文档介绍:第六章土的抗剪强度
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一、问题的提出
强度破坏的现象
土坡产生滑坡、地基的侧向挤出与下陷、挡土墙的失稳以及洞室的塌方。
抗剪强度定义
第六章土的抗剪强度
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一、问题的提出
强度破坏的现象
土坡产生滑坡、地基的侧向挤出与下陷、挡土墙的失稳以及洞室的塌方。
抗剪强度定义
土材料抵抗剪切破坏的能力。
破坏准则(破坏条件)
土材料单元破坏时应力条件所服从的规律,或基本关系。
测试方法
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二、应力莫尔圆
三维应力状态
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莫尔应力圆
平面应变条件
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二、土的抗剪强度和破坏理论
土的屈服与破坏
土的应力应变曲线
屈服
破坏
峰值强度
残余强度
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一般的材料强度理论
物种材料强度理论
最大拉应力理论:认为复杂应力条件下引起材料断裂
破坏的主要原因是最大拉应力。
最大拉应变理论:认为复杂应力条件下引起材料断裂
破坏的主要原因是最大拉应变。
最大剪应力理论:认为复杂应力条件下引起材料屈服
破坏的主要原因是最大剪应力。
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最大形状改变比能理论:认为复杂应力条件下引起材料屈服
破坏的主要原因是最大形状改变比能。
双剪强度理论:认为复杂应力条件下引起材料屈服
破坏取决于两个较大剪切应力。
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三、莫尔-库伦强度理论
直接剪切试验
库伦定律
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极限平衡条件
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极限平衡条件(有效应力)
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莫尔-库伦强度理论的要点:
1、破裂面上,材料的抗剪强度是法向应力的函数。
2、当法向应力不大时,抗剪强度可以简化为法向应力的线性函数,即服从库伦定律。
3、土单元体中,任意一个面上的剪应力大于该面上土的抗剪强度时,土单元即发生破坏;用破坏准测表示的应力条件即为极限平衡条件。
4、破坏面与大主应力作用面的夹角一定。
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四、土的剪切试验
三轴剪切实验
常规三轴剪切试验方法:对于一个圆柱样施加各向均等的压力(通常称之为围压),控制排水条件,在轴向施加荷载,控制加荷速率,进行三轴压缩剪切,可以获得轴向应力增量与轴向应变的变化曲线。这种试验根据施加围压下排水与否可区分为固结(CONSOLIDATION)与不固结(UNCONSOLIDATION)两种情况;根据加荷速率及加荷过程中排水与否又区分为排水(DRAIN)剪切与不排水(UNDRAIN)剪切.
不排水剪UU
固结不排水剪CU
固结排水剪CD
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破坏包线及强度指标
应力应变曲线
强度包线
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三轴剪切试验的应力路径
总应力路径
有效应力路径
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三轴剪切试验的发展
常规三轴剪切试验模拟的应力状态属轴对称情况,还不能模拟一般的三向不等的应力状态,因此,又有平面应变仪、真三轴仪和圆筒扭剪三轴仪等。
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直接剪切试验