高等土力学土的强度课件.ppt

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1、-,1,第3章 土的强度,-,2,3.1 概述,Mohr Coulomb抗剪强度理论：,工程中的强度问题,边坡稳定问题； 土压力问题； 地基承载力问题。,土的主要破坏形式：剪切破坏,-,3,土的主要应力应变关系：,土的屈服和破坏：,-,4,3.2 土的抗剪强度机理,3.2.1 摩擦强度,1、滑动摩擦,-,5,-,6,2、咬合摩擦,剪胀性：,-,7,土颗粒的重排列和颗粒破碎：,-,8,3.2.2 粘聚力,静电引力 范德华力 颗粒间的胶结 颗粒间接触点的化合价健 表观粘聚力,非饱和土中吸力粗粒土中咬合,-,9,3.3 影响土强度的内部因素,3.3.1 影响土强度的因素,1、内部因素,土的组成（C）

2、 土的状态（e） 土的结构（S）,2、外部因素,应力水平 应力历史 加载速率和排水条件,-,10,3.3.2 影响土强度的一般物理性质,1、颗粒矿物成分的影响,粘土矿物,滑动摩擦角：高岭石伊利石蒙脱石总内摩擦角：高岭石伊利石蒙脱石,粗粒土,-,11,2、粗粒土颗粒的几何性质,3、土的组成的其他因素,4、土的状态,5、土的结构,6、剪切带的存在对土强度的影响,颗粒尺寸：,大尺寸颗粒具有较强的咬合能力，可增加土的剪胀，从而提高强度； 单位体积中大尺寸颗粒接触点少，接触点应力大，颗粒容易破碎，从而减少剪胀， 降低强度,颗粒表面粗糙度： 颗粒表面粗糙会增加砂土的内摩擦角,颗粒形状： 颗粒表面粗糙会增加

3、砂土的内摩擦角,-,12,3.3.3 孔隙比与砂土抗剪强度关系 临界孔隙比,-,13,-,14,3.3.4 孔隙比与粘土强度 真强度理论,正常固结土强度,-,15,真强度理论（伏斯列夫Hvorslev）,-,16,3.4 影响土强度的外部因素,3.4.1 围压的影响,围压对砂土强度的影响,土强度包线的非线性：,-,17,-,18,围压对粘土强度的影响,-,19,3.4.2 中主应力的影响,毕肖普参数b和洛德角,-,20,3.4.3 主应力方向的影响 土强度的各向异性,-,21,3.4.4 土的抗剪强度与加载速率的关系,很快的加载速率或极短的时间内加载，表现为土的动力或瞬时强度问题； 常规的加载

4、速率，主要涉及土的排水对强度的影响； 很慢的加载速率或时间停顿，主要涉及土的流变及土强度的时效性。,1、瞬时加载下土的动强度,-,22,2、土的蠕变强度,-,23,3、土的时效性 拟似超固结土,-,24,3.5 土的排水与不排水强度,3.5.1 有效应力原理及孔压系数,1、有效应力原理,-,25,2、三轴试验应力条件下孔压系数B和A,其中：,-,26,3.5.2 砂土的排水强度和不排水强度,砂土的排水试验：,-,27,砂土的不排水试验：,-,28,3.5.3 粘土的排水和不排水强度,1、饱和粘土的排水试验,-,29,2、饱和粘土的三轴固结不排水试验（CU）,-,30,-,31,3、饱和粘土的不

5、固结不排水试验（UU）,-,32,4、排水和不排水强度指标的工程应用,-,33,3.6 土的强度理论,3.6.1 概述,-,34,3.6.2 土的经典强度理论,1、Tresca准则：,广义Tresca屈服准则：,-,35,2、Von Mises准则和广义Von Mises准则：,或：,缺点：不能反映球应力张量对材料屈服的影响,-,36,Drucker-Prager准则（广义Von Mises ）：,式中：,3、Mohr-Coulomb强度准则：,-,37,-,38,3.6.3 近代强度理论,1、莱特邓肯（Lade - Duncan）破坏准则,-,39,2、松冈元中井照夫（Matsuoka - Nakai）破坏准则,空间滑动面（SMP：Spatial mobilized plane）,-,40,