高等土力学土的强度.ppt

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1、第3章土的强度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：剪切破坏土的主要应力应变关系：土的屈服和破坏：3.2土的抗剪强度机理3.2.1摩擦强度1、滑动摩擦2、咬合摩擦剪胀性：土颗粒的重排列和颗粒破碎：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）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3.3.2影响土强度的一般物理性质1、颗粒矿物成分

2、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砂土的内摩擦角3.3.3孔隙比与砂土抗剪强度关系——临界孔隙比3.3.4孔隙比与粘土强度——真强度理论正常固结土强度真强度理论（伏斯列夫Hvorslev）3.4影响土强度的

3、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：围压对粘土强度的影响3.4.2中主应力的影响毕肖普参数b和洛德角3.4.3主应力方向的影响——土强度的各向异性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2、土的蠕变强度3、土的时效性——拟似超固结土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2、三轴试验应力条件下孔压系数B和A其中：3.5.2砂土

4、的排水强度和不排水强度砂土的排水试验：砂土的不排水试验：3.5.3粘土的排水和不排水强度1、饱和粘土的排水试验2、饱和粘土的三轴固结不排水试验（CU）3、饱和粘土的不固结不排水试验（UU）4、排水和不排水强度指标的工程应用3.6土的强度理论3.6.1概述3.6.2土的经典强度理论1、Tresca准则：广义Tresca屈服准则：2、VonMises准则和广义VonMises准则：或：缺点：不能反映球应力张量对材料屈服的影响Drucker-Prager准则（广义VonMises）：式中：3、Mohr-Coulomb强度准则：3.6.3近代强度理论1、莱特－邓肯（Lade-Duncan

5、）破坏准则2、松冈元－中井照夫（Matsuoka-Nakai）破坏准则空间滑动面（SMP：Spatialmobilizedplane）