第五章 抗剪强度VIP免费

——谢康和§5抗剪强度ShearStrength§5.1概述§5.2抗剪强度测定方法§5.3无粘性土抗剪强度§5.4粘性土抗剪强度§5.1概述土的抗剪强度是重要的土力学课题之一（承载力、土坡稳定、土压力等有关）土的抗剪强度：土抵抗土体颗粒间产生相互滑动的极限能力。影响因素：土的组成、结构、孔隙比、排水条件、应力历史、荷载形式、土中应力（总应力、有效应力、孔隙水压力）、时间、温度。以土中有效应力和孔隙比最为重要。土的抗剪强度摩擦力滑动摩擦力咬合摩擦力与颗粒间的法向应力有关粘聚力：与土粒间的粘结力有关（胶结作用、电分子力）与颗粒间的法向应力无关§5.1概述土体破坏准则：1.Tresca破坏条件和广义Tresca破坏条件最大剪应力准则——土体中最大剪应力达到某一极限时，土体即发生破坏。——数學表达式或式中K—试验常数maxK131322KK§5.1概述进一步考虑静水压力对土体破坏的影响，则有广义Tresca破坏条件：—试验常数;，应力张量第一不变量，应力张量第二不变量，应力张量第三不变量321231230[()()()0]III3123I2122331()I12313I1312IK主应力方程：§5.1概述2.VonMises破坏条件和广义VonMises屈服条件VonMises破坏条件又称为最大歪形能破坏准则，即认为土体歪形能达到某一极限值时，土体发生破坏：或式中是试验常数—应力偏张量第二不变量当，。222122331()()()6C2222228122331311[()()()]263Jq232JCC82332qJ13q§5.1概述3123JSSS10J112233SpSpSp—应力偏张量第一不变量—应力偏张量第三不变量偏主应力方程：321231230[()()()0]SJSJSJSSSSSS偏主应力：1231()3mp§5.1概述广义VonMises屈服条件—进一步考虑静水压力对土体破坏的影响式中：K，—试验常数当，称为Drucker—Prager破坏条件。22sin3cos,33sin3sinCK21JIK§5.1概述3.Mohr—Coulomb破坏条件也可用主应力表示：或：当几何关系：fnCtg1313()/2sin()/2cctg213(45)2(45)22tgCtg131sin0,1sinc13(1sin)(1sin)2cosc§5.1概述4.Lade破坏条件5.Matsuoka—Nakai破坏条件—日本6.双剪应力破坏条件—西安交大俞茂宏教授材料的破坏决定于两个较大的主剪应力之和：式中：C为试验常数21123321()2C231312123,,22223123311()2C§5.1概述任何破坏条件都可以在平面（子午面）上用图形表示。Mohr—Coulomb条件在平面上为等边不等角的六边形。试验表明：日本Matsuoka—Nakai的破坏条件与真实破坏点较为相符。但Mohr—Coulomb破坏准则直观(分成c、两部分)、实用、且偏安全，故在实际中应用最广。历史上曾有人认为：含水量是决定饱和土抗剪强度的重要因素。但事实并非如此，由右图中A、B两点可知。§5.1概述Terzaghi(1936):土体抗剪强度的摩擦力部分主要取决于法向有效应力‘，即‘u[有效应力与应力历史有关（超固结土）]式中：c’、‘称为有效应力强度指标。有效应力分析法：采用有效应力强度指标进行土工分析的方法。总应力分析法：采用总应力强度指标（不排水条件测得）进行土工分析的方法。'''''()fctgcutgfctg§5.1概述在对某具体工程进行稳定分析时，通常需要处理好下述三个问题：1、根据工程的具体情况（例如：是排水条件还是不排水条件；是短期稳定性的问题，还是长期稳定性问题）合理确定选用的分析方法。例如采用总应力分析法，还是采用有效应力分析法；2、根据选用的分析方法，确定需要的强度指标。例如是总应力强度指标还是有效应力强度指标。并根据情况合理选用一定的室内外试验测定其需要的强度指标；3、根据选用的分析方法、强度指标的确定方法，并根据规范，结合工程实践经验，选用合适的安全系数。学习土的抗...