高等土力学土的强度.ppt

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、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,Drucker-Prager准则（广义Von Mises ）：,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）破坏准则,2、松冈元－中井照夫（Matsuoka - Nakai）破坏准则,空间滑动面（SMP：Spatial mobilized plane）,。