土力学第7章VIP免费

第7章土的抗剪强度§7.1概述§7.2土的抗剪强度理论§7.3抗剪强度测定方法§7.4饱和土的抗剪强度§7.1概述1.土的抗剪强度土体抵抗剪应力的极限值，或土体抵抗剪切破坏的受剪能力。2.土的破坏是剪切破坏土颗粒自身通常不易被压碎，而更容易在外力作用下产生相对滑移。（1）地基承载力问题(2)土坡稳定性问题3.与土的抗剪强度有关的工程问题主要有三类：(3)土压力问题4.本章重点：掌握土的抗剪强度理论、土的抗剪强度和抗剪强度指标的关系、土的抗剪强度测定方法。挡土墙§7.2土的抗剪强度理论•1773年库仑砂土剪切试验施加σ（=P/A）量测（=T/A）上盒下盒PsTA试验步骤1.库仑公式tanf砂土f粘性土cftancf砂土粘性土f：土的抗剪强度：法向总应力：土的内摩擦角c：土的粘聚力（kPa）抗剪强度实质：①无粘性土抗剪强度由土粒间的摩阻力引起。②粘性土抗剪强度=摩阻力+颗粒间胶结及静力作用。总应力法有效应力法c、：总应力强度指标'tan'f'tan''cftanftancfc’、’：有效应力应力强度指标2.抗剪强度指标3.莫尔－库仑强度理论•土体内任一点任一截面上剪应力和法向应力331131dsdscosdssin•楔体静力平衡0cossinsin3dsdsds0sincoscos1dsdsds2cos212131312sin21312312231212131dldlcosdlsin（1）解得斜面上的应力：（2）莫尔应力圆方程013(1+3)/22A(,)圆心坐标[(1+3)/2，0]应力圆半径r＝(1－3)/2土中某点的应力状态可用莫尔应力圆描述•应力圆与强度线相离：抗剪强度线•应力圆与强度线相切：•应力圆与强度线相割：极限应力圆τ<τf弹性平衡状态τ=τf极限平衡状态τ>τf破坏状态（3）莫尔（应力）圆与抗剪强度线的关系31cAcctg(1+3)/2313121cot21sinc245tan2245tan231oofc245tan2245tan213oofc无粘性土245tan231of245tan213of记（4）极限平衡条件粘性土•土体处于极限平衡状态时，破坏面与大主应力作用面的夹角为ff2f31cAcctg(1+3)/22459021f说明：剪破面与大主应力作用面成45°＋/2的夹角，或与小主应力作用面成45°－/2夹角。max902f【例题分析】地基中某一单元土体上的大主应力为450kPa，小主应力为100kPa。通过试验测得土的抗剪强度指标c=30kPa，=10o。试问①该单元土体处于何种状态？②剪破面的位置？【解】（1）已知1=430kPa，3=100kPa，c=30kPa，=30okPacoof403245tan2245tan231结论：1f小于该单元土体实际大主应力1，该点已破坏。kPacoof115245tan2245tan213结论：3f大于该单元土体实际小主应力3，该点已破坏。或（2）602459021f破坏面与大主应力作用面成60°。作业：地基中某一单元土体上的大主应力为500kPa，小主应力为200kPa。通过试验测得土的抗剪强度指标c=20kPa，=26o。试问①该单元土体是否会剪破？②剪切破坏面出现在哪个面上。§7.3土的抗剪强度试验7.3.1直接剪切试验1.试验仪器：应变控制式直剪仪2.试验步骤:(2)转动手轮，施加水平推力。(3)试验上下盒接触面产生剪切变形，直至破坏，此时土样剪应力等于土的抗剪强度。(1)通过加压活塞对试件施加垂直压力σ。(4)同一土至少取4个试样，分别在100、200、300、400kPa四个垂直压力下，测得抗剪强度。剪切过程中剪应力与剪切位移关系4mmab剪切位移(0.01mm)剪应力（kPa)(5)在不同的竖向压力下进行剪切试验，得相应的抗剪强度τf，绘制τf-曲线，得该土的抗剪强度包线。3.直剪试验分类(1)快剪(2)固结快剪施加施加...