建筑安全工程-第6剪強(qiáng)度

第6的抗剪強(qiáng)概概概工程中的強(qiáng)度問(wèn)題概土的抗剪強(qiáng)度理 是剪切面上的法向總應(yīng)力砂 的線性函

后來(lái)，根據(jù)粘性土

抗

ftan:

剪σ：總應(yīng)力指強(qiáng)c:土的粘聚力,kPa度:土的內(nèi)摩擦角,度指土的抗剪強(qiáng)度理摩擦力

tan滑動(dòng)摩擦：咬合摩擦：6.2土的抗剪強(qiáng)度理

'

f'

c’:有效粘聚力’:有效內(nèi)摩擦角

,

',c fff( c

這是一條曲線，稱為包絡(luò)線，簡(jiǎn)稱包線（破壞包線、理論和實(shí)踐證明，土的程就是公式表達(dá)的方程。 強(qiáng)度理論： 公式表 包線的強(qiáng)度理論111cos2132131sin213 剪應(yīng)力和法向應(yīng)力3dssindssindscos1dscosdscosdssin聯(lián)立求 6.2土的抗剪強(qiáng)度理 圓心坐標(biāo)[1/2(1+3 應(yīng)力圓半徑r＝1/2(1－3 12 1212132213 1/2(1-3

某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力圓土的抗剪強(qiáng)度理 應(yīng)力圓與強(qiáng)度線相割

τ<τf彈性平衡狀態(tài)τ=τf極限平衡狀態(tài)τ>τf破壞狀態(tài)土的抗剪強(qiáng)度理 1

A 2

sin

1

3

ccot

1

3ccot1/2(1+3222ctan 2 31 2 o2oo

2

o

111 3

2oo

2ctan 22 2132o2o說(shuō)明：破壞面與σ1作用面的夾角(45°+/2),與σ3夾角(45°-/2)土的抗剪強(qiáng)度理 角為f

19045

2

m

cctg1/2(1+32的夾角。因此，土的剪切破壞并不是由最大剪應(yīng)力τmax所土的抗剪強(qiáng)度理剪強(qiáng)度指標(biāo)c=15kPa，=20o。試問(wèn)①該單元土體【 tan245o2ctan45o221 22 土的抗剪強(qiáng)度理在剪切面

190 f 2f1

3

1

1

sin

庫(kù)侖定

cff由于τ<τfff土的抗剪強(qiáng)度理圖解 c

1

sin901

3

1

cos90ff

c最大剪應(yīng)力面上τ<τf土的抗剪強(qiáng)度試土的抗剪強(qiáng)度試土的抗剪強(qiáng)度試剪切試剪應(yīng)力剪應(yīng)力在法向應(yīng)力作用下，剪應(yīng) 與剪切位移關(guān)系曲 2剪切位移δ土的抗剪強(qiáng)度試在不同的垂直壓力（一般取100、200、300、400）下進(jìn)行剪切試驗(yàn)，得相應(yīng)的抗剪強(qiáng)度f(wàn)，繪制f-曲線，得該土的抗剪強(qiáng)度包線。對(duì)于無(wú)粘性土，直線通過(guò)原點(diǎn)土的抗剪強(qiáng)度試快剪試驗(yàn)：土的抗剪強(qiáng)度試 和安裝方便，易于操6.3土的抗剪強(qiáng)度試37.3土的抗剪強(qiáng)度試7.3.2土的抗剪強(qiáng)度試分別在不同的周圍壓力3作用下進(jìn)行剪切，得到3～4個(gè)c按周圍壓力3下的固結(jié)狀態(tài)和剪切時(shí)的排水條件不固結(jié)不排水三軸試驗(yàn)-固結(jié)不排水三軸試驗(yàn)-土的抗剪強(qiáng)度試①試驗(yàn)儀器復(fù)雜，操作技術(shù)要求高，試 較復(fù)②試驗(yàn)在23能不符6.3土的抗剪強(qiáng)度試 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)是三軸剪切試驗(yàn)的特例，對(duì)試樣不施加周圍壓力，=0試樣承受的最大軸向壓力q，稱為無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度土的抗剪強(qiáng)度試根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果只能作出一個(gè)極限應(yīng)力圓（3=0，1q）此對(duì)一般粘性土，無(wú)法作出強(qiáng)度包線說(shuō)明：對(duì)于飽和軟粘土，根據(jù)三軸 fuqu2 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)儀器構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作方便，可代替三軸試驗(yàn)測(cè)定飽和軟粘土的不排水強(qiáng)度土的抗剪強(qiáng)度試粘性土的原狀土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與原土結(jié)構(gòu)完全破壞的重塑土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的比值 q'tq'u根據(jù)靈敏度將飽和粘性土分類 低靈敏度 中靈敏度 2<高靈敏度 6.3土的抗剪強(qiáng)度試M

D2D

2

4

D3D

f H2D3f H2D3常規(guī)試驗(yàn)中仍假土的抗剪強(qiáng)度試右圖正常固結(jié)飽和軟粘土用 板測(cè)定的結(jié)果，在硬殼層以下的軟土層中抗剪強(qiáng)度隨深度基本

由板在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的土的抗剪強(qiáng)度，屬于不排水剪切的試驗(yàn)條件，因此其結(jié)果一般與無(wú)側(cè)隨深度的變板剪切試驗(yàn)適用于飽和軟粘土（ψ＝０），它的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作方便，原位測(cè)試時(shí)對(duì)土的結(jié)構(gòu)擾動(dòng)也較小，故在實(shí)際中廣泛應(yīng)用。但在軟土層中夾砂隨深度的變飽和粘性土的抗剪強(qiáng)2、固結(jié)不排水試驗(yàn)飽和粘性土的抗剪強(qiáng)3ABABC飽和粘性土在三組3下的不排水剪試驗(yàn)得到、、三個(gè)不同3作用下破壞時(shí)的總應(yīng)力圓試驗(yàn)表明：雖然三個(gè)試樣的周圍壓力3個(gè)極限應(yīng)力圓的直徑相等，因而強(qiáng)度包線是一條水平線fcu(1fcu(13)/u飽和粘性土的抗剪強(qiáng)不固結(jié)不排水試驗(yàn)

在試驗(yàn)中分別測(cè)量試樣破壞時(shí)的孔隙水壓力uf，試驗(yàn)成果可以用有效應(yīng)力理，結(jié)果表明，三個(gè)試件只能得到同一個(gè)有效應(yīng)力圓，且直徑與三個(gè)總應(yīng)力直徑相等，

3)A

3)B

3)C因而不能得到有效應(yīng)力破壞包線和c′、′值，所以只適用于測(cè)定飽和6.4飽和粘性土的抗剪強(qiáng)固結(jié)不排水試驗(yàn)飽和粘性土的固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度在一定程度上受應(yīng)力歷史的影響，因關(guān)閉要區(qū)別試樣是正常固結(jié)還是超固結(jié)關(guān)閉，三軸試驗(yàn)：施加周圍壓力3時(shí)打開排水閥 ，試樣完全排水固結(jié)，孔隙水壓力完全消散 然后關(guān)閉排水閥門，再施加軸向壓力增△，使試樣在不排水條件下剪切破 正常固結(jié)試 超固結(jié)試 3 3剪縮)。但由于飽和粘性土的抗剪強(qiáng)固結(jié)不排水試驗(yàn)飽和粘性土的抗剪強(qiáng)6.4.26.4.2固結(jié)不排水試驗(yàn)超固結(jié)飽和粘性土固結(jié)不排水試超固結(jié)土的固結(jié)不排水總應(yīng)力破壞包線是一條平緩的曲線，可近似用直線b代替，與正常固結(jié)破壞包線b相交。bcab固結(jié)不排水剪的總應(yīng)力強(qiáng)度包線可表達(dá)為 τf=τf6.4飽和粘性土的抗剪強(qiáng)3打開三軸試驗(yàn)：試樣在周圍壓力3作用下排水 △6.4飽和粘性土的抗剪強(qiáng)固結(jié)排水試驗(yàn)cd d在20°～40° d比正常固結(jié)土的要飽和粘性土的抗剪強(qiáng)固結(jié)排水試驗(yàn)

三種試驗(yàn)方法結(jié)果飽和粘性土的抗剪強(qiáng)體工程問(wèn)題，應(yīng)該盡可能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件決定采用的試驗(yàn)方不排水剪或地基土的透水性和排水條件不良，建筑物排水剪或慢地基土的透水性好，排水條件較佳，建筑固結(jié)不排水剪或固結(jié)快剪建筑物竣工以后較久，荷載又突然增大，第6章土的抗剪強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，施加周圍壓力3=200kPa，試件破壞時(shí)主應(yīng)力第6章土的抗剪強(qiáng)A2A21

280

200

480kP3

200kP2

3

1

cos2

283kPa2

2

128kPa最大剪應(yīng)力發(fā)生在=45°的平面上，為max

1

3

140

kP第6章土的抗剪強(qiáng)【解答

'1

480180300kPa

2'3

200180

20kPa

(13)/2

('1'3)/

140kPa'u283180103kPc''tan'80103tan25128kP最大剪應(yīng)力=45°的平面11cos

340kPa

因此在=45°的平上,τ 'u340180160kPa

fc''tan