《土的抗剪強(qiáng)度》ppt課件

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1、土的抗剪強(qiáng)度華北水利水電學(xué)院土力學(xué)課程組概述土的破壞主要是由于剪切引起的，剪切破壞是土體破壞的重要特點(diǎn)工程時(shí)間中與土的抗剪強(qiáng)度有關(guān)的工程主要有以下3類（1）土質(zhì)土壩的穩(wěn)定（2）土壓力（3）地基的承載力問題工程實(shí)例－土坡穩(wěn)定ThisphotoshowsafailureofatailingsdamretaininggypsumtailingsinFlorida.Itcanbeseenthatthewetgypsumtailingsflowedlikeaviscousliquidwhenthedamfail

2、ed.工程實(shí)例－土坡穩(wěn)定ThistailingsdaminSouthAfricaretainedtailingsfromaplatinummine.Notetheveryflatslopeformedbythetailingsastheycametorest,indicatingtheirverylowshearstrength.工程實(shí)例－土坡穩(wěn)定Theslideextendedforabout1100feetalongtheembankment.Atthenorthend,neartheinlet-

3、outletstructurevisibleinthisphoto,thescarpatthetopoftheslidewasabout30feethigh.Atthebottomoftheslopethetoeoftheslidemovedhorizontallyabout30feetoutintothereservoir.工程實(shí)例－土坡穩(wěn)定Theslideintheupstreamshellisshownherewiththereservoiremptied.Thepavedroadsurface

4、identifiestheformercrestofthedam.工程實(shí)例－土坡穩(wěn)定工程實(shí)例－土坡穩(wěn)定工程實(shí)例－地基承載力問題工程實(shí)例－地基承載力問題工程實(shí)例－地基承載力問題加拿大特朗斯康谷倉：1911年動(dòng)工1913年完工谷倉自重20000噸1913年10月17日發(fā)現(xiàn)1小時(shí)內(nèi)豎向沉降達(dá)30.5厘米，結(jié)構(gòu)物向西傾斜，并在24小時(shí)內(nèi)傾倒，谷倉西端下沉7.32米，東端上抬1.52米產(chǎn)生原因：地基承載力不夠，超載引發(fā)強(qiáng)度破壞而產(chǎn)生滑動(dòng)。工程實(shí)例－地基承載力問題美國紐約某水泥倉庫：是近代世界上最嚴(yán)重的建筑物破壞

5、之一位于紐約漢森河旁1940年水泥倉庫裝載水泥，使粘性土超載，引起地基土剪切破壞而滑動(dòng)。傾斜45度，地基土被擠出達(dá)5.18米，23米外的辦公樓也發(fā)生傾斜。工程實(shí)例－地基承載力問題強(qiáng)度的概念與莫爾－庫侖理論固體間的摩擦力直接取決于接觸面上的法向力和接觸材料的摩擦角強(qiáng)度的概念與莫爾－庫侖理論材料力學(xué)理論強(qiáng)度的概念與莫爾－庫侖理論強(qiáng)度的概念與莫爾－庫侖理論στ（σ1－σ3）/2ooo（σ1＋σ3）/2強(qiáng)度的概念與莫爾－庫侖理論強(qiáng)度的概念與莫爾－庫侖理論土的極限平衡條件ABDOτστ＝τf極限平衡條件莫爾－庫

6、侖破壞準(zhǔn)則極限應(yīng)力圓破壞應(yīng)力圓剪切破壞面土的極限平衡條件土的極限平衡條件土的極限平衡條件確定強(qiáng)度指標(biāo)的試驗(yàn)測(cè)定土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的試驗(yàn)稱為剪切試驗(yàn)按照常用的試驗(yàn)儀器將剪切試驗(yàn)分為直接剪切試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)無側(cè)向抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)十字板剪切試驗(yàn)近似模擬直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)在直剪試驗(yàn)過程中，不能量測(cè)孔隙水應(yīng)力，也不能控制排水，所以只能以總應(yīng)力法來表示土的抗剪強(qiáng)度。但是為了考慮固結(jié)程度和排水條件對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響，根據(jù)加荷速率的快慢可

7、將之間試驗(yàn)劃分為快剪固結(jié)快剪慢剪直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)直剪試驗(yàn)的缺點(diǎn)剪切破壞面固定為上下盒之間的水平面試驗(yàn)中試驗(yàn)的排水程度靠試驗(yàn)速的快慢控制由于上下土盒的錯(cuò)動(dòng)，剪切過程中試樣的有效面積減小，使試樣中的應(yīng)力分布不均勻，主應(yīng)力方向發(fā)生變化，當(dāng)剪切變形較大時(shí)這一缺陷表現(xiàn)更為突出三軸壓縮試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)直接量測(cè)的是試樣在不同恒定周圍壓力下的抗壓強(qiáng)度，然后利用莫爾－庫侖破壞理論間接推求土的抗剪強(qiáng)度。三軸壓縮試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)演示三軸壓縮試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)三軸試驗(yàn)根據(jù)試樣的固結(jié)和排水條件不同

8、，可分為不固結(jié)不排水剪（UU）、固結(jié)不排水剪（CU）、固結(jié)排水剪（CD）。分別對(duì)應(yīng)于直剪試驗(yàn)的快剪、固結(jié)快剪、和慢剪試驗(yàn)。三軸壓縮試驗(yàn)剪破有效應(yīng)力有效應(yīng)力圓與總應(yīng)力圓大小相同，只是當(dāng)剪破時(shí)的孔隙水應(yīng)力為正值時(shí)，有效應(yīng)力圓在總應(yīng)力圓的左邊；而當(dāng)剪破時(shí)的孔隙水應(yīng)力為負(fù)值時(shí)，有效應(yīng)力圓在總應(yīng)力圓的右邊。無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)當(dāng)周圍壓力為零時(shí)即為無側(cè)限試驗(yàn)條件，此時(shí)只有軸向壓力，所以也稱單軸壓縮試驗(yàn)。由于試樣的側(cè)向力為零，在軸向受壓時(shí)，其側(cè)向變形不受限制