P_a = ½·K_a·γ·H²
计算结果有多精确?
结果与输入精度一致,基于国际单位制(SI)与通用工程近似;关键工况建议结合安全系数复核。
常用于哪些场景?
简支梁/悬臂梁支座反力