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抗剪强度指标是

抗剪强度指标是

根据库伦定律土的抗剪强度指标有两个:

c,土的黏聚力,或称内聚力,单位kpa;

φ,土的内摩擦角,单位度。

土的抗剪强度指标归纳总结摩尔-库仑强度理论,三个要点:

剪切破裂面上,材料的抗剪强度是法向应力的单值函数τ=f(σ);

在一定应力范围内,抗剪强度可用线性函数近似

τf=c+σtanφ;

土单元中,任何一个面上的剪应力大于该面上土体的抗剪强度,土单元体即发生剪切破坏,用摩尔-库伦理论的破坏准则表示。

土的组分影响土的抗剪强度:

土的组分包括有颗粒级配、颗粒棱角、矿物类别等。

土的原始密度越大,土粒间的咬合作用力越强,受剪时首先须克服咬合作用,才能产生相对滑动。此外,土的密度大也意味着土粒间的孔隙小,接触紧密,原始内聚力较大。所以土的原始密度越高,其抗剪强度越大。

土的初始孔隙比越小,颗粒越紧密,咬合摩擦力越大,受剪破坏时所需要的能量也越大。

土的含水量对抗剪强度的影响也不容忽视。当含水量增加时,水分在较大土粒表面形成润滑剂,使摩阻力减小;对细小的黏土粒,使其结合水膜变厚,从而降低土的黏聚力。

土的抗剪强度-粘聚力和内摩擦角

土的抗剪强度一一粘聚力和内摩擦角 内縻擦角与黏(内)聚力: 土的抗剪强度由滑动面上土的黏聚力〈阻挡剪切)和土的内摩阻力两部分组成. 内摩擦角大小取决于上粒间的摩阻力和连锁作用,内摩擦角反映了土的摩阻性质。 黏聚力是黏性上的特性指标,黏聚力包括上粒间分子引力形成的原始黏聚力和上中化合物的胶结作用形成的固化黏聚力。因而内摩擦角与黏聚力是土抗剪强度的两个力学指标。上的抗剪强度指上对剪切破坏的极限抵抗能力,丄体的强度问题实质是上的抗剪能力问题。土的抗剪强度指标——内摩擦角(P、黏(内)聚力C 上的内摩擦角(。) C-±的粘聚力(KPa) A C与上的性质有关,还与实验方法、实验条件有关。因此,谈及强度指标时,应注明它的试验条件。(直剪实验、三轴剪切试验等) 土的抗剪强度 第一节概述 建筑物由于上的原因引起的事故中,一部分是沉降过大,或是差异沉降过大造成的:另一方面是由于上体的强度破坏而引起的。对于土工建筑物(如:路堤、上坝等)来说,主要是后一个原因。从事故的灾害性来说,强度问题比沉降问题要严重的多。而上体的破坏通常都是剪切破坏;研究上的强度特性,就是研究土的抗剪强度特性。 ①上的抗剪强度(“):是指土体抵抗抗剪切破坏的极限能力,英数值等于剪切破坏时滑动的剪应力. ②剪切而(剪切带):上体剪切破坏是沿某一而发生与剪切方向一致的相对位移,这个而通常称为剪切而。 其物理意义:可以认为是由颗粒间的内摩阻力以及由胶结物和朿缚水膜的分子引力所造成的粘聚力所组成. 无粘性上一般无连结,抗剪强度主要是由颗粒间的摩擦力组成,这与粒度、密实度和含水情况有关. 粘性丄颗粒间的连结比较复杂,连结强度起主要作用,粘性突的抗剪强度主要与连结有关。 决上土的抗剪强度因素很多,主要为:上体本身的性质,土的组成、状态和结构;而这些性质又与它形成环境和应力历史等因素有关:此外,还决泄于它当前所受的应力状态。 土的抗剪强度主要依靠室内经验和原位测试确圧,试验中,仪器的种类和试验方法以及模拟上剪切破坏时的应力和工作条件好坏,对确泄强度值有很大的影响。 第二节抗剪强度的基本理论 一、库仑定律(剪切定律)1773年法国学者 在法向应力变化范用不大时,抗剪强度与法向应力的关系近似为一条直线,这就是抗剪强度的库仑左律. 1 / 10

地基土抗剪强度指标C、φ值的确定

地基土抗剪强度指标C、φ值的确定 1. 抗剪强度的物理意义及基本理论 土在外力作用下在剪切面单位面积上所能承受的最大剪应力称为土的抗剪强度。土的抗剪强度是由颗粒间的内摩察力以及由胶结物和水膜的分子引力所产生粘聚力共同组成。 在法向应力不大时,抗剪强度与法向应力的关系近似为一条直线,这就是抗剪强度的库仑定律。 S=c+σtanφ 2. 抗剪强度的试验方法 2.1室内剪切试验 包括直接剪切试验和三轴剪切试验,主要适用于粘性土和粉土,砂土可按要求的密度制备土样。 2.2 除土工试验以外其他确定抗剪强度C、Φ值的方法 2.2.1 根据原位测试数据确定抗剪强度C、Φ值的经验方法 (1) 动力触探 沈阳地区《建筑地基基础技术规范》(DB21-907-96)资料(深度范围不大于15m) 砂土、碎石土内摩察角标准值Φk (2) 标准贯入试验

国外砂土N与Φ的关系经验关系式主要有Dunhan、大崎、Peck、Meyerhof等研究的经验公式,见《工程地质手册》(第四版)P193。经试算(详见国外砂土标贯击数N与内摩察角Φ的关系(按公式计算))采用Φ值进行承载力特征值f ak计算时,对于粉、细砂采用Φ=(12N)0.5+15,对于中、粗、砾砂采用Φ=0.3N+27计算出的数值实际能较为吻合(N 为经杆长修正后的标贯击数)。根据计算成果,N与Φ的对应关系见下表: N与内摩察角Φ(度)的经验关系表 (3) 静力触探试验 《工程地质手册》(第四版)P210,砂土的内摩察角可根据静力触探参照下表取值。 砂土的内摩察角Φ 2.4.2 根据现场剪切试验确定抗剪强度C、Φ值 该方法成本较高,一般很少采用,主要用于场地稳定性评价,见《工程地质手册》(第四版)P234。粗粒混合土的抗剪强度C、Φ值通过现场剪切试验确定。 3. 岩土体抗剪强度指标的经验数据 3.1 土的抗剪强度指标经验数据 (1) 砂土的内摩察角与矿物成分和粒径的关系 (2) 不同成因粘性土的力学性质指标

混凝土抗剪强度标准

混凝土抗剪强度标准 一、前言 混凝土是建筑中重要的构件材料,其力学性能直接影响到建筑物的安全稳定性。混凝土抗剪强度是混凝土力学性能中的一个重要指标,在建筑物中承受剪力作用时起着重要的作用。因此,建立混凝土抗剪强度标准是必要的。 二、混凝土抗剪强度概述 混凝土抗剪强度是指混凝土在承受剪力作用时的抵抗能力。在建筑物中,混凝土常常承受剪力作用,如梁、板、柱等构件。混凝土的抗剪强度直接影响到这些构件的承载能力和安全性能。 三、混凝土抗剪强度测定方法 混凝土抗剪强度的测定方法有多种,其中常用的有剪力试验法和钢筋拉拔法。 1.剪力试验法 剪力试验法是通过在混凝土试件两侧施加剪力,测定混凝土在剪力作用下的破坏强度。该方法需要制备标准的混凝土试件,试件的尺寸和形状应符合国家标准《建筑材料试验方法标准》GB/T 50081-2002的要求。试件制备完成后,通过剪力试验仪施加剪力,在试件破坏前记

录试件的最大剪力值,然后计算出混凝土的抗剪强度。 2.钢筋拉拔法 钢筋拉拔法是通过在混凝土试件中央嵌入一根钢筋,然后以拉拔钢筋 的方式施加剪力,测定混凝土在剪力作用下的破坏强度。该方法需要 制备标准的混凝土试件和钢筋,试件的尺寸和形状应符合国家标准 《建筑材料试验方法标准》GB/T 50081-2002的要求。试件制备完成后,在试件中央嵌入一根钢筋,然后通过拉拔钢筋的方式施加剪力, 在试件破坏前记录试件的最大剪力值,然后计算出混凝土的抗剪强度。 四、混凝土抗剪强度标准 混凝土抗剪强度标准是指规定混凝土抗剪强度的法定标准。在建筑领 域中,混凝土抗剪强度的标准主要包括国家标准和行业标准两种。 1.国家标准 国家标准是指由国家制定并颁布的混凝土抗剪强度标准。目前,我国 的混凝土抗剪强度标准主要包括以下几个: (1)《建筑结构用混凝土标准》GB 50010-2010 该标准规定了在建筑结构中使用的混凝土的抗剪强度要求。根据建筑 物的等级和用途,该标准规定了不同等级的混凝土抗剪强度要求。(2)《钢筋混凝土结构设计规范》GB 50010-2010

基坑设计稳定性验算时土的抗剪强度指标选择

基坑设计稳定性验算时土的抗剪强度指 标选择 建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012: 土压力及水压力计算、土的各类稳定性验算时,土、水压力的分、合算方法及相应的土的抗剪强度指标类别应符合下列规定: 1、对地下水位以上的各类土,土压力计算、土的滑动稳定性验算时,对粘性土、粘质粉土,土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水抗剪强度指标ccu、phi;cu 或直剪固结快剪强度指标ccq、phi;cq,对砂质粉土、砂土、碎石土,土的抗剪强度指标应采用有效应力强度指标cprime;、phi;prime;; 2、对地下水位以下的粘性土、粘质粉土,可采用土压力、水压力合算方法,土压力计算、土的滑动稳定性验算可采用总应力法;此时,对正常固结和超固结土,土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水抗剪强度指标ccu、phi;cu 或直剪固结快剪强度指标ccq、phi;cq,对欠固结土,宜采用有效自重压力下预固结的三轴不固结不排水抗剪强度指标cuu、phi;uu; 3、对地下水位以下的砂质粉土、砂土和碎石土,应采用土压力、水压力分算方法,土压力计算、土的滑动稳定性验算应采用有

效应力法;此时,土的抗剪强度指标应采用有效应力强度指标cprime;、phi;prime;,对砂质粉土,缺少有效应力强度指标时,也可采用三轴固结不排水抗剪强度指标ccu、phi;cu 或直剪固结快剪强度指标ccq、phi;cq 代替,对砂土和碎石土,有效应力强度指标phi;prime;可根据标准贯入试验实测击数和水下休止角等物理力学指标取值;土压力、水压力采用分算方法时,水压力可按静水压力计算;当地下水渗流时,宜按渗流理论计算水压力和土的竖向有效应力;当存在多个含水层时,应分别计算各含水层的水压力; 4、有可靠的地方经验时,土的抗剪强度指标尚可根据室内、原位试验得到的其他物理力学指标,按经验方法确定。

地基土抗剪强度指标C、φ值的确定

地基土抗剪强度指标C、0值的确定 1. 抗剪强度的物理意义及基本理论 土在外力作用下在剪切面单位面积上所能承受的最大剪应力称为土的抗剪强度。土的 抗剪强度是由颗粒间的内摩察力以及由胶结物和水膜的分子引力所产生粘聚力共同组成。 在法向应力不大时,抗剪强度与法向应力的关系近似为一条直线,这就是抗剪强度的库仑定律。 S=c+c tan © 2. 抗剪强度的试验方法 2.1室内剪切试验 包括直接剪切试验和三轴剪切试验,主要适用于粘性土和粉土,砂土可按要求的密度制备土样。 2.2除土工试验以外其他确定抗剪强度C、①值的方法 2.2.1根据原位测试数据确定抗剪强度C、①值的经验方法 (1)动力触探 沈阳地区《建筑地基基础技术规范》(DB21-907-96)资料(深度范围不大于15m) 砂土、碎石土内摩察角标准值①k

(2)标准贯入试验 国外砂土N与①的关系经验关系式主要有Dun han大崎、Peck、Meyerhof等研究的经验公式,见《工程地质手册》(第四版)P193o经试算(详见国外砂土标贯击数N与内摩

察角①的关系(按公式计算))采用①值进行承载力特征值f ak计算时,对于粉、细砂采 用①=(12N0.5+15,对于中、粗、砾砂采用①=0.3N+27计算出的数值实际能较为吻合(N 为经杆长修正后的标贯击数)。根据计算成果,N与①的对应关系见下表: N与内摩察角①(度)的经验关系表 (3)静力触探试验 《工程地质手册》(第四版)P210,砂土的内摩察角可根据静力触探参照下表取值。 砂土的内摩察角① 该方法成本较高,一般很少采用,主要用于场地稳定性评价,见《工程地质手册》(第四版)P234o粗粒混合土的抗剪强度C①值通过现场剪切试验确定。 3. 岩土体抗剪强度指标的经验数据

基坑工程设计采用的土的强度指标

基坑工程设计采用的土的强度指标 基坑工程设计中,土的强度指标是一个非常重要的参数。土的强度指标是指土壤在外力作用下所能承受的最大应力或变形能力,常用的指标有抗剪强度、抗压强度和抗拉强度等。 抗剪强度是土壤抵抗剪切破坏的能力,也是土壤稳定性的重要指标之一。不同类型的土壤抗剪强度不同,可以根据土壤类型和工程要求进行合理选择。常用的抗剪强度指标有摩擦角和内摩擦角。摩擦角是指土壤颗粒之间的内摩擦角度,它反映了土壤的粗糙程度和颗粒间的相互作用力。内摩擦角是指土壤颗粒与水平面之间的内摩擦角度,它反映了土壤抗剪强度的大小。抗剪强度的大小与土壤的密实程度、含水量、颗粒形状和颗粒大小等因素有关。 抗压强度是土壤抵抗压缩变形的能力,也是土壤强度的重要指标之一。抗压强度的大小与土壤的密实度、含水量和颗粒间的摩擦力等因素有关。常用的抗压强度指标有极限抗压强度和压缩模量。极限抗压强度是土壤在受力过程中所能承受的最大应力,它反映了土壤的抗压强度。压缩模量是土壤在受力过程中的应力与应变之间的关系,它反映了土壤的变形特性。 抗拉强度是土壤抵抗拉伸破坏的能力,也是土壤强度的重要指标之一。常用的抗拉强度指标有抗拉强度和拉伸模量。抗拉强度是土壤在拉伸作用下所能承受的最大应力,它反映了土壤的抗拉强度。拉

伸模量是土壤在拉伸过程中的应力与应变之间的关系,它反映了土壤的变形特性。 在基坑工程设计中,土的强度指标的选择与土壤类型、工程要求和施工条件等因素密切相关。不同类型的土壤有不同的强度指标,因此需要根据具体情况进行合理选择。同时,土的强度指标还与土壤的含水量、密实程度和颗粒间摩擦力等因素有关,需要进行实际测试和分析来确定。 土的强度指标是基坑工程设计中不可忽视的重要参数。抗剪强度、抗压强度和抗拉强度等指标可以帮助工程师了解土壤的稳定性和变形特性,从而进行合理的设计和施工。在实际工程中,需要根据具体情况选择合适的土的强度指标,并进行相应的测试和分析,以确保工程的安全和可靠性。

地基土抗剪强度指标C、φ值的确定

地基土抗剪强度指标C、φ值简直定之南宫帮珍创作 1. 抗剪强度的物理意义及基本理论 土在外力作用下在剪切面单元面积上所能接受的最年夜剪应力称为土的抗剪强度.土的抗剪强度是由颗粒间的内摩察力以及由胶结物和水膜的分子引力所发生粘聚力共同组成. 在法向应力不年夜时, 抗剪强度与法向应力的关系近似为一条直线, 这就是抗剪强度的库仑定律. S=c+σtanφ 2. 抗剪强度的试验方法 包括直接剪切试验和三轴剪切试验, 主要适用于粘性土和粉土, 砂土可按要求的密度制备土样. 2.2 除土工试验以外其他确定抗剪强度C、Φ值的方法 2.2.1 根据原位测试数据确定抗剪强度C、Φ值的经验方法(1) 动力触探 沈阳地域《建筑地基基础技术规范》(DB21-907-96)资料(深度范围不年夜于15m) 砂土、碎石土内摩察角标准值Φk

(2) 标准贯入试验 国外砂土N与Φ的关系经验关系式主要有Dunhan、年夜崎、Peck、Meyerhof等研究的经验公式, 见《工程地质手册》(第四版)P193.经试算(详见国外砂土标贯击数N与内摩察角Φ的关系(按公式计算))采纳Φ值进行承载力特征值f ak计算时, 对粉、细砂采纳Φ=(12N)+15, 对中、粗、砾砂采纳Φ=0.3N+27计算出的数值实际能较为吻合(N为经杆长修正后的标贯击数).根据计算功效, N与Φ的对应关系见下表: N与内摩察角Φ(度)的经验关系表 (3) 静力触探试验 《工程地质手册》(第四版)P210, 砂土的内摩察角可根据静力触探参照下表取值. 砂土的内摩察角Φ 根据现场剪切试验确定抗剪强度C、Φ值 该方法本钱较高, 一般很少采纳, 主要用于场地稳定性评价,

地基土抗剪强度指标C、φ值的确定

地基土抗剪强度指标C.φ值的肯定 1. 抗剪强度的物理意义及根本理论 土在外力感化下在剪切面单位面积上所能推却的最大剪应力称为土的抗剪强度.土的抗剪强度是由颗粒间的内摩察力以及由胶结物和水膜的分子引力所产生粘聚力配合构成. 在法向应力不大时,抗剪强度与法向应力的关系近似为一条直线,这就是抗剪强度的库仑定律. S=c+σtanφ 2. 抗剪强度的实验办法 包含直接剪切实验和三轴剪切实验,重要实用于粘性土和粉土,砂土可按请求的密度制备土样. 2.2 除土工实验以外其他肯定抗剪强度C.Φ值的办法 2.2.1 依据原位测试数据肯定抗剪强度C.Φ值的经验办法 (1) 动力触探 沈阳地区《建筑地基基本技巧规范》(DB21-907-96)材料(深度规模不大于15m) 砂土.碎石土内摩察角尺度值Φk

(2) 尺度贯入实验 国外砂土N与Φ的关系经验关系式重要有Dunhan.大崎.Peck.Meyerhof等研讨的经验公式,见《工程地质手册》(第四版)P193.经试算(详见国外砂土标贯击数N与内摩察角Φ的关系(按公式盘算))采取Φ值进行承载力特点值f ak盘算时,对于粉.细砂采取Φ=(12N)+15,对于中.粗.砾砂采取Φ=0.3N+27盘算出的数值现实能较为吻合(N为经杆长修改后的标贯击数).依据盘算成果,N与Φ的对应关系见下表: N与内摩察角Φ(度)的经验关系表 (3) 静力触探实验 《工程地质手册》(第四版)P210,砂土的内摩察角可依据静力触探参照下表取值. 砂土的内摩察角Φ 依据现场剪切实验肯定抗剪强度C.Φ值 该办法成本较高,一般很少采取,重要用于场地稳固性评价,见《工程地质手册》(第四版)P234.粗粒混杂土的抗剪强度C.Φ值经由过程现场剪切实验肯定. 3. 岩土体抗剪强度指标的经验数据 3.1 土的抗剪强度指标经验数据 (1) 砂土的内摩察角与矿物成分和粒径的关系

地基土抗剪强度指标Cφ值的确定

地基土抗剪强度指标 C、φ值的确定 1.抗剪强度的物理意义及基本理论 土在外力作用下在剪切面单位面积上所能承受的最大剪应力称为土的抗 剪强度。土的抗剪强度是由颗粒间的内摩察力以及由胶结物和水膜的分子引 力所产生粘聚力共同组成。 在法向应力不大时,抗剪强度与法向应力的关系近似为一条直线,这就是抗剪强度的库仑定律。 S=c+σtanφ 2.抗剪强度的试验方法 2.1 室内剪切试验 包括直接剪切试验和三轴剪切试验,主要适用于粘性土和粉土,砂土可按要求的密度 制备土样。 2.2 除土工试验以外其他确定抗剪强度C、Φ 值的方法 2.2.1 根据原位测试数据确定抗剪强度C、Φ值的经验方法 (1)动力触探 沈阳地区《建筑地基基础技术规范》( DB21-907-96)资料(深度范围不大于15m) 砂土、碎石土内摩察角标准值Φk 重型动力触探N63.5 内摩察角标准值Φ(度) k (修正后)卵石圆砾、砾砂中、粗砂粉、细砂 2 34.5 31.5 28.5 21.0 4 35. 5 32.5 29.5 23.0 6 36.4 33.4 30.4 25.0 8 37.5 34.4 31.4 27.0 10 38.4 35.4 32.4 29.0 12 39.4 36.4 33.4 30.0 14 40.0 37.4 34.4 31.0 16 41.3 38.3 35.3 32.0 18 42.3 39.3 36.3 33.0 20 43.3 40.3 37.3 34.0 25 45.7 42.7 39.7 — 30 48.2 45.2 42.2 —

(2)标准贯入试验

国外砂土 N 与Φ的关系经验关系式主要有Dunhan、大崎、 Peck、Meyerhof 等研究的经验公式,见《工程地质手册》(第四版) P193。经试算(详见国外砂土标贯击数N 与内摩察角Φ的关系(按公式计算))采用Φ值进行承载力特征值 f ak计算时,对于粉、细砂采用Φ=( 12N)0.5+15,对于中、粗、砾砂采用Φ =0.3N+27计算出的数值实际能较为吻合( N 为经杆长修正后的标贯击数)。根据计算成果, N 与Φ的对应关系见下表: N 与内摩察角Φ(度)的经验关系表 土类 N 4 6 8 10 12 1 5 20 25 30 40 50 粉、细砂21.9 23.5 24.8 26.0 27.0 28.4 30.5 32.3 34.0 36.9 39.5 中、粗砾砂28.2 28.8 29.4 30.0 30.6 31.5 33.0 34.5 36.0 39.0 42.0 (3)静力触探试验 《工程地质手册》(第四版) P210,砂土的内摩察角可根据静力触探参照下表取值。 砂土的内摩察角Φ Ps(MPa )1 2 3 4 5 11 15 30 Φ(度)29 31 32 33 34 36 37 39 2.4.2 根据现场剪切试验确定抗剪强度C、Φ值 该方法成本较高,一般很少采用,主要用于场地稳定性评价,见《工程地质手册》(第四版) P234。粗粒混合土的抗剪强度 C、Φ 值通过现场剪切试验确定。 3.岩土体抗剪强度指标的经验数据 3.1 土的抗剪强度指标经验数据 (1)砂土的内摩察角与矿物成分和粒径的关系 矿物成分 具有下列粒径 (mm)时的内摩察角φ (° ) 2~1 1~0.5 0.5~0.25 0.25~0.1 0.06~0.01 云母28 26 17.5 19 27 长石39 17 棱角石英66 56 46 27 15 浑圆石英61 27 28 18.5 (2)不同成因粘性土的力学性质指标 土类承载力压缩模量粘聚力内摩察角(kPa) (MPa) (kPa) (°) 下蜀系 (老)粘性土300~800 >15 40~100 22~30 一般粘性土100~450 4~15 10~50 15~22 新近沉积粘性土80~140 2~7.5 10~20 7~15 淤泥或淤泥质土30~110 1~6 5~15 4~10 云贵红粘土100~320 5~16 30~80 5~10

土的强度指标

3.4 土的强度指标 3.4.1 土的抗剪强度 1、土的抗剪强度定义 在工程实践中,建筑物地基和土工构筑物常产生如图3-18所示的破坏情况。这是因为土体在自重或外荷载作用下,土中一点的剪应力τ达到了土的最大抗剪能力,该点土就要处于极限状态。当荷载继续增加,这样的点逐渐扩展,最后连成一个滑动面(也称破裂面)。当一部分土体(滑动体)相对另一部分土体滑动时,即为土体剪切破坏。所谓土的抗剪强度就是指土抵抗剪切的最大能力,即土体剪切破坏时,作用在剪切面上的极限剪应力,用f τ表示。 2 、库 伦 定 律 1 776年库伦(C.A.Coulomb )通过一系列的土的强度试验 得出了在一般情况下,砂性土的抗剪强度f τ与作用在剪 切面上的法向应力σ成直线关系,如图3-19所示,即: φστtg f = (3-25) 后来通过试验研究进一步提出了粘性土抗剪强度的 表达式: φ στtan +=c f (3-26) 式中 c ——土的粘聚力(kPa ); φ ——土的内摩擦角(度)。 式(3-26)就是著名的土的抗剪强度库伦定律,f τσ-关系曲线称为土的抗剪强度线。 c 、φ称为土的抗剪强度指标。由实验知,一般砂土的φ值大于粘性土的φ值,且砂土的c 值为零。由公式(3-25)可知f τ是随着由法向应力σ的大小而变化的。 3、土的抗剪强度的构成及影响因素 1)土的抗剪强度的构成 土的抗剪能力是由于砂土有摩阻力和粘性土有粘聚力、摩阻力所致。 (1)粘聚力:

原始粘聚力:系土粒间的分子吸力和公共结合水膜的作用,当土被扰动后,该粘聚力即被破坏,但能缓慢恢复。 加固粘聚力:系土中胶结物质的胶结作用,当土扰动后,该粘聚力被破坏,且不能恢复,只能由另外胶结物再形成。 (2)摩阻力: 摩擦力:是指土粒表面间的摩擦阻力。 咬合力:由于颗粒间的嵌入和联锁作用在产生相对滑动时需克服的力称为咬合力。 2)抗剪强度的影响因素 (1)土粒的矿物成分、形状、大小及颗粒级配: 矿物成分不同,土粒表面薄膜水和电分子吸力不同,则原始粘聚力也不同。另外胶结物质可使加固粘聚力增大。 土粒形状不规则的比圆卵形的摩阻力大;土粒愈细小,表面积愈大,与水的作用愈强烈,粘聚力大;颗粒粗大且形状多不规则,摩阻力大;颗粒级配愈好,愈易压密,粘聚力和摩阻力均增大。 (2)原始密实度:原始密实度愈密实其粘聚力和摩阻力愈大。 (3)含水量:含水量愈高则粘粒表面薄膜水愈厚,粒间甚至被自由水分离,胶结力及粒间吸力减小,因而粘聚力小。对无粘性土来说,水可起润滑作用,因而摩阻力减小。 (4)土的结构扰动:受扰动的土结构被破坏,土体变得疏松,粘粒间胶结物质以及土粒、离子、水分子所组成的平衡体系受到破坏,因而摩阻力和粘聚力均下降。 (5)有效法向压力:有效法向压力愈大,即粒间传递的应力愈大,土体愈易挤紧压密,其粘聚力和摩阻力也愈大。当然,不能大到使土体剪切破坏。 (6)土体的应力历史:超固结土的f τ值比正常固结土的大,而正常固结土的又比欠固结土的大,这是因为前者的密实度高于后者。 3.4.2 土的极限平衡条件 土体在自重和外载荷作用下,当某点的剪应力τ达到土的抗剪强度 f τ时,该点就处于濒临破坏的极限平衡状态,被称为土的摩尔-库伦强度理论。即 τ=f τ (3-27) 此式即为最原始的土的极限平衡条件式。根据库伦定律: φστtan +=c f 按材料力学,σ、τ均可用主应力(如平面问题的1σ和3σ) 求得,因此将式(3-27)改用1σ、3σ、c 和φ表达,用来 判断土体破坏与否甚为方便。 1.土中一点的应力状态 为简单起见,只研究平面应力状态问题,如图3-20为

地基土抗剪强度指标C、φ值的确定

地基土抗剪强度指标C、φ值的确定 1.抗剪强度的物理意义及基本理论 土在外力作用下在剪切面单位面积上所能承受的最大剪应力称为土的抗 剪强度。土的抗剪强度是由颗粒间的内摩察力以及由胶结物和水膜的分子引力 所产生粘聚力共同组成。 在法向应力不大时,抗剪强度与法向应力的关系近似为一条直线,这就是 抗剪强度的库仑定律。 S=c+σtan φ 2.抗剪强度的试验方法 2.1 室内剪切试验 包括直接剪切试验和三轴剪切试验,主要适用于粘性土和粉土,砂土可按要求的密度制备土样。 2.2除土工试验以外其他确定抗剪强度C、Φ 值的方法 2.2.1根据原位测试数据确定抗剪强度C、Φ 值的经验方法 (1)动力触探 沈阳地区《建筑地基基础技术规范》( DB21-907-96)资料(深度范围不大于 15m) 砂土、碎石土内摩察角标准值Φk 内摩察角标准值Φk(度) 重型动力触探 N63.5 卵石圆砾、砾砂中、粗砂粉、细砂(修正后) 2 34.5 31.5 28.5 21.0 4 35. 5 32.5 29.5 23.0 6 36.4 33.4 30.4 25.0 837.534.431.427.0

10 38.4 35.4 32.4 29.0 12 39.4 36.4 33.4 30.0 14 40.0 37.4 34.4 31.0 16 41.3 38.3 35.3 32.0 18 42.3 39.3 36.3 33.0 20 43.3 40.3 37.3 34.0 25 45.7 42.7 39.7 — 30 48.2 45.2 42.2 — (2)标准贯入试验 国外砂土 N与Φ的关系经验关系式主要有 Dunhan、大崎、Peck、Meyerhof 等研究的经验公式,见《工程地质手册》(第四版)P193。经试算(详见国外砂土标贯击数N 与内摩察角Φ的关系(按公式计算))采用Φ值进行承载力特征值 f ak计算时,对于粉、细砂采用Φ= (12N)0.5+15,对于中、粗、砾砂采用Φ=0.3N+27 计算出的数值实际能较为吻合(N为经杆长修正后的标贯击数)。根据计算成果, N与Φ的对应关系见下表: N 与内摩察角Φ(度)的经验关系表 N 土类 4681012152025304050 粉、细砂21.9 23.5 24.8 26.0 27.0 28.4 30.5 32.3 34.0 36.9 39.5 中、粗砾砂28.2 28.8 29.4 30.0 30.6 31.5 33.0 34.5 36.0 39.0 42.0 (3)静力触探试验 《工程地质手册》(第四版) P210,砂土的内摩察角可根据静力触探参照下表取值。 砂土的内摩察角Φ Ps(MPa)1 2 3 4 5 11 15 30 Φ(度)29 31 32 33 34 36 37 39 2.4.2根据现场剪切试验确定抗剪强度C、Φ 值 该方法成本较高,一般很少采用,主要用于场地稳定性评价,见《工程地质手册》(第

水泥混凝土抗剪强度标准值

水泥混凝土抗剪强度标准值 一、前言 水泥混凝土是建筑工程中常用的材料之一,其抗剪强度是衡量其力学性能的重要指标之一。本文旨在探讨水泥混凝土抗剪强度标准值的相关内容。 二、抗剪强度的定义 抗剪强度是指材料在受剪力作用下的抵抗能力。在水泥混凝土中,抗剪强度是由混凝土本身的强度和钢筋的限制作用共同决定的。 三、标准值的意义 标准值是指在特定条件下经过试验得到的一组数据,具有普遍适用性和可比性。水泥混凝土抗剪强度标准值的制定,可以为工程设计和施工提供指导和保障,确保工程的安全可靠。 四、相关标准 1.《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012):该标准规定了混凝土结构的设计荷载、计算方法和规定值等内容,包括水泥混凝土的抗剪强度标准值。 2.《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010):该标准规定了混凝土结构的设计方法、计算方法和规定值等内容,包括水泥混凝土的抗

剪强度标准值。 3.《钢筋混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010):该标准规定了 钢筋混凝土结构的设计方法、计算方法和规定值等内容,包括水泥混 凝土的抗剪强度标准值。 五、抗剪强度试验方法 水泥混凝土的抗剪强度试验常用的方法有直剪试验和压剪试验两种。 1. 直剪试验 直剪试验是将试样置于两个钢板之间,用压力机施加剪力,使试样中 部产生剪应力,从而测出其抗剪强度。试样的尺寸和形状应符合相关 标准的要求,试验应在标准试验条件下进行。 2. 压剪试验 压剪试验是将试样置于压力机上,用钢筋或钢板对试样进行侧向限制,再施加垂直于试样中心轴向的压力,使试样在中心产生剪应力,从而 测出其抗剪强度。试样的尺寸和形状应符合相关标准的要求,试验应 在标准试验条件下进行。 六、标准值的计算方法 水泥混凝土的抗剪强度标准值应按照相关标准的规定进行计算。以直 剪试验为例,标准值的计算公式为:

室内抗剪强度试验指标

室内抗剪强度试验指标 在软土地基处理稳定分析中的应用 1、抗剪强度 土的抗剪强度是指土在外力作用下抵抗剪切滑动的极限强度。土的抗剪强度是土的一个重要力学性质,当估算地基承载力,评价地基稳定性,计算路堤斜坡稳定性等都需要抗剪强度指标。 1.1 库伦定律 在法向应力变化范围不大时,抗剪强度与法向应力的关系近似为一直线,这就是抗剪强度的库伦定律。 ………………(1-1) 式中:τƒ——土的抗剪强度(KPa); c——土的粘聚力(KPa); σ——作用于剪切面上的法向应力(KPa); φ——土的内磨擦角(°) 1.2 总应力法与有效应力法 饱和土的抗剪强度与土受剪前在法向应力作用下的固结有关,而土只有在有效力作用下才能固结。有效应力逐渐增加的过程,亦即土的抗剪强度逐渐增加的过程。剪切面上的法向应力与有效应力之间有下列关系

u+σ′=σ 式中:u——剪切面上的孔隙水压力(KPa); σ′——剪切面上的有效应力(KPa); σ——剪切面上的法向应力,即总应力(KPa)。 土的强度主要取决于有效应力的大小,故抗剪强度的关系中应反映有效应力σ′更为合适。 即 τƒ=+σ′tgφ=c′+(σ′-u)tg 式中:c′——土的有效粘聚力(KPa) φ′——土的有效内磨擦角(°)。 其余符合意义同前。 用式1-1所进行的分析法称总应力法;用1-3分析的方法称有效应力法。 2、室内抗剪强度的试验方法 目前公路部门室内测定抗剪强度的试验方法有直接剪切试验、三轴压缩试验和无侧限抗压强度试验。 2.1 直接剪切试验 直接剪切试验目前依然是公路部门室内最基本的抗剪强度测试方法。由于直剪仪的构造无法做到任意控制土样是否排水的要求,为了在直剪试验中能考虑现场施工加荷的实际需要,很早以来便通过采用不同的加荷速度来达到排水控制的要求。这便是直接剪切试验中三种不同试验方法——快剪、固结快剪和慢剪的由来。三种试验方法测得的强度指标分别用

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