三轴试验.

试验六三轴试验实验六：三轴试验⼀、基本原理三轴剪切试验是⽤来测定试件在某⼀固定周围压⼒下的抗剪强度，然后根据三个以上试件，在不同周围压⼒下测得的抗剪强度，利⽤莫尔-库仑破坏准则确定⼟的抗剪强度参数。

三轴剪切试验可分为不固结不排⽔试验（UU ）、固结不排⽔试验（CU ）以及固结排⽔剪试验（CD ）。

1、不固结不排⽔试验：试件在周围压⼒和轴向压⼒下直⾄破坏的全过程中均不允许排⽔，⼟样从开始加载⾄试样剪坏，⼟中的含⽔率始终保持不变，可测得总抗剪强度指标U C 和U φ；2、固结不排⽔试验：试样先在周围压⼒下让⼟体排⽔固结，待固结稳定后，再在不排⽔条件下施加轴向压⼒直⾄破坏，可同时测定总抗剪强度指标CU C 和CU φ或有效抗剪强度指标C ′和φ′及孔隙⽔压⼒系数；3、固结排⽔剪试验：试样先在周围压⼒下排⽔固结，然后允许在充分排⽔的条件下增加轴向压⼒直⾄破坏，可测得总抗剪强度指标d C 和d φ。

⼆、试验⽬的1、了解三轴剪切试验的基本原理；2、掌握三轴剪切试验的基本操作⽅法；3、了解三轴剪切试验不同排⽔条件的控制⽅法和孔隙压⼒的测量原理；4、进⼀步巩固抗剪强度的基本理论。

三、试验设备1、三轴剪⼒仪（分为应⼒控制式和应变控制式两种）。

（1）三轴压⼒室：压⼒室是三轴仪的主要组成部分，它是由⼀个⾦属上盖、底座以及透明有机玻璃圆筒组成的密闭容器，压⼒室底座通常有3个⼩孔分别与围压系统以及体积变形和孔隙⽔压⼒量测系统相连。

（2）轴向加荷传动系统：采⽤电动机带动多级变速的齿轮箱，或者采⽤可控硅⽆级调速，根据⼟样性质及试验⽅法确定加荷速率，通过传动系统使⼟样压⼒室⾃下⽽上的移动，使试件承受轴向压⼒。

（3）轴向压⼒测量系统：通常的试验中，轴向压⼒由测⼒计（测⼒环或称应变圈等等）来反映⼟体的轴向荷重，测⼒计为线性和重复性较好的⾦属弹性体组成，测⼒计的受压变形由百分表测读。

轴向压⼒系统也可由荷重传感器来代替。

（4）周围压⼒稳压系统：采⽤调压阀控制，调压阀当控制到某⼀固定压⼒后，它将压⼒室的压⼒进⾏⾃动补偿⽽达到周围压⼒的稳定。

三轴试验一、基本原理三轴压缩实验是根据摩尔-库伦强度理论，用3～4个试样，分别在不同的恒定周围压力（即小主应力σ3）下施加轴向压力（即主应力差），进行剪切直至破坏，从而确定土的抗剪强度参数。

根据排水条件的不同，三轴试验分为以下三种试验类型：即不固结不排水试验（UU），固结不排水试验（CU），和固结排水试验（CD），试验方法的选择应根据工程情况，土的性质，建筑物施工和运行条件及所采用的分析方法而定。

（1）不固结不排水剪试验（UU）:是在整个实验过程中,从加周围压力和增加轴向压力直到剪坏为止,均不允许试样排水对保和试样可测得总抗剪强度参数CU、ФU或有效抗剪强度参数C′、Ф′和孔隙水压力参数。

（2）固结不排水剪试验（CU）:试验是先使试样在某一周围压力下固结排水，然后保持在不排水的情况下，增加轴向压力直到剪坏为止，可以测得总抗剪强度指标CCu、ФCu或有效抗剪强度参数C′、Ф′和孔隙水压力参数。

（3）固结排水剪试验（CD）:是在整个试验过程中允许试样充分排水，即在某一周围压力下排水固结，然后在充分排水的情况下增加轴向压力直到剪坏为止，可以测定有效抗剪强度指标2Cd、Фd。

二、固结不排水试验（一）仪器设备1、应变控制式三轴压缩仪由周围压力系统，反压力系统，孔隙水压力量测系统和主机组成。

2、附属设备包括击实器、饱和器、切土器、分样器、切土盘、承膜筒和对开圆筒，：3、百分表量程3cm或1cm，分度值〉0.01mm。

4、天平程量200g，感量0.01g；程量1000g，感量0. 1g。

5、橡皮膜应具有弹性，厚度应小于橡皮膜直径的1/100，不得有漏气空。

（二）操作步骤1、仪器检查⑴周围压力的测量精度为全量程的1%，测读分值为5kPa。

⑵孔隙水压力系统内的气泡应完全排除。

系统内的气泡可用纯水或施加压力使气泡溶于水，并从试样底座溢出，测量系统的体积因数应小于1.5×10-5cm3/ kPa。

⑶管路应畅通，活塞应能滑动，各连接处应无漏气。

三轴剪切试验的三种方法
三轴剪切试验是一种用于测试材料弹性、强度和塑性的试验方法,一般有三种不同的试验方法:
1. 自由落体试验:该试验方法是最简单的试验方法之一,通过在材料上施加重力来测试其弹性和强度。

自由落体试验通常在实验室中使用,可以通过测量落点的高度和位移来估算材料的弹性和强度。

2. 抛射试验:该试验方法是通过在材料上施加弹性波或冲击波
来测试其强度和弹性的试验方法。

这种试验方法通常用于测试材料的弹性和塑性,可以通过测量冲击能量、冲击时间和冲击频率等参数来估算材料的弹性和强度。

3. 压力试验:该试验方法是通过施加压力来测试材料的强度和
其他性能的试验方法。

压力试验通常包括三种不同的类型:拉伸试验、压缩试验和剪切试验。

拉伸试验是指向材料施加弹性力,以测量其长度的伸展。

压缩试验是指向材料施加压力,以测量其体积的压缩。

剪切试验是指向材料施加剪切力,以测量其破坏性质和强度。

这三种试验方法通常有各自的优缺点和适用范围,根据具体的应用场景选择最合适的方法即可。

土力学三轴试验土力学三轴试验三轴试验中土的剪切性状分析摘要：按剪切前的固结状态和剪切时的排水条件分为三种：不固结不排水剪，固结不排水剪，固结排水抗剪。

文中将讨论正常固结饱和黏性土在剪切时将具有不同的强度特性。

关键词：不固结不排水抗剪强度，固结不排水抗剪强度，固结排水抗剪强度作者简介：Triaxial shear Characters of Middle-earthLI Jia-chun（shanghai University，department of civil engineering，08124240）Abstract: Consolidation by the state before shear and shear when the drainage is divided into three types: non-consolidated undrained shear, consolidation undrained shear, consolidated drained shear. This article will discuss the normally consolidated saturated clay in the shear strength will have different characteristics.Key words: non-consolidated undrained shear, consolidation undrained shear, consolidated drained shear.0 引言广义黏性土包括粉土，黏性土。

黏性土的抗剪强度远比无粘性土复杂。

要准确掌握原状土的强度特性，也就非常困难。

对土的强度研究，大多数用均匀的重塑土。

原状土和重塑土之间在结构上和应力历史存在重大差异，且原状土的取样扰动对其实际强度也有较大影响。

按剪切前的固结状态和剪切时的排水条件分为三种：不固结不排水剪，固结不排水剪，固结排水抗剪。

动三轴试验操作步骤三轴试验是一种用来研究岩土体力学性质的实验方法。

它通过施加轴向负载和两个正交的侧向负载来模拟实际工程中的应力状态。

以下是进行三轴试验的一般操作步骤：1.准备工作：a.确定试验目的和研究对象。

b. 准备试样，通常使用直径50mm和高度100mm的圆柱形试样。

c.计算所需的试验应力（轴向和侧向）和应变水平。

d.准备试验设备，包括三轴试验机、数据采集系统等。

2.装配试样：a.在试样上下两面涂抹润滑剂，以确保试样表面平滑并减少摩擦。

b.在试样上下两面安装薄膜，以防止试样与应力传感器接触。

c.将试样放入三轴试验机的试样夹具中，并确保试样与夹具接触紧密。

3.调整试验设备：a.确保三轴试验机的水平度，以避免试样受到非均匀应力的影响。

b.安装应力传感器和变形传感器，并校准它们的读数。

c.连接数据采集系统，并测试其工作正常。

4.施加轴向负载：a.将试样上夹具的一端固定在试验机上，并将另一端与活塞头连接。

b.逐渐施加轴向负载，以达到所需的应力水平。

在施加负载的过程中，记录应力和变形的变化，以便后续分析。

5.施加侧向负载：a.调整侧壁夹具的位置，使其与试样的侧面平行，并确保与试样接触紧密。

b.逐渐施加侧向负载，以达到所需的应力水平。

在施加负载的过程中，记录应力和变形的变化。

6.记录数据：a.使用数据采集系统实时记录试验过程中的应力和变形数据。

b.在每个负载步骤后，记录试样表面的水平变形，以进一步分析土体的力学特性。

7.完成试验：a.当达到所需的应力水平并完成试验后，减小轴向负载和侧向负载，并记录卸载过程中的应力和变形数据。

b.将试样从试验机中取出，并进行后续的应力与应变分析。

8.数据处理和分析：a.对试验过程中获得的应力和变形数据进行处理，得到土体的应力-应变关系曲线以及强度参数。

b.对不同试验条件下的数据进行比较和分析，以进一步研究土体的力学特性。

以上是进行三轴试验的一般操作步骤。

在实际操作中，还需要根据具体的试验目的和研究对象进行一些特殊操作，例如使用不同的负载路径、进行循环加载等。

三轴试验破坏面正应力三轴试验 - 破坏面正应力在材料力学研究中，三轴试验是一种常用的试验方法，用于研究材料在三维应力状态下的破坏行为。

本文将介绍三轴试验的基本原理和破坏面正应力的相关内容。

一、三轴试验简介三轴试验是一种将材料置于三维应力状态下进行加载的试验方法。

常用的三轴试验设备包括恒应力型和恒应变型两种。

在恒应力型试验中，试样在三个方向上分别施加恒定的应力，而在恒应变型试验中，试样在三个方向上施加恒定的应变。

通过对试样施加不同的应力或应变，可以观察材料在不同载荷条件下的破坏行为。

二、破坏面正应力破坏面正应力是指在材料破坏时，与破坏面垂直方向上的应力。

在三轴试验中，破坏面正应力是研究破坏行为的重要参数之一。

在三轴试验过程中，试样在不同的应力状态下逐渐实现破坏。

当试样达到破坏点时，破坏面正应力会达到最大值。

而破坏面正应力的大小与材料的性质以及试验加载条件有关。

破坏面正应力的大小可以通过应力-应变曲线来计算得出。

在三轴试验中，可以测量试样在三个方向上的应变，然后通过应变数据和加载施加的应力计算出破坏面正应力。

三、应力空间在三轴试验中，应力状态可以用应力空间来表示。

应力空间是一个三维坐标系，以三个正应力（σ₁，σ₂，σ₃）作为坐标轴。

在应力空间中，试样所受的应力状态可以用一个点来表示。

根据破坏面正应力的计算公式，可以将破坏面正应力的变化情况在应力空间中绘制成等值线或等值面。

这样可以更直观地观察破坏面正应力的变化规律。

四、破坏机制材料在三轴试验中的破坏行为可以归结为两种基本破坏机制：拉压破坏和剪切破坏。

1. 拉压破坏当试样所受应力状态为拉压状时，破坏面正应力呈现出拉压状态。

材料在拉压状应力下呈现出脆性破坏特征，常见破坏形态为断裂和压碎。

2. 剪切破坏当试样所受应力状态为剪切状时，破坏面正应力呈现出剪切状态。

材料在剪切状应力下呈现出塑性破坏特征，常见破坏形态为剪切和滑移。

根据材料的性质和试验加载条件，材料在三轴试验中可能同时存在拉压破坏和剪切破坏。