第五章 土的抗剪强度(新)

1、tanfcftan f =c+ tan 粘土粘土c f f = tan 砂土砂土 ftan() tanfutan()tanfcucC:土的有效粘聚力土的有效粘聚力 :土的有效内摩擦角土的有效内摩擦角 f =c+ tan 粘土粘土c f f = tan 砂土砂土 f 3 3 1 1 3 1 dldlcos dlsin 0cossinsin3dldldl1coscossin0dldldl0XF 0YF 2cos212131312sin2131 3 1 dldlcos dlsin 求解斜面上的应力：求解斜面上的应力：23122312121 O 1 3( 1 + 3 ) /2 2 A( , )圆心坐标

2、圆心坐标( 1 + 3 ) /2，0应力圆半径应力圆半径r ( 1 3 ) /2土中某点的应土中某点的应力状态可用莫力状态可用莫尔应力圆描述尔应力圆描述 抗剪强度线抗剪强度线极限应力圆极限应力圆 1 1增大或增大或 3减小减小 强度线强度线 4、莫尔库仑强度理论、莫尔库仑强度理论 3 1c f2 fA cctg 1/2( 1 + 3 )313121cot21sinc245tan2245tan231ooc245tan2245tan213ooc245tan231o245tan213o f2 f 3 1c A cctg 1/2( 1 + 3 )2459021f45max max【解答解答】kPaco

3、of8 .450245tan2245tan231kPacoof8 .189245tan2245tan213552459021fkPaf7 .2752cos21213131kPaf1 .1082sin2131kPacf3 .115tan c 1 1f 3f实际应力圆实际应力圆极限应力圆极限应力圆max最大剪应力与主应力作用面成最大剪应力与主应力作用面成4545o okPa11590sin2131max最大剪应力面上的法向应力最大剪应力面上的法向应力kPa31590cos21213131库仑定律库仑定律 kPacf7 .129tan 4mm4mm a a b b 剪切位移剪切位移l剪应力剪应力 （

4、kPa) 1 2 APATf缺点缺点2缺点缺点3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 u测量测量 施加施加 3测量测量u控制排水控制排水施加施加 3施加施加 3 抗剪强度包线抗剪强度包线 c 三轴试验的强度破坏包线三轴试验的强度破坏包线加压加压框架框架量表量表量力环量力环升降升降螺杆螺杆无侧限压缩仪无侧限压缩仪试试样样ququ qucu u=02uufqc uutqqS反映土的结构受挠动反映土的结构受挠动对强度的影响程度对强度的影响程度 柱体侧面剪应力柱体侧面剪应力产生的抗扭力矩产生的抗扭力矩柱体上下平面的柱体上下平面的抗剪强度产生的抗剪强度产生的抗扭力矩抗扭力矩21maxMMM2

5、324221DDMf22DDHMf322maxDHDMf cftancucftantan三轴剪力仪三轴剪力仪 3 3 3 3 3 3 u测量测量 施加施加 3测量测量u控制排水控制排水施加施加 3施加施加 3 3 3 3 3 3 3 关闭排关闭排水阀水阀 3 3 3 3 3 3 ccuc cucu ABC 饱和粘性土在三组饱和粘性土在三组 3下进行固结不排水剪试验得到下进行固结不排水剪试验得到A、B、C三个不同三个不同 3作用下破坏时的总应力圆，由总应力圆强度包作用下破坏时的总应力圆，由总应力圆强度包线确定固结不排水剪总应力强度指标线确定固结不排水剪总应力强度指标ccu、 cu。 将总应力圆在

6、水平轴上将总应力圆在水平轴上左移左移uf得到相应的有效应力圆，得到相应的有效应力圆，按有效应力圆强度包线可确定按有效应力圆强度包线可确定c 、 。 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 有效应力圆有效应力圆总应力圆总应力圆 u u=0=0BCcu uAA 3A 1A3、固结排水剪（、固结排水剪（CD） 试样在周围压力试样在周围压力 3 打开排水阀门作用下排水打开排水阀门作用下排水固结固结 打开排水阀门打开排水阀门 缓慢施加轴向压力增量缓慢施加轴向压力增量 直至剪破直至剪破 整个试验过程中，始终保整个试验过程中，始终保持试样的孔隙水压力为持试样的孔隙水压力为0 3 3 3 3 3 3 打开排打开排水阀水阀 cd d d 3 3 3 3 3 3 周围压力周围压力 3/ kPa 1/ kPauf / kPa6010015