土力學第五章土的抗剪強度.

1、第五章土的抗剪強度采用設問法，引出本章要研究的內容。第五章土的抗剪強度從圖5.1的工程實例出發(fā)，闡述土體的破壞是剪切破壞，土體 的強度問題實質是土的抗剪強度問題，因為土顆粒之間的聯結強度 遠小于顆粒之間的強度，所以對土的抗剪強度進行研究。土的抗剪強度成 果的應用：（1）地基承載力與地基穩(wěn)定性；（2）土坡穩(wěn)定性；（3）支擋結構的土壓力。1第五章土的抗剪強度#第五章土的抗剪強度 5.1摩爾一庫侖強度理論一、物理模型W.Q.NF maxW#第五章土的抗剪強度#第五章土的抗剪強度由物理模型引出庫倫定律1. Q0，物體有滑動的趨勢；2. Q=F max，極限平衡狀態(tài)。由物理學知識可得Fmax=NFmax

2、= Ntg即.#tg，稱為摩擦角。除以面積得：f=tgf為接觸面的摩擦抗剪強度，匚為正應力#第五章土的抗剪強度2第五章土的抗剪強度標 c=10kPa,二、庫侖定律(Coulomb Law)1776年法國科學家?guī)靵?C.A Coulomb)總結土的破壞現象和影響因素，提 出土的破壞公式為：式中S代表抗剪強度(shear strength)c土的粘聚力(cohesion)；:土的內摩擦角(internal friction angle);-作用在剪切面上的有效法向應力。三、土中一點應力極限平衡1 -sin 小cos 申二32 c -1 sin1 sin :2 0 =tg (45)-2 c tg(4

3、521+si n丄cosG32 c-11 -sin31 -sin :2 0 v3 tg (45)2 c tg (4529?)圖5.4 土中一點的極限應力圓意：破裂面不發(fā)生在最大剪應力作用面上。破裂面與大主應力作用面夾角為為什么？請思考。=。42四、判斷土中一點是否破壞1.2.3.4. S時，土不會被破壞， = S時，土被剪壞； 根據應力極限平衡判斷； 剪切面的應力偏角； 僅憑某一截面上的應力，無法判斷一點是否處于彈性應力狀態(tài)。五、典型例題講解已知土中某點的最大、最小主應力 G=300kPa,二3=100kPa，土的抗剪強度指=20，試 判斷該點所 處的應力狀 態(tài)。備注只有.0 o：cu，c c

4、。對比砂土，介紹粘性土強度來試驗方法圖5.13飽和黏土不排水剪試驗源。(1)不排水剪或快剪強度(quick shear test)11第五章土的抗剪強度#第五章土的抗剪強度強度指標u = 0 ；注意：；：u = 0，Cu =(5 -6)2并不意味著土不具有摩擦強度，因為剪切面上存在有效應力就 應該有摩擦強度，只不過是這種試驗方法，摩擦強度隱含于粘聚強度內，兩 者難以區(qū)分(2)固結不排水剪或固結快剪強度(co nsolidated quick shear test)試驗方法室內加圍壓下充分固結，使孔隙壓力消散，在關閉排水閥，并進行垂直加 壓直到破壞。#第五章土的抗剪強度第五章土的抗剪強度為什么u

5、 = 0 ?圖5.15慢 剪試驗圖 5.16正常固結 飽和粘土三種 試驗結果的強 度包線四、工程應用中抗第五章土的抗剪強度第五章土的抗剪強度總應力圓cu圖5.14正常固結粘性土固結不排水剪試驗（3）排水剪或慢剪（slow shear test強度 試驗方法在整個過程中，排水管一直打開，在圍壓和垂直壓力下充分固結。 強度指標工程分析中，往往運用有效強度指標，如采用慢剪來測定這些強度指標, 則太費時間，常采用固結快剪。剪強度指標的選擇試驗 條件應與 工程實際 條件一致， 主要影響 因素為：土 層的厚度、 土層的滲 透性及施 工速度的 快慢。（1 ） 一般工 程問題，采 用總應力 分析法 若建筑物 施工速度 較快，地 基土的透 水性和排 水條件不 良時米用 不排水剪 或快剪的 試驗結 果。加荷速率 慢，地基第五章土的抗剪強度土的透水性及排水條件較好時采用固結排水剪或慢剪的試驗結果。 介于以上兩