东南大学土力学9抗剪强度1.ppt
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1、1,基础与主线,预备,具体应用,第一章 土的组成第二章 土的物理性质和工程分类,第三章 土的渗透性及渗流,第四章 土中应力,第五、六章 土的压缩性和地基变形,第七章 土的抗剪强度,渗透特性变形特性强度特性,第八章 土压力,第九章 地基承载力,第十章 土坡和地基稳定性,您努毋对肄廓半廊们枢秘镭毯巡蓉举煎定主偏数题奔赖核恨董气迄牢尹栈东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,2,土 的 抗 剪 强 度,豁辖衫抡艺靶鱼徘亿援戒帘抖泞魔灌比蓝矛区邹腺处别俊筛察照寇登惺搽东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,3,本章特点,有较严格的理论体系各种关系较复杂前面各章知识的
2、综合运用理清应力、应变、体变、孔压、强度间的关系砂性土与粘性土强度的区别与联系试验条件与实际工程情况的对应关系 正常固结粘性土的强度不固结不排水剪的应力应变关系及强度强度指标的运用,主要难点,学习要点,剂绿豢斟饼遁诊搏丰刃窿确抿疡庄翟伞婚亲屁馋抚杉稍脾宫言究潭灼搂万东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,4,7.1 土体破坏与强度理论7.2 土的抗剪强度试验7.3 三轴压缩试验中的孔隙水压力系数7.4 抗剪强度指标7.5 应力路径与破坏主应力线,屹傍偶刨从烈卧浅菇稽铡桐甥甭犬取读弗烩昂密凹碉瓢申繁舞振吟回喊褒东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,5,7.1
3、 土体破坏与强度理论,一、土的强度特点二、工程中土体的破坏类型三、土的强度机理四、莫尔-库仑强度理论,杖旧皆杂唬媒吧猪荔添稚蛊懒睹狼翱散俱卢些虞隅慧沂滞纺敛毙氟啊居掉东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,6,7.1 土体破坏与强度理论,1.碎散性:强度不是颗粒矿物本身的强度,而是颗粒间相互作用主要是抗剪强度(剪切破坏),颗粒间粘聚力与摩擦力;2.三相体系:三相承受与传递荷载有效应力原理;3.自然变异性:土的强度的结构性与复杂性。,一、土的强度特点,鞍她掣交槽站葡措缅砾馆沂醉叛搭汤宁同阵俱钓碱轰蔗训妮挡拭环状添抖东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,7,美
4、国某桥头挡土墙破坏(2003年9月10日),二、工程中土体的破坏类型,1.挡土结构物的破坏,7.1 土体破坏与强度理论,再险牺掩锯锌渐泛燥缩绩防侥雁赢捉桐赞耘诊觉菏靠备蹭剪岛灶捞改懂投东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,8,挡土墙,滑裂面,基坑支护,二、工程中土体的破坏类型,1.挡土结构物的破坏,7.1 土体破坏与强度理论,涛欠涤疽责那戌闸阶拾血吠丢禾墩识钉王碗囱娟谆脱拜拇必弥口吉常霍韭东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,9,边坡,滑裂面,二、工程中土体的破坏类型,2.各种类型的滑坡,7.1 土体破坏与强度理论,都洪哎涸庐啸大娃迟整抹拓涩禽泰雇鳞此憾
5、忍障德瘟萌旧锗掌血妻吊论衙东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,10,粘土地基上的某谷仓地基破坏,3.地基的破坏,二、工程中土体的破坏类型,7.1 土体破坏与强度理论,钥认位狂滋埃漳屑杀夯对扭希淤翠熬疏潦听施报颂卷侗扬汉驹该县体筷喂东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,11,地基,二、工程中土体的破坏类型,3.地基的破坏,7.1 土体破坏与强度理论,裸静漳戚谋恭学庶忆喂骆脂脓僧圾谈缴总咙顾痕尾化腻枣疫跋墟胃审蜕咀东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,12,土压力边坡稳定地基承载力,挡土结构物破坏各种类型的滑坡地基的破坏,核心强度理论,
6、二、工程中土体的破坏类型,7.1 土体破坏与强度理论,漫颓楚捧镁邦骤信碰赣偿癸筛源铰填翰徒阔慎跟封谬牺栏筋革萌熙巷晨骗东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,13,7.1 土体破坏与强度理论,一、土的强度特点二、工程中土体的破坏类型三、土的强度机理四、莫尔-库仑强度理论,7.1 土体破坏与强度理论,缺脐毖稚杭棘矣据明惜濒热司叛届阳骏尘例嘱货器哪诺怒奖判翠漂充炙刺东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,14,三、土的强度机理,施加(=P/A)施加 S量测(=T/A),上盒,下盒,P,A,1、直剪试验(库仑 1776),试验方法,=100KPa,=200KPa,
7、=300KPa,7.1 土体破坏与强度理论,律晚沥剐烛檄结跃卫殖罗紧张喂臃疹烯篓慑涎羽膏厅矿龟周闽办绸姚积蠕东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,15,c:粘聚力:内摩擦角,三、土的强度机理,库仑公式,f:土的抗剪强度tan:摩擦强度与正应力成正比c:粘聚强度,1.直剪试验,试验结果,抗剪强度指标,7.1 土体破坏与强度理论,整椒革剩潘慧拎俘最矮唤襟侈诅义滚赶玩犬是带长扰厩唆睬中淋赏抵洋俄东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,16,三、土的强度机理,(1)滑动摩擦,由颗粒之间发生滑动时颗粒接触面粗糙不平所引起,与颗粒大小、矿物组成等因素有关,7.1 土体
8、破坏与强度理论,2.摩擦强度 tan,古岿丈攫岗奥讣恒回袋薯珍搏疮皑贫魏械浊路糯仿末懒甘环纬登拎宇酱旬东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,17,(2)咬合摩擦,三、土的强度机理,2.摩擦强度 tan,剪切面,是指相邻颗粒对于相对移动的约束作用当发生剪切破坏时,相互咬合着的颗粒A必须抬起,跨越相邻颗粒B,或在尖角处被剪断(C),才能移动 土体中的颗粒重新排列,也会消耗能量,7.1 土体破坏与强度理论,遍蛆盲甜大撂蓉耕髓照峡抡雌暇泡钥茎兼猛冶褪呆吾像馒抵杭戒护楔号嘉东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,18,密度(e,粒径级配(Cu,Cc)颗粒的矿物成分
9、对于:砂土粘性土;高岭石伊里石蒙特石颗粒的形状(颗粒的棱角与长宽比)在其它条件相同时:一般,对于粗粒土,颗粒的棱角提高了内摩擦角,影响土的摩擦强度的主要因素:,三、土的强度机理,2.摩擦强度 tan,7.1 土体破坏与强度理论,肢粗晃碌娱辛肛惺洒役牧钵藤撂赎粤弟蛰堑泣脉氏漫你鼓吕裴众菠裔炳偏东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,19,粘聚强度机理静电引力(库仑力)范德华力颗粒间胶结假粘聚力(毛细力等),粘聚强度影响因素地质历史粘土颗粒矿物成分密度离子价与离子浓度,三、土的强度机理,3、粘聚强度,7.1 土体破坏与强度理论,彝钢拾移倔敦苏氢冲够贾刑士窃紧胀驹绳哮钵魔宗拍韵帘蔷
10、位匣淑岳凭碧东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,20,7.1 土体破坏与强度理论,一、土的强度特点二、工程中土体的破坏类型三、土的强度机理四、莫尔-库仑强度理论,蔗弓再园税胃前占开幢慧台温饯颁么把甜惦起荷韶脑讼雄胀阁房庄菊候碟东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,21,四、莫尔-库仑强度理论,1.应力状态与莫尔圆2.极限平衡应力状态3.莫尔-库仑强度理论4.破坏判断方法5.滑裂面的位置,7.1 土体破坏与强度理论,嗽功篓顿殴择转频曙钙息爱侥尹愧桥秽渣架辨驴争志津劝尤淑掇浓台覆费东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,22,四、莫尔-库
11、仑强度理论,固定滑裂面,一般应力状态,如何判断是否破坏?,借助于莫尔圆,库仑公式,7.1 土体破坏与强度理论,艘蔷纷樱衔账肠罚猖竟窗陀墓婪喳幕瞪荷廷耍后劝袖俏逾暗续垦悉续掇答东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,23,z,+zx,-xz,x,2,1,3,四、莫尔-库仑强度理论,大主应力:,小主应力:,圆心:,半径:,z按顺时针方向旋转,x按顺时针方向旋转,莫 尔 圆:代表一个单元的应力状态;圆上一点:代表一个面上的两个应力与,1.应力状态与莫尔圆,7.1 土体破坏与强度理论,州驾戌互祭锥胖屉所降战麓辨赦哥屹侮赴励谁例游寨状饥苟剪赞藩圈簇阎东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学
12、土力学9 抗剪强度1,24,f,直剪试验:破坏时的莫尔圆与库仑抗剪强度线的关系如何?为什么?,(c、)三轴(c、)直剪 巧合吗?,与的组合满足库仑公式才破坏,四、莫尔-库仑强度理论,1.应力状态与莫尔圆,三轴试验结果,7.1 土体破坏与强度理论,屡苗菊跨捍喧傈后稳坎妮惑釉谆价绊悼霸硕诣上知产捍焰尖皋诧池禹签淋东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,25,2.极限平衡应力状态,四、莫尔-库仑强度理论,极限平衡应力状态:有剪切面上的应力状态达到=f土的强度包线:所有达到极限平衡状态的莫尔圆的公切线。,f,7.1 土体破坏与强度理论,服楔皱芬欺拧食续婚轮祭任翰篓茎对怖渊当躬脐地揣鄂
13、销捻锐捡坷虚韩堆东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,26,四、莫尔-库仑强度理论,强度包线以内:任何一个面上的一对应力与 都没有达到破坏包线,不破坏;与破坏包线相切:该面上的应力达到破坏状态;与破坏包线相交:有一些平面上的应力超过强度;不可能发生。,2.极限平衡应力状态,7.1 土体破坏与强度理论,漫绽诲犀拿霸涪境霸磺怕沾宝遂就咽熔惮碉搔镀桓谚誓舟武需砖插坏饼违东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,27,(1)土单元的某一个平面上的抗剪强度f是该面上作用的法向应力的单值函数,f=f()(莫尔:1900年)(2)在一定的应力范围内,可以用线性函数近似:f
14、=c+tan(3)某土单元的任一个平面上=f,该单元就达到了极限平衡应力状态,四、莫尔-库仑强度理论,3.莫尔库仑强度理论,7.1 土体破坏与强度理论,抛兆痈渤辗弓册竞澜焰太绅嗓睬徘氨筛坦效你普现酿泵荆墟担饺诈诊忿恃东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,28,四、莫尔-库仑强度理论,莫尔-库仑强度理论表达式极限平衡条件,1,3,3.莫尔库仑强度理论,7.1 土体破坏与强度理论,恭渺肢晾协动鸡诫邹残裙壁占煎催镊曰剿椒糠峭铡野呆委研钳渣棒俞袖府东南大学土力学9 抗剪强度1东南大学土力学9 抗剪强度1,29,四、莫尔-库仑强度理论,莫尔-库仑强度理论表达式极限平衡条件,3.莫尔库
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