土的抗剪强度与地基承载力ppt课件.ppt

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1、第4章土的抗剪强度与地基承载力第一节概述第二节土的极限平衡条件第三节抗剪强度指标的确定第四节影响抗剪强度指标的因素第五节地基的临塑荷载和临界荷载第六节地基的极限荷载【岩土力学】第五章土的抗剪强度24.1概述抗剪强度的定义：指土体抵抗剪切破坏的极限能力。当土体受到荷载作用后，土中各点将产生剪应力。当某一点的剪应力达到土的抗剪强度，在剪切面两侧的土体将产生相对位移而发生滑动破坏，该剪切面也称滑动面或破坏面。随着荷载的继续增加，土体中的剪应力达到抗剪强度的区域（塑性区）越来越大，最后各个破坏点的滑动面连成一个连续的滑动面，土体将因此发生整体剪切破坏而丧失稳定性。【岩土力学】

2、第五章土的抗剪强度34.2土的极限平衡理论极限平衡状态：土体中任一点在某方向的平面上的剪应力达到土的抗剪强度时，认为该点处于极限平衡状态。【岩土力学】第五章土的抗剪强度41、剪切面应力状态(1)、静力平衡条件联立求解得：【岩土力学】第五章土的抗剪强度5(2)、用摩尔圆求τ、σ直角坐标系、按一定的比例、圆心坐标：，以半径作圆。(3)、剪切面的应力状态任意点A的坐标fig.4.5onpg.142纵坐标横坐标【岩土力学】第五章土的抗剪强度6用摩尔半圆上的点的横坐标和纵坐标表示地基中某个点的某个平面上的正应力和剪应力【岩土力学】第五章土的抗剪强度72、莫尔－库仑破坏理论对无粘

3、性土(4.5)___内摩擦角,与土颗粒的大小形状、粗糙程度、土的密实程度和饱和度有关，对于中砂、粗砂、砾砂，约为28°～36°__作用于剪切面上的正应力【岩土力学】第五章土的抗剪强度8对粘性土（4.6）____较无粘性土的小，饱和粘性土有时为零C____粘聚力两个反映土的力学性质指标（反映土的抗剪强度大小的指标）……c、【岩土力学】第五章土的抗剪强度103、极限平衡状态（摩尔圆与抗剪强度曲线的关系）【岩土力学】第五章土的抗剪强度11图中：①任意截面②其中一截面该点处于极限平衡状态，属于极限应力圆③有些截面这些截面的平面剪应力超过抗剪强度（当然不可能存在此状态）【岩土力

4、学】第五章土的抗剪强度12根据几何关系，建立平衡条件方程式：粘性土：或无粘性土：此二式非并列,乃等价此二式非并列,乃等价【岩土力学】第五章土的抗剪强度133、破裂角当土中某点处于极限平衡状态时，破裂面与大主应力作用面夹角为之。【岩土力学】第五章土的抗剪强度144.3抗剪强度指标的确定【岩土力学】第五章土的抗剪强度154.3.1直接剪切实验1、试验方法：【岩土力学】第五章土的抗剪强度162、直剪优缺点优点：仪器简单，便宜，操作简便。缺点：排水条件不严格（仍有可能排水），剪切面上应力分布不均（边缘应力集中），不是沿最薄弱面剪坏。安全等级低的建筑采用（一般工程）安全等级高的

5、建筑采用三轴试验指标【岩土力学】第五章土的抗剪强度174.3.2三轴压缩试验（静三轴）1、试验简介①仪器——静三轴压缩仪构造②试验方法：套橡皮膜圆柱状土样③数据测读：各级压力作用下对应的体积变形和竖向变形以及孔隙水压力④数据整理（多个试样）：曲线作应力圆【岩土力学】第五章土的抗剪强度18【岩土力学】第五章土的抗剪强度192、三轴试验与直剪试验比较优缺点：优点：①能严格地控制排水条件②能量测孔隙水压力的变化，计算有效应力③试件中的应力状态较明确④没有人为地限定剪切破坏面，破裂面发生在试件的最弱部位⑤试件受压比较符合地基土的实际受力情况，结果较可靠缺点：仪器较复杂、价格昂

6、贵、操作技术要求较高。一级建筑物用三轴压缩试验测定、。【岩土力学】第五章土的抗剪强度204.3.3无侧限抗压强度试验___实际上也是一种剪切试验1、试验简介仪器：无侧限压力仪（构造简单）方法：不加侧压σ1，只加σ3直至土样剪切破坏量测数据：量力环百分表换算应力σ1无侧限抗压强度qu在无侧限抗压强度试验里【岩土力学】第五章土的抗剪强度212、饱和软粘土的不排水抗剪强度与不排水剪试验可以得到一系列的极限摩尔园，其强度包线为一水平线.无侧限试验等同于σ3＝0的不排水剪试验，但只能得到一个摩尔圆，强度包线也是水平线。因此，可用无侧限试验得到的强度包线求三轴不排水剪的抗剪强度【

7、岩土力学】第五章土的抗剪强度223、灵敏度St——反映土的结构性强弱St是原状土和重塑土的无侧限抗压强度的比值。其中分别是原状土、重塑土的无侧限抗压强度（kpa）【岩土力学】第五章土的抗剪强度234.3.4十字板剪切试验【岩土力学】第五章土的抗剪强度244.4影响抗剪强度指标的因素4.4.1抗剪强度的来源无粘性土的τf主要来源于内摩擦力；粘性土粘聚力（原始粘聚力、固化粘聚力、内聚力）c占较大的分量，内摩擦力较小原始粘聚力——土颗粒之间的分子引力，固化粘聚力——化合物的胶结作用。其中，固化粘聚力会因土结构的破坏而丧失，故不能扰动基底土。【岩土力学】第五