土力學(xué)剪切力與量力環(huán)計(jì)算公式

土力學(xué)剪切力與量力環(huán)計(jì)算公式土的抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式是什么？土的抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式是：其中φ為內(nèi)摩擦角，c為土的粘聚力。在以土的抗剪強(qiáng)度為縱坐標(biāo)、剪切破壞面上的法向應(yīng)力為橫坐標(biāo)的坐標(biāo)系中，土的抗剪強(qiáng)度包線對(duì)橫坐標(biāo)軸的傾角。通常以φ表示，即內(nèi)摩擦角，是土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)之一，其值與土的初始孔隙比、土粒形狀、土的顆粒級(jí)配和土粒表面的粗糙度等因素有關(guān)?？捎赏恋闹苯蛹羟性囼?yàn)或三軸壓縮試驗(yàn)測(cè)定，根據(jù)不同的試驗(yàn)方法和分析方法可得出總應(yīng)力內(nèi)摩擦角和有效應(yīng)力內(nèi)摩擦角。土的抗剪強(qiáng)度的影響因素主要有土的組成、土的密實(shí)度和含水量、以及所受的應(yīng)力狀態(tài)等。擴(kuò)展資料一般認(rèn)為，有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)宜用于分析地基的長期穩(wěn)定性，而對(duì)于飽和軟粘土的短期穩(wěn)定間題，則宜采用不固結(jié)不排水試驗(yàn)或快剪試驗(yàn)的強(qiáng)度指標(biāo)。一般工程問題多采用總應(yīng)力分析法，其指標(biāo)和測(cè)試方法的選擇大致如下：若建筑物施工速度較快，而地基土的透水性和排水條件不良時(shí)，可采用不固結(jié)不排水試驗(yàn)或快剪試驗(yàn)的結(jié)果。如果地基荷載增長速率較慢，地基土的透水性不太?。ㄈ绲退苄缘恼惩粒┮约芭潘畻l件又較佳時(shí)（如粘土層中夾砂層），則可以采用固結(jié)排水試驗(yàn)和慢剪試驗(yàn)指標(biāo)；如果介于以上兩種情況之間，可用固結(jié)不排水或固結(jié)快剪試驗(yàn)結(jié)果。由于實(shí)際加荷情況和土的性質(zhì)是復(fù)雜的，而且在建筑物的施工和使用過程中都要經(jīng)歷不同的固結(jié)狀態(tài)，因此，在確定強(qiáng)度指標(biāo)時(shí)還應(yīng)結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)。常規(guī)試驗(yàn)方法所得到的非飽和壓實(shí)土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是綜合的指標(biāo)，其中包含了試驗(yàn)時(shí)不飽和狀態(tài)對(duì)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的貢獻(xiàn)。含水狀態(tài)變化對(duì)壓實(shí)土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)具有顯著的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮壓實(shí)土含水狀態(tài)變化來選取合理的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。其機(jī)理可用非飽和土理論解釋；基質(zhì)吸力對(duì)吸附強(qiáng)度的影響是非線性的。土木考研土力學(xué)第五章公式推導(dǎo)：抗剪強(qiáng)度理論由于土的材料性質(zhì)，我們知道，土的強(qiáng)度只指抗剪強(qiáng)度，土的強(qiáng)度理論就是抗剪強(qiáng)度理論，抗剪強(qiáng)度與許多土力學(xué)問題有關(guān)，是非常重要的一章，而這一章也是考試的重難點(diǎn)。本章重點(diǎn)：(1)理解土的抗剪強(qiáng)度概念，掌握庫倫公式及圖線(2)理解土中一點(diǎn)的極限平衡狀態(tài)(3)土的四個(gè)抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)(4)三軸試驗(yàn)中孔隙水壓力系數(shù)的概念，應(yīng)力路徑的概念、繪制方法(5)兩種土的抗剪強(qiáng)度特性，了解現(xiàn)代土力學(xué)的一些本構(gòu)模型在工程實(shí)踐中，與土的抗剪強(qiáng)度有關(guān)的工程問題主要有三類：①邊坡穩(wěn)定性問題，如土壩、路堤等填方邊坡以及天然邊坡的穩(wěn)定性問題。土坡滑動(dòng)②土壓力問題，如擋土墻、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)等后側(cè)土體產(chǎn)生的較大土壓力會(huì)引起土體剪切破壞。擋土墻傾斜、倒塌③地基承載力問題，如果建筑物基礎(chǔ)下的地基土體產(chǎn)生整體滑動(dòng)或者局部剪切破壞而導(dǎo)致過大的地基變形，將會(huì)造成上部結(jié)構(gòu)的破壞。地基失穩(wěn)下面我們來重點(diǎn)推導(dǎo)本章公式首先，我們根據(jù)直接剪切試驗(yàn)，可以得到砂土和黏土的抗剪強(qiáng)度曲線如下：由抗剪強(qiáng)度理論可得基本公式如下:土的抗剪強(qiáng)度公式土中一點(diǎn)的應(yīng)力極限平衡條件土中一點(diǎn)，或者說質(zhì)點(diǎn)，其實(shí)在土工試驗(yàn)室里就是一個(gè)十立方厘米的試件，并不是說微小的一個(gè)點(diǎn)，我們研究土的抗剪強(qiáng)度，就是用一個(gè)小方塊兒土試件做實(shí)驗(yàn)的，這個(gè)基本概念要明確，并不是真的如書上所說的土中某一點(diǎn)。材料力學(xué)里面已經(jīng)學(xué)過，截面上的應(yīng)力狀態(tài)，一定能在莫爾應(yīng)力圓中唯一對(duì)應(yīng)，土力學(xué)也一樣，我們需要建立土體微單元體和隔離體以及應(yīng)力圓相互對(duì)應(yīng)聯(lián)系的概念，如下圖所示：如果不對(duì)這里的隔離體符號(hào)和相關(guān)計(jì)算做一個(gè)過渡推導(dǎo)，可能這里就會(huì)卡住一些同學(xué)。公式推導(dǎo)什么是土中一點(diǎn)的極限平衡狀態(tài)？下面我們把抗剪強(qiáng)度線和莫爾應(yīng)力圓放在同一個(gè)σ-τ坐標(biāo)系下就可以清楚直觀地理解這個(gè)概念。①整個(gè)應(yīng)力圓在抗剪強(qiáng)度線下面（圓Ⅰ），土體不會(huì)剪切破壞，處于彈性平衡狀態(tài)，物理意義：截面上的剪應(yīng)力τ都小于抗剪強(qiáng)度τf。②應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度線恰好相切（圓Ⅱ），則切點(diǎn)上的剪應(yīng)力τ等于抗剪強(qiáng)度τf，切點(diǎn)土體發(fā)生剪切破壞，處于極限平衡狀態(tài)。③整個(gè)應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度線相交，土單元體已經(jīng)破壞，事實(shí)上這種情況不存在，因?yàn)棣?τf時(shí)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力重分布，不可能繼續(xù)增長，土體已經(jīng)破壞。我們現(xiàn)在取圓Ⅱ的極限平衡狀態(tài)來分析，如下圖：圓Ⅱ的極限平衡狀態(tài)下面我們一起來推導(dǎo)土力學(xué)四大基本理論之一的抗剪強(qiáng)度理論——莫爾-庫倫破壞準(zhǔn)則整個(gè)推導(dǎo)過程只需要通過幾何關(guān)系并用一點(diǎn)數(shù)學(xué)變換即可做到。前提當(dāng)然是你要理解材料力學(xué)應(yīng)力圓的物理意義。上圖