chapter6 土力学课件.ppt

第6章 土的抗剪强度;6.1 概 述;工程问题：;6.2 土的强度理论与破坏;破坏的几个定义：;6.2.2 土的破坏总则;6.2.3 摩尔-库仑准则;法国军事工程师 在摩擦、电磁方面奠基性的贡献 1773年发表土压力方面论文，成为经典理论。;库仑定律：;6.2.4 土中一点的极限平衡条件;将抗剪强度包线与摩尔应力圆汇于同一图,有三种情况： ;讨论极限平衡状态下大、小主应力关系：;经过三角变换可得：;[例6-1]和[例6-2] 地基中某点的大主应力?1=580kPa，小主应力?3=190kPa。土的内摩擦角?=22?，粘聚力c=20kPa。 （1）绘摩尔应力圆； （2）求最大剪应力及作用方向； （3）与小主应力作用面成?=85?斜面上的正应力和剪应力； （4）判断该点是否破坏； （5）破坏面与大主应力的夹角。;[解] （1）摩尔应力圆如图： ;（3）;假定小主应力?3=190kPa;（5）破坏面与大主应力的夹角为 ;6.3 土的抗剪强度的测定方法;6.3.1 直接剪切试验 ;全景;剪切盒：;试验步骤： （1）对试样施加某一法向应力? （2）再施加水平剪切应力?，将下盒推动； （3）测定剪切位移和剪切应力 （4）绘制???曲线;试验步骤：;破坏剪应力?f的确定：;三种试验方法：;直剪试验的缺点： （1）剪切面限定在上下盒之间，不是沿土样最薄弱面 （2）剪切面上剪应力分布不均匀 （3）上下盒之间的缝隙中易嵌入砂粒，使试验结果偏大;直剪试验的缺点：;6.3.2 三轴剪切试验;全景;下面重点介绍压力室;压力室简图;试样是轴对称应力状态。垂垂直应力?1 是大主应力；水平向应力相等?2 =?3 试样首先施加静水压力（围压） ?1=?2=?3 。 然后通过活塞杆施加应力差?1-?3 。 ;应力施加演示:;;(5) 进行不同围压三轴试验,绘制破坏状态的应力摩尔圆;三轴试验的排水条件：;记号：;三轴试验的优点： 能够控制排水条件 可以量测土样中孔隙水压力的变化 三轴试验中试件的应力状态比较明确 剪切破坏时的破裂面在试件的最弱处 缺点： 设备相对复杂，现场无法试验;6.3.3 无侧限抗压强度试验;无侧限抗压强度：破坏时的轴向压力（qu）;;6.3.4 十字板剪切试验;十字板剪切示意图 十字板;;抗剪强度确定：;示 意 图;最大扭矩与抗扭力矩相等：;6.4 应力路径;正常固结粘土固结不排水试验：;密砂与超固结粘土;砂土与正常固结粘土的排水试验强度包线;什么是理想正常固结粘土？; 不固结不排水强度指标; 固结不排水强度指标;由第4章式（4-65）可知; 固结排水剪强度指标 ; 抗剪强度指标比较 ;1. 三轴试验指标与直剪试验指标;2. 峰值强度指标还是残余强度指标;3.有效应力指标还是总应力指标;1 固结排水强度指标;2 固结不排水强度指标;3 不排水强度指标; [例6-3] 饱和无粘性土试样进行三轴固结排水剪切试验，测得总应力抗剪强度指标为cd=0，?d=28.5?。如果对同一种试样进行三轴固结不排水剪试验，施加周围压力?3=200kPa，试样破坏时的轴向偏应力为(?1??3)f=160kPa。 计算：（1）固结不排水抗剪强度指标?cu （2）破坏时的孔隙水压力uf以及孔隙水压力系数Af。; [解] ?1f=200+160=360kPa，?3f=200kPa，ccu=0;联立上述两个式子可得： ??1f=247.6kPa，??3f=87.6kPa。;作业：