文档介绍:第7章-2土的抗剪强度sk
由NordriDesign提供
三种不同排水条件下的试验结果:
不论采用那种试验方法,抗剪强度与有效应力的唯一对应关系。
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§ 应力路径在强度问第7章-2土的抗剪强度sk
由NordriDesign提供
三种不同排水条件下的试验结果:
不论采用那种试验方法,抗剪强度与有效应力的唯一对应关系。
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§ 应力路径在强度问题中的应用
对加荷过程中的土体内某点,其应力状态的变化可在应力坐标图中以应力点的移动轨迹表示,这种轨迹称为应力路径。
应力路径
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常用的特征点是应力圆的顶点(剪应力为最大),其坐标为 和 。按应力变化过程顺序把这些点连接起来就是应力路径,并以箭头指明应力状态发展方向。
应力路径
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不同加荷方法的应力路径
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下图表示正常固结粘土三轴固结不排水试验的应力路径,总应力路径AB是直线,而有效应力路径 是曲线,两者之间的距离即为孔隙水压力 ,因为正常固结粘性土在不排水剪切时产生正的孔隙水压力,如果AB线上任意一点的坐标为
,则相应于 上该点的坐标为
,故有效应力路径在总应力路径的左边,从A点开始,沿曲线至 点剪破,
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为剪破时的孔隙水压力,图中 和 分别为以总应力和有效应力表示的极限应力圆顶点的连线。
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为正常固结土的总应力路径和有效应力路径,由于产生正的孔隙水压力,有效应力路径在总应力路径左边; 表示一强超固结试样的应力路径,开始出现正的孔隙水压力,后逐渐转为负值,有效应力路径开始在总应力路径左边,后来逐渐转移到右边。
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利用固结不排水试验的有效应力路径确定的 线,可以求得有效应力强度参数 和 ,多数试验表明,在试件发生剪切破坏时,应力路径发生转折或趋于水平,因此认为应力路径发生转折点可作为判断试件破坏的标准。
将 线与破坏包线绘在同一张图上,有如下关系:
可以根据
反算 。
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下图表示不同初始孔隙比的同一种砂土在相同周围压力 下受剪时的应力--应变关系和体积变化。密实的紧砂初始孔隙比较小,其应力--应变关系有明显的峰值,超过峰值后,随应变的增加应力逐渐降低,呈应变软化型.
§ 无粘性土的抗剪强度
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其体积变化是开始稍有减小,继而增加(剪胀),这是由于较密的砂土颗粒之间排列比较紧密,剪切时颗粒之间产生相对滚动,土颗粒之间的位置重新排列的结果。
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松砂的强度随轴向压力的增加而增大,应力--应变关系呈应变硬化型,对同一种土,紧砂和松砂的强度最终趋向同一值。松砂受剪其体积减少(剪缩),在高周围压力下,不论砂土的松紧如何,受剪时都将减缩。
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由不同初始孔隙比的试样在同一压力下进行剪切试验,可以得出初始孔隙比 与体积变化 之间的关系,相应于体积变化为零的初始孔隙比称为临界孔隙比 。在三轴试验中,临界孔隙比是与侧压力 有关的,不同的 可以得出不同的值。
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如果饱和砂土的初始孔隙比大于临界孔隙比 ,在剪应力作用下由于剪缩必然使孔隙水压力增高,而有效应力降低,致使砂土的抗剪能力降低。
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当饱和松砂受到动荷载作用(例如地震),由于孔隙水来不及排出,孔隙水压力不断增加,就有可能使有效压力降低到零,因而使砂土象流体那样完全失去抗剪强度,这种现象称为砂土的液化,因此,临界孔隙比对研究砂土液化也具有重要意义。
无粘性土的抗剪强度决定于有效法向应力和内摩擦角。密实砂土的内摩擦角与初始孔隙比、土粒表面的粗糙度以及颗粒级配等因素有关。初始孔隙比小、土粒表面粗糙、级配良好的砂,其内摩擦角较大。
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