《cA巖土力學(xué)課件-第五章 土的抗剪強(qiáng)度》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《cA巖土力學(xué)課件-第五章 土的抗剪強(qiáng)度（50頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2021-5-26巖土力學(xué) 第五章 土的抗剪強(qiáng)度1 概述一、抗剪強(qiáng)度的基本概念 2021-5-26巖土力學(xué) 2021-5-26巖土力學(xué) 2021-5-26巖土力學(xué) 2 土的抗剪強(qiáng)度和破壞理論 y)( 31 a 31 y)( 31 b ba 123應(yīng)變硬化應(yīng)變軟化彈性階段1圖5-3 2021-5-26巖土力學(xué) 圖5-3圖5-3土體受反復(fù)剪切作用殘余強(qiáng)度常用峰值強(qiáng)度取值: 1- 3 13 =300kpa3 =200kpa3 =100kpa圖5-4 土的 2021-5-26巖土力學(xué) fS231 )( 321 fS f2廣義密色斯理論式中 E材料的彈性模量 材料的泊松比 畸變能的極限值 ， 3莫爾庫(kù)倫

2、理論 圖5-5 固定剪切面的剪切試驗(yàn)fwvE 16)()()( 231232221 v fw )()( 32111 IIfwf 2021-5-26巖土力學(xué) （1）庫(kù)倫公式基本形式（總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度公式）式中 剪切破壞面上的剪應(yīng)力，即土的抗剪強(qiáng)度 破壞面上的法向應(yīng)力 土的粘聚力，對(duì)于無(wú)粘性土， 土的內(nèi)摩擦角* 稱為抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，同一種土，它們與試驗(yàn)方法有關(guān)（2）有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度公式式中 剪切破壞面上的有效法向應(yīng)力 u 土中的超靜孔隙水壓力 土的有效粘聚力 土的有效內(nèi)摩擦角， 土的有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，對(duì)于同一種土，其值理論上與試驗(yàn) 方法無(wú)關(guān)，應(yīng)接近于常數(shù)。 tgcf fc 0c,c tg)( uctg

3、cf c c 2021-5-26巖土力學(xué) )( ff )( ff .A.C.B Mp 2021-5-26巖土力學(xué) 245,245 即 ctg2ctg2 2sin 31 3131 31 cc cos2)sin1()sin1( 31 c 450+/2450+/2 2021-5-26巖土力學(xué) sin1 sin1sin1 sin1sin1cos 2 sin1 sin12sin1 sin131 c sin1 sin12sin1 sin113 c2cos2sin1 22 2cos2sin2sin 4tg1 baa tgtg1 tgbtgb)tg(a 24tgsin1 sin1 2 24224tg 2422

4、4tg213 231 tgc tgc 2021-5-26巖土力學(xué) 若，即對(duì)潔凈的砂土，則有 當(dāng) 時(shí)，0c 24tg 24tg213 231 0 c231 c2 13 )( ff tgc f 2021-5-26巖土力學(xué) m m m m )245(tg231 m m 1 mm mmm 31 311sin 2021-5-26巖土力學(xué) 3 土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)方法 密實(shí)中密u)( 31 密實(shí)中密松0松-1000-50050100 2021-5-26巖土力學(xué) （二）破壞包線和抗剪強(qiáng)度指標(biāo)由 可作出包絡(luò)線f)( 31 r)( 31 f)( 31 f)( 31 %)20%15( f)( 31 max/3/1 )

5、/( 33 3131 )( f ff )( 31 lr)( 31 f)( 31 2021-5-26巖土力學(xué) 0 0 31 u增加偏差應(yīng)力 131 131 21)(21 21)(21 qp應(yīng)力路徑：直線 p=q*破壞主應(yīng)力線 ，破壞點(diǎn)的連線fK a pKf q 450 2021-5-26巖土力學(xué) 1 03 uqp q q tuppu )(1 1 Au 450a pKf q=(1- 3)/2P=(1+ 3)/2 P/=(1/+ 3/)/2 Kf/ 2021-5-26巖土力學(xué) sintg AOAOR sintg 1 tgtg caOO cos cossinsintgtg c cca圖5-15 202

6、1-5-26巖土力學(xué) 31 32 b )1( )0( 321 331 bb 三軸伸長(zhǎng)試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)研究各向同性土體空心圓柱扭剪試驗(yàn)儀真三軸試驗(yàn)儀平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)儀 : 2021-5-26巖土力學(xué) 二、直剪試驗(yàn)（ f ff f S 2021-5-26巖土力學(xué) （二）優(yōu)缺點(diǎn)及新發(fā)展優(yōu)點(diǎn)：（1）固結(jié)快，試驗(yàn)歷時(shí)短 （2）無(wú)側(cè)向膨脹 曲豎向變形直接算出缺點(diǎn)：（1）剪切面上剪應(yīng)力分布不均勻，中間小邊緣大 （2）不能控制排水條件，無(wú)法測(cè)出孔隙水壓力 （3）剪切面上土的性值不能代表其他部位土深基坑不能做直剪試驗(yàn)，應(yīng)作三軸試驗(yàn)發(fā)展方向：?jiǎn)渭魞xV 2021-5-26巖土力學(xué) uq 13 ,0 245tgc21 u

7、q0uwhen 245tgc2 uuf Cq 0,1 u If Then uut qqS 0u 2021-5-26巖土力學(xué) 2021-5-26巖土力學(xué) )0( u uC tS)3(22 max DHD MC fu ffvfh 21max MMM 1M2M fvfhhv CC 圖5-23 2021-5-26巖土力學(xué) uC uC CH 3.0 LIhCu 2021-5-26巖土力學(xué) 4 土的抗剪強(qiáng)度機(jī)理和影響因素一、摩擦強(qiáng)度 2021-5-26巖土力學(xué) 二、粘聚強(qiáng)度 三、摩擦強(qiáng)度和粘聚強(qiáng)度的內(nèi)在聯(lián)系 A i=Ni/yy Ai PP NiA i(a)(b)fNsNNs iyiyif 2021-5-2

8、6巖土力學(xué) 2021-5-26巖土力學(xué) 四、密度對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響密度有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度的唯一性關(guān)系 0eef fe 2021-5-26巖土力學(xué) 3 3 3 ff 131 10e fe 2 3 uuff 33 11 3 ff 11 3 fe 3 fe /p450 /fK),( 03/0 ep /fp ),( /3/0 fep q 1 2 ),( / fff epqA圖5-31 唯一性試驗(yàn)驗(yàn)證fff epq / 2021-5-26巖土力學(xué) fff epq fff epq 2021-5-26巖土力學(xué) 5 土在剪切中的性狀和各類抗剪強(qiáng)度指標(biāo)一、土在排水和不排水條件下的剪切狀態(tài)非飽和土飽和土 VV 202

9、1-5-26巖土力學(xué) 或吸入體積保持恒定剪切中水完全不能流出不排水剪切入有充分的時(shí)間排出或吸引起的孔隙水流動(dòng)指剪切中因體積變化而排水剪切, 1 cre豎向應(yīng)變密砂)( 31 l松砂 松砂豎向應(yīng)變體積應(yīng)變?cè)龃竺苌皏 2021-5-26巖土力學(xué) 2021-5-26巖土力學(xué) 2021-5-26巖土力學(xué) 2021-5-26巖土力學(xué) 二、總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)和有效應(yīng)力抗 剪強(qiáng)度指標(biāo) tgf tg)(tg uf / uf /ff ,0u ,0u 2021-5-26巖土力學(xué)。 ,cu /u 2021-5-26巖土力學(xué) 三、三軸不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)（UU）和直剪快剪試驗(yàn) 3 3 33 33 3 3 311 20

10、21-5-26巖土力學(xué) cu /u c/ )( 3)( 3u I IIwe, f0u )(21 31 uC uC pp , e uC ppc K 0 0K 2021-5-26巖土力學(xué) 應(yīng)力圓I，相當(dāng)于時(shí)的情況應(yīng)力圓II，相當(dāng)于對(duì)I試件：其中 初始孔隙水壓力 （1）試樣II： c 33 ,0即33 cpcI K 03)( )1( )()( 313 0 BAuuB uuuu ffAA ABIf 0u I31II3I3 )()()()( ffcf Au 3II3)( c 3II310II )()( ffBAf Auuuu (2) )( )()()()( II31 3II313IIII3II3 ffc

11、 ffcfA Au II3I3 fII31fI31 )()( )()( 2021-5-26巖土力學(xué) uf C 2021-5-26巖土力學(xué) 四、三軸固結(jié)排水試驗(yàn)和直剪慢剪試驗(yàn)33 33 33 3 3 311 021 uuu , dd CC 超固結(jié)正常固結(jié) 33 pp 01 u 02 u 2021-5-26巖土力學(xué) )(0tg d fccdf ddf C tg do摩擦強(qiáng)度粘聚強(qiáng)度 c d o bp fdc eda 2021-5-26巖土力學(xué) 五三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)和直剪快剪試驗(yàn)33 3 3 33 3 3 311 01 u 2u 121 0 fAuu3 ccu2ccu1ccu cu圖5-38 2021-5-26巖土力學(xué) cuf tg cucucc cucuf c tgo b cu圖5-39 ccuo b（ /）ccu c/ -u1 +u2 2021-5-26巖土力學(xué) 2021-5-26巖土力學(xué) 六土的殘余強(qiáng)度 f r Sr)( 31 er ffr q)(21 31 3Kf/q P/A/r (a)(b)1- 3 12ru 2021-5-26巖土力學(xué)S / / r* 2021-5-26巖土力學(xué) 七、抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選用 2021-5-26巖土力學(xué)