【力學教案】 第7章土的抗剪強度

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1、第7章土的抗剪強度一、簡答題1.土的抗剪強度指標實質上是抗剪強度參數(shù)，也就是土的強度指標，為什么？【答】土的抗剪強度可表達為，稱為抗剪強度指標，抗剪強度指標實質上就是抗剪強度參數(shù)。2.同一種土所測定的抗剪強度指標是有變化的，為什么？【答】對于同一種土，抗剪強度指標與試驗方法以及實驗條件都有關系，不同的試驗方法以及實驗條件所測得的抗剪強度指標是不同。3.何謂土的極限平衡條件？粘性土和粉土與無粘性土的表達式有何不同？【答】（1）土的極限平衡條件：即或土處于極限平衡狀態(tài)時破壞面與大主應力作用面間的夾角為，且（2）當為無粘性土（）時，或4.為什么土中某點剪應力最大的

2、平面不是剪切破壞面？如何確定剪切破壞面與小主應力作用方向夾角？【答】因為在剪應力最大的平面上，雖然剪應力最大，但是它小于該面上的抗剪強度，所以該面上不會發(fā)生剪切破壞。剪切破壞面與小主應力作用方向夾角5.試比較直剪試驗和三軸壓縮試驗的土樣的應力狀態(tài)有什么不同？并指出直剪試驗土樣的大主應力方向?！敬稹恐奔粼囼炌翗拥膽顟B(tài)：；三軸試驗土樣的應力狀態(tài)：。直剪試驗土樣的大主應力作用方向與水平面夾角為900。6.試比較直剪試驗三種方法和三軸壓縮試驗三種方法的異同點和適用性。7.根據(jù)孔隙壓力系數(shù)A、B的物理意義，說明三軸UU和CU試驗中求A、B兩系數(shù)的區(qū)別?！敬稹靠紫秹?/p>

3、力系數(shù)A為在偏應力增量作用下孔隙壓力系數(shù)，孔隙壓力系數(shù)B為在各向應力相等條件下的孔隙壓力系數(shù)，即土體在等向壓縮應力狀態(tài)時單位圍壓增量所引起的孔隙壓力增量。三軸試驗中，先將土樣飽和，此時B=1，在UU試驗中，總孔隙壓力增量為：；在CU試驗中，由于試樣在作用下固結穩(wěn)定，故，于是總孔隙壓力增量為：8.同鋼材、混凝土等建筑材料相比，土的抗剪強度有何特點？同一種土其強度值是否為一個定值？為什么？答】（1）土的抗剪強度不是常數(shù)；（2）同一種土的強度值不是一個定值；（3）土的抗剪強度與剪切滑動面上的法向應力相關，隨著的增大而提高。9.影響土的抗剪強度的因素有哪些？【答】（

4、1）土的基本性質，即土的組成、土的狀態(tài)和土的結構，這些性質又與它的形成環(huán)境和應力歷史等因素有關；（2）當前所處的應力狀態(tài)；（3）試驗中儀器的種類和試驗方法；（4）試樣的不均一、試驗誤差、甚至整理資料的方法等都會影響試驗的結果。10.土體的最大剪應力面是否就是剪切破裂面？二者何時一致？1）根據(jù)土體的極限平衡理論可知，土中某點，該點即處于極限平衡狀態(tài)，它所代表的作用面即為土體的剪切破裂面，且破裂角。另外，根據(jù)靜力平衡條件，可得作用于土體某單元體內與大主應力作用面成角任意方向平面上的法向正應力和剪應力為：，，要使該平面上的剪應力達到最大值，必須使，即。所以，土體中

5、最大剪應力作用面與大主應力作用面的夾角是。顯然，，所以土體的最大剪應力面不是剪切破裂面。（2）對于飽和軟粘土，在不排水條件下，其內摩擦角，此時成立，即土體的最大剪應力面即為剪切破裂面。11.如何理解不同的試驗方法會有不同的土的強度，工程上如何選用？12.砂土與粘性土的抗剪強度表達式有何不同？同一土樣的抗剪強度是不是一個定值？為什么？【答】砂性土的抗剪強度表達式：；粘性土的抗剪強度表達式：。同一土樣的抗剪強度不是一個定值，因為它受到試驗方法特別是排水條件不同的影響。13.土的抗剪強度指標是什么?通常通過哪些室內試驗、原位測試測定?【答】土的抗剪強度指標：土的粘

6、聚力、土的內摩擦角。室內試驗有：直接剪切試驗、三軸壓縮試驗、無側限抗壓強度試驗；十字板剪切試驗為原位測試測定。14.三軸壓縮試驗按排水條件的不同，可分為哪幾種試驗方法？工程應用時，如何根據(jù)地基土排水條件的不同，選擇土的抗剪強度指標？【答】三軸壓縮試驗按排水條件的不同，可分為不固結不排水剪.固結不排水剪和固結排水剪三種試驗方法。工程應用時，當?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件不良而施工速度較快時，可選用不固結不排水剪切試驗指標；當?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件較好而施工速度較慢時，可選用固結排水剪切試驗指標；當?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件及施工速度界于兩者之間時，可選用固結不排水

7、剪切試驗指標。15.簡述直剪儀的優(yōu)缺點?！敬稹績?yōu)點：簡單易行，操作方便；缺點：①不能控制試樣排水條件，不能量測試驗過程中試件內孔隙水壓力變化。②試件內的應力復雜，剪切面上受力不均勻，試件先在邊緣剪破，在邊緣發(fā)生應力集中現(xiàn)象。③在剪切過程中，應力分布不均勻，受剪面減小，計算抗剪強度未能考慮。④人為限定上下盒的接觸面為剪切面，該面未必是試樣的最薄弱面。二、填空題1.土抵抗剪切破壞的極限能力稱為土的__抗剪強度_。2.無粘性土的抗剪強度來源于_土粒之間的滑動摩擦以及凹凸面間的鑲嵌作用所產生的摩阻力_。3.粘性土處于應力極限平衡狀態(tài)時，剪裂面與最大主應力作用面的夾角

8、為?。4.粘性土抗剪強度庫侖定律的總應力的表達式；，