抗剪强度指标包括
抗剪强度是材料力学性能的一个重要指标，它描述了材料在受到剪切力作用下的抵抗能力。在工程应用中，抗剪强度的高低直接影响着结构的安全性和稳定性。本文将从不同角度介绍抗剪强度的相关概念、测试方法、影响因素以及应用领域。
一、抗剪强度的概念
抗剪强度是指材料在受到剪切力作用下的最大抵抗能力。剪切力是指垂直于材料截面的平面上的内力，当这个内力超过了材料的抗剪强度时，材料就会发生剪切破坏。抗剪强度是材料的一个重要力学性能参数，它可以用来评估材料的抗剪性能。
二、抗剪强度的测试方法
常用的测试方法有直剪试验、剪切试验和钳剪试验等。直剪试验是将材料样品置于两个刚性夹具之间，通过施加剪切力来测定材料的抗剪强度。剪切试验是将材料样品置于剪切机中，通过旋转剪切刀来施加剪切力，测定材料的抗剪强度。钳剪试验是使用一对钳子夹住材料样品，并施加剪切力来测定材料的抗剪强度。
三、影响抗剪强度的因素
1.材料的性质：不同材料的抗剪强度不同，例如金属材料通常具有较高的抗剪强度，而木材的抗剪强度较低。
2.材料的结构：材料的结构也会影响抗剪强度，例如纤维增强复合材料的抗剪强度较高，因为纤维的加入可以增加材料的强度和韧性。
3.温度：温度的变化也会对材料的抗剪强度产生影响，一般情况下，材料的抗剪强度随着温度的升高而降低。
4.应力速率：应力施加的速率也会影响材料的抗剪强度，通常情况下，应力施加速率越快，材料的抗剪强度越低。
四、抗剪强度的应用领域
抗剪强度的主要应用领域包括土木工程、机械制造、航天航空等领域。在土木工程中，抗剪强度是评估土壤和岩石稳定性的重要参数，可以用来设计和评估坡面稳定性、地基承载能力等。在机械制造中，抗剪强度是评估材料连接件和结构的抗剪能力的重要指标，可以用来设计和评估螺栓、焊缝等的强度。在航天航空领域，抗剪强度是评估航天器和飞机结构的抗剪能力的重要参数，可以用来设计和评估航天器的结构强度和飞机的机身强度。
抗剪强度作为材料力学性能的一个重要指标，对于评估材料的抗剪性能和结构的安全性具有重要意义。通过合适的测试方法和分析，可以获得材料的抗剪强度，并应用于不同领域的工程设计和评估中。在实际应用中，还需要考虑材料的其他性能指标和实际工况等因素，综合评估材料的可靠性和适用性，确保工程结构的安全性和稳定性。
土的抗剪强度计算公式是什么？ 土的抗剪强度计算公式是： 其中φ为内摩擦角，c为土的粘聚力。在以土的抗剪强度为纵坐标、剪切破坏面上的法向应力为横坐标的坐标系中，土的抗剪强度包线对横坐标轴的倾角。 通常以φ表示，即内摩擦角，是土的抗剪强度参数之一，其值与土的初始孔隙比、土粒形状、土的颗粒级配和土粒表面的粗糙度等因素有关。 可由土的直接剪切试验或三轴压缩试验测定，根据不同的试验方法和分析方法可得出总应力内摩擦角和有效应力内摩擦角。土的抗剪强度的影响因素主要有土的组成、土的密实度和含水量、以及所受的应力状态等。
扩展资料 一般认为，有效应力强度指标宜用于分析地基的长期稳定性，而对于饱和软粘土的短期稳定间题，则宜采用不固结不排水试验或快剪试验的强度指标。 一般工程问题多采用总应力分析法，其指标和测试方法的选择大致如下：若建筑物施工速度较快，而地基土的透水性和排水条件不良时，可采用不固结不排水试验或快剪试验的结果。 如果地基荷载增长速率较慢，地基土的透水性不太小（如低塑性的粘土）以及排水条件又较佳时（如粘土层中夹砂层），则可以采用固结排水试验和慢剪试验指标；如果介于以上两种情况之间，可用固结不排水或固结快剪试验结果。 由于实际加荷情况和土的性质是复杂的，而且在建筑物的施工和使用过程中都要经历不同的固结状态，因此，在确定强度指标时还应结合工程经验。 常规试验方法所得到的非饱和压实土抗剪强度指标是综合的指标，其中包含了试验时不饱和状态对抗剪强度指标的贡献。含水状态变化对压实土抗剪强度指标具有显著的影响，设计时必须充分考虑压实土含水状态变化来选取合理的抗剪强度指标。其机理可用非饱和土理论解释；基质吸力对吸附强度的影响是非线性的。
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
第七章 土的抗剪强度 第一节 概述 建筑物由于土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；另一方面是由于土体的强度破坏而引起的。对于土工建筑物（如：路堤、土坝等）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。而土体的破坏通常都是剪切破坏；研究土的强度特性，就是研究土的抗剪强度特性。 ①土的抗剪强度（τf ）：是指土体抵抗抗剪切破坏的极限能力，其数值等于剪切破坏时滑动的剪应力。 ②剪切面（剪切带）：土体剪切破坏是沿某一面发生与剪切方向一致的相对位移，这个面通常称为剪切面。 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束缚水膜的分子引力所造成的粘聚力所组成。 无粘性土一般无连结，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。 粘性土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。 决定土的抗剪强度因素很多，主要为：土体本身的性质，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，还决定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定，试验中，仪器的种类和试验方法以及模拟土剪切破坏时的应力和工作条件好坏，对确定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 在法向应力变化范围不大时，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。 无粘性土：φστtg f ?= 粘性土：φστtg f ?=+c 式中：f τ：土的抗剪强度，Kpa ； σ：剪切面的法向压力，Kpa ； φtg ：土的内摩擦系数； φ：土的内摩擦角，度； c ：土的内聚力，Kpa 。 σφtg ：内摩擦力。 库仑定律说明：（1）土的抗剪强度由土的内摩擦力σφtg 和内聚力c 两部分组成。 （2）内摩擦力与剪切面上的法向应力成正比，其比值为土的内摩擦系数φtg 。 （3）表征抗剪强度指标：土的内摩擦角φ和内聚力c 。 无粘性土的c ＝0，内摩擦角（φtg ）主要取决于土粒表面的粗糙程度和土粒交错排列
抗剪强度指标统计 根据室内试验结果，结合各层土性质，对埋深55.0m以上各层土的直剪固结快剪c、φ值(峰值)和埋深15.0m以上各层土的直剪快剪c、φ值(峰值)进行统计，当子样个数≥6时，提供最大值、最小值、算术平均值、标准差、变异系数、标准值；当子样个数＜6时，仅提供最大值、最小值、算术平均值、标准值的建议值。统计结果详见表2.4.3： 抗剪强度指标统计表表2.4.3 抗剪强度指标统计表表2.4.3
抗剪强度指标统计表表2.4.3
抗剪强度指标统计表表2.4.3 2.4.4地基土分级荷重下压缩模量指标统计 按层位对本场地地基土分级荷重下压缩模量进行统计，提供算术平均值如表2.4.4： 地基土分级荷重压缩模量指标统计表表2.4.4
2.4.5波速指标统计 本次勘察共布置5个检层法波速试验孔，试验深度20.00m，测点间距为1.0m，有关试验成果见地基土波速测试结果汇总表，各土层平均剪切波速详见表2.4.5： 剪切波速试验成果一览表表2.4.5 剪切波速试验成果一览表表2.4.5 第一节 2.5地基土承载力特征值 根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)第5.2.3条，并结合《天津市 如表2.5：岩土工程技术规范》(DB/T 29-20-2017)，按层位提供地基土承载力特征值f ak 地基土承载力特征值一览表表2.5
第二节 2.6不良地质作用及特殊土 2.6.1不良地质作用 根据本次勘察成果及对区域地质条件的分析判定，在本工程拟建场地范围内不良地质作用主要为区域地面沉降。 地面沉降：由于常年进行地下水的开采，天津市的地面沉降较为严重。随着近年来天津市对地下水开采的控制，地面沉降速率呈减小趋势，根据2018年天津市地面沉降年报，该区域自1985年以来累计沉降量800～1200mm，2018年度平均地面沉降量30～50mm，该沉降属于区域性沉降，设计时应引起注意。除此以外不存在其它影响拟建场地整体稳定性的不良地质作用。
土的抗剪强度 要的性质之一。本文主要介绍了与土的抗剪强度的有关的试验，并对于相关试验优缺点进行评价分析。 1. 概述 土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力，是土的重要力学性质之一。在土力学中，采用摩尔-库仑强度准则，用内摩擦角和内聚力两个指标描述土的抗剪强度规律，即在土的破裂面上，抗剪强度随法向应力增长的规律。土的抗剪强度在计算承载力、评价地基稳定性以及计算挡土墙土压力时，都有重要的应用。因此，正确的测定土的抗剪强度，对于计算和评价土体的性质有重要的意义。根据土体受力面和受力方式不同，测定土的抗剪强度的方法和仪器也不同，目前常用的方法主要有室内的直接剪切试验、无侧限抗压强度试验和三轴压缩试验及原位的十字板剪切试验等。本文主要针对直接剪切试验和三轴压缩试验进行分析对比。 2. 实验室测定土的抗剪强度的方法 实验室测定土的抗剪强度主要通过直接剪切试验和三轴压缩试验，其对应的仪器为直接剪切仪和三轴压缩仪。 2.1 直接剪切试验。
直接剪切试验是在某一预订的面上剪切土的试件，测定该面上的剪应力和抗剪强度的试验。我国目前普遍采用的是应变控制式直剪仪，如图1，对试样施加某一法向应力，然后等速推动下盒，使试样在沿上下盒之间的水平面上受剪直至破坏，剪应力的大小可借助与上盒接触的量力环而确定。根据试样在剪切过程中剪应力与剪切位移之间的关系曲线，如图2（2-a），可以确定抗剪强度f。通常同一种土取4个试样，分别在不同的法向应力下剪切破坏，可将试验结果绘制成如图2（2-b）所示的抗剪强度f与法向应力之间的关系曲线。 按照剪切前土的固结程度，剪切时排水的条件以及剪切加荷的快慢，直接剪切试验方法可分3种： （1）快剪试验(不排水剪) 。对试样施加竖向压力后，立即快速施加水平剪应力使试样剪切破坏。一般从加荷到剪坏只用3～5min。由于剪切速率快，可认为整个过程不排水。 （2）固结快剪试验(固结不排水剪) 。在法向压力下试样充分排水，待完全固结后，再快速施加水平剪力使试样剪切破坏。 （3)慢剪试验(排水剪) 。对试样施加竖向压力后，给予充分时间，使试样孔隙中的水全部排出而达到完全固结，再以缓慢的速率施加水平剪应力直至试样剪切破坏，从而使试样在受剪过程中一直充分排水和产
土的抗剪强度--粘聚力和内摩擦角 内摩擦角与黏( 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土粒间的摩阻力和连锁作用, 内摩擦角反映了土的摩阻性质。 黏聚力是黏性土的特性指标, 黏聚力包括土粒间分子引力形成的原始黏聚力和土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。 土的抗剪强度指土对剪切破坏的极限抵抗能力，土体的强度问题实质是土的抗剪能力问题。 土的抗剪强度指标——内摩擦角φ、黏( 内) 聚力C φ——土的内摩擦角（°） C——土的粘聚力（KPa） φ、C与土的性质有关，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 建筑物由于土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；另一方面是由于土体的强度破坏而引起的。对于土工建筑物（如：路堤、土坝等）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。而土体的破坏通常都是剪切破坏；研究土的强度特性，就是研究土的抗剪强度特性。 ①土的抗剪强度（τf）：是指土体抵抗抗剪切破坏的极限能力，其数值等于剪切破坏时滑动的剪应力。 ②剪切面（剪切带）：土体剪切破坏是沿某一面发生与剪切方向一致的相对位移，这个面通常称为剪切面。 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束缚水膜的分子引力所造成的粘聚力所组成。 无粘性土一般无连结，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。 粘性土颗粒间的连结比较复杂，连结强度起主要作用，粘性土的抗剪强度主要与连结有关。 决定土的抗剪强度因素很多，主要为：土体本身的性质，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，还决定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定，试验中，仪器的种类和试验方法以及模拟土剪切破坏时的应力和工作条件好坏，对确定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 在法向应力变化范围不大时，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。
砼与基岩的抗剪断强度指标的确定 确定混凝土坝基岩与砼的抗剪强度指标C、f值和抗剪断强度指标C＇、f＇值，是混凝土坝设计的重点，它直接影响大坝的断面选择，对大坝的经济合理性影响很大，因此，如何合理地选择C、f和C＇、f＇值非常重要，值得我们认真研究。在**水库大坝设计过程中，针对大坝基岩的特殊性，做了大量的试验工作，同时参考有关规范和大量已建工程施工资料，科学合理的确定了**水库大坝混凝土与大坝基岩的物理力学指标，得到省水利厅审查室的认定。 1 试验资料 委托省水科院做大坝基岩现场直剪、变形试验。共进行二组，分别布置在右岸Ⅱ号和左岸Ⅲ号平洞内。试验方法采用平推直剪法，用最小二乘法计算求得C、f和C＇、f＇值。成果如下表。 混凝土与岩体直剪试验成果表
2试验成果分析 试验在左、右岸两个平洞内进行。多数试件布置在强风化岩中，，岩石为石英岩，岩面起伏差原则上控制在1cm以内，但由于岩体节理、裂隙发育，因此有的岩面起伏差达到2cm左右。试验方法采用平推直剪法。同一组试件施加的最大正应力为1.2MPa，分级施压即：0.3、0.6、0.9、1.2MPa。抗剪断强度参数采用最小二乘法计算求得C＇、f＇和C、f值。从试验结果看，二组试验参数值比较接近。从岩体地质描述看，8块试体中，除了Ⅱ-12和Ⅲ-3两块试体裂隙中有少量泥质外，其它试件节理发育，裂缝宽度多为0.3mm以下，且无充填物。从风化程度上看两组差异不大，因此从τ～σ关系曲线中也可以看出试验结果较好，各试点的剪断值都均匀地分布在直线的两侧，规律性较好。C＇值变幅不大，在1.34MPa左右，f＇值在1.06～1.24范围；f值在0.67～1.17范围内，C值在1.07～0.85MPa范围内。 从试件剪断后的剪切面看，除个别试体，剪切面部分沿节理发生破坏，断裂时有声响，而绝大多数试件是从混凝土与岩体预定剪切面剪断，极少部分试件在基岩的推力方向留有少量的混凝土，或多或少有水泥砂浆粘在基岩的坑槽里。 按《水利水电工程地质勘察规范》，在初设阶段，主要岩石的室内物理力学性试验组数累计不少于10组，控制坝基抗滑稳定的滑动面的原位抗剪（断）试验组数不少于4组。本工程室内剪断试未做，野外试验仅二组，显然试验组数偏少。野外试验部位在两岸平洞内，岩石多为强风化岩，代表性差。另外，野外试验由于条件所限，大部
常用材料抗剪强度 常用材料的抗剪强度是指材料在受到剪切应力作用下能够抵抗断裂的能力。它是衡量材料抵抗剪切力的重要指标之一、下面将介绍一些常见材料的抗剪强度。 1.钢：钢是一种常见的工程结构材料，具有较高的抗剪强度。不同类型的钢具有不同的抗剪强度，一般来说，普通碳素钢的抗剪强度在300-600MPa之间，高强度钢的抗剪强度可达到600-900MPa。 2.铝合金：铝合金是一种轻质材料，具有优良的抗剪强度。一般常用的铝合金抗剪强度在120-320MPa之间，而高强度铝合金的抗剪强度可达到320-550MPa。 3.铜：铜是一种良好的导电和导热材料，也具有较高的抗剪强度。一般来说，纯铜的抗剪强度在200-250MPa之间，而黄铜的抗剪强度在150-200MPa之间。 4.塑料：塑料是一种轻便、易塑性和成本较低的材料，但其抗剪强度相对较低。一般来说，普通高分子塑料的抗剪强度在30-80MPa之间。 5.混凝土：混凝土是一种常用的建筑材料，具有优良的抗压和抗剪强度。一般来说，普通混凝土的抗剪强度在1-5MPa之间，而高性能混凝土的抗剪强度可达到5-10MPa以上。 6.木材：木材是一种天然的建筑材料，具有较好的抗压和抗剪强度。一般来说，软木的抗剪强度在1-2MPa之间，而硬木的抗剪强度可达到2-3MPa以上。
需要注意的是，以上介绍的抗剪强度仅为一般数值范围，实际数值可 能因具体材料成分、处理方式、加工工艺等因素而有所差异。此外，不同 材料的抗剪强度还可能受其他力学性能指标的制约，如抗拉强度、硬度等。因此，在具体工程中选择合适的材料时，需要综合考虑各种因素，以满足 实际需求。
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
工程常识之 土的剪切试验和强度指标 1、直接剪切试验在直剪仪中分别施加不同竖向压力，然后分别对施 加水平剪切力进行剪切，求得破坏时的剪应力T,根据库仑定律确定土的抗剪强度参数：内摩擦角屮和黏聚力C。 试验方法分三种： （1）快剪Q（Quickshear）：在试样上施加垂直压力后，立即加水平剪切力。在整个试验中，不允许试样的原始含水率有所改变（试样两端敷以隔水纸），即在试验过程中孔隙水压力保持不变（3〜5min内剪坏）。 对透水性强的土（渗透系数大于10-6cm/s）不适用。 （2）固结快剪CQ（ConsolidationQuickshear）：在垂直压力下土样完全排水固结稳定后，以很快速度施加水平剪力。在剪切过程中不允许排水（规定在3〜5min内剪坏）。 得到的强度指标适用于总应力法。 （3）慢剪S（Slowshear）：在加垂直荷重后，使其充分排水（试样两端敷以滤纸），在土样达到完全固结时，再加水平剪力；每加一次水平剪力后，均需经过一段时间，待土样因剪切引起的孔隙水压力完全消失后，再继续加下一次水平剪力。 得到的强度指标适用于有效应力法。 上述三种试验方法的受力条件不同，所得抗剪强度值也不同。因 此，必须根据土所处的实际应力情况来选择试验方法。 2、三轴剪切试验
在三轴仪中，分别在不同的恒定周围压力(即小主应力a )下， 3 施加轴向压力(即产生主应力差a-a )，进行剪切直至破坏，然后根 13 据摩尔-库伦理论确定土的抗剪强度参数：内摩擦角屮和黏聚力c 。 试验方法分三种： (1)不固结不排水剪UU (UnconsolidationUndrained )：试样在 施加周围压力和随后施加轴向压力力直至剪坏的整个试验过程中都 不允许排水，这样从开始加压直至试样剪坏，土中的含水量始终保持不变，孔隙水压力也不可能消散，可以测得总应力抗剪强度指标c u ， u (2)固结不排水剪CU (ConsolidationUndrained )：试样在施加 周围压力时，允许试样充分排水，待固结稳定后，再在不排水的条件下施加轴向压力，直至试样剪切破坏，同时在受剪过程中测定土体的孔隙水压力，可以测得总应力抗剪强度指标c,(p 和有效应力抗剪 cucu 强度指标c '，p '。 图中可知(p '大于 p ，c '小于c ) cucu (3)固结排水剪CD (ConsolidationDrained )：试样先在周围压 力下排水固结，然后允许试样在充分排水的条件下增加轴向压力直至 U S 1三紬OD 试验匪 庚包躲
混凝土抗剪强度标准 混凝土抗剪强度标准 一、引言 混凝土是一种常用的建筑材料，其抗剪强度是评估混凝土结构安全性 的关键参数之一。在国内外，混凝土抗剪强度标准的制定和更新已经 成为一个长期的工作。本文将介绍混凝土抗剪强度的定义、影响因素、标准制定背景、标准要求及应用等方面内容。 二、混凝土抗剪强度的定义 混凝土抗剪强度通常指在剪应力作用下，混凝土发生破坏所能承受的 最大剪应力。混凝土抗剪强度的测定方法通常有直剪试验、双剪试验 和钢筋混凝土梁抗剪试验等。 三、影响混凝土抗剪强度的因素 混凝土抗剪强度受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面： 1.混凝土材料本身的性质，如强度、密度、水泥用量等。
2.试件几何形状和尺寸，如试件长宽比、横截面形状和尺寸等。 3.试验条件，如加载速率、温度、湿度等。 4.混凝土表面和边缘的处理方法，如光洁度、涂层材料等。 四、混凝土抗剪强度标准制定背景 混凝土抗剪强度标准的制定是为了保证混凝土结构的安全性和可靠性。在国内外，混凝土抗剪强度标准制定的历史悠久。在国内，混凝土抗 剪强度标准主要包括《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）和《钢筋混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）等。在国外，混凝土抗剪强度标准主要包括《ACI 318-14 Building Code Requirements for Structural Concrete》和《Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings》等。 五、混凝土抗剪强度标准要求 混凝土抗剪强度标准的要求主要包括以下几个方面： 1.试验应符合相应的标准规范，如GB/T 50081-2002《混凝土试验方
土体抗剪强度指标的选用 一、土强度指标 在深基坑设计中，土压力的计算是支护设计的基础依据和关键所在，而在土压力计算中，土体的粘聚力c、内摩擦角Φ又是最基本的参数。例如，同一种饱和粘性土，在固结排水和固结不排水试验中就表现出不同的摩擦角，而在不固结不排水试验中，内摩擦角为零。 在进行土强度指标试验时，分为三种情况考虑，即三轴的不固结不排水剪（UU），固结不排水剪（CU）及固结排水剪（CD），与其相对应的直接剪切试验分别为快剪，固结快剪和慢剪。 有人将直剪试验的固结快剪说成是固结不排水试验，将快剪称为不排水试验，也是错误的。 对于粘性土，很快的剪切速度对于粘土确实限制了排水，其固结快剪指标往往与三轴固结不排水试验相近； 但是对于粉土、砂土来说，固结快剪和固结不排水可能就完全不同。由于直剪试验上下盒之间存在缝隙，对于渗透系数比较大的砂土，即便在快剪过程中，这种缝隙也足以排水。因此，对于砂土而言，固结快剪、快剪试验得到的指标基本上就是有效应力指标。把三轴固结不排水试验指标和固结快剪指标不加区别是错误的。 二、各种规范对土压力计算参数的规定 各种规范中关于土压力的计算参数的规定五花八门： 1、建设部行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99） 对于砂性土，采用水土分算，取土的固结不排水抗剪强度指标或者固结快剪强度指标计算；对于粘性土及粉性土，采用水土合算，地下水以下取饱和重度和总应力固结不排水（固结快剪）抗剪强度指标计算。 水土合算，采用固结快剪峰值强度指标有争议。 2、冶金工业部标准《建筑基坑工程技术规范》（YB9258－97） 一般情况宜按照水土分算原则计算，有效土压力取有效应力抗剪强度指标
土的抗剪强度试验方法 【中国地质大学（武汉）工程学院】 抗剪强度指标c、φ值，是土体的重要力学性质指标，正确地测定和选择土的抗剪强度指标是土工计算中十分重要的问题。 土体的抗剪强度指标是通过土工试验确定的。室内试验常用的方法有直接剪切试验、三轴剪切试验；现场原位测试的方法有十字板剪切试验和大型直剪试验。 一、直接剪切试验 (一)试验仪器与基本原理 直剪试验所使用的仪器称为直剪仪，按加荷方式的不同，直剪仪可分为应变控制式和应力控制式两种，前者是以等速水平推动试样产生位移并测定相应的剪应力；后者则是对试样分级施加水平剪应力，同时测定相应的位移。目前常用的是应变控制式直剪仪（示意图）。 试验时，垂直压力由杠杆系统通过加压活塞和透水石传给土样，水平剪应力则由轮轴推动活动的下盒施加给土样。土体的抗剪强度可由量力环测定，剪切变形由百分表测定。在施加每一级法向应力后，匀速增加剪切面上的剪应力，直至试件剪切破坏。 将试验结果绘制成剪应力τ和剪切变形S的关系曲线（见图5-9）。一般地， 。 将曲线的峰值作为该级法向应力下相应的抗剪强度τ f
变换几种法向应力σ的大小，测出相应的抗剪强度τ f 。在σ-τ坐标上，绘制曲线，即为土的抗剪强度曲线，也就是莫尔-库伦破坏包线，如图5-10所示。 (二)试验方法分类 为了在直剪试验中能尽量考虑实际工程中存在的不同固结排水条件，通常采用不同加荷速率的试验方法来近似模拟土体在受剪时的不同排水条件，由此产生了三种不同的直剪试验方法，即快剪、固结快剪和慢剪。 （1）快剪。快剪试验是在土样上下两面均贴以腊纸，在加法向压力后即施加水平剪力，使土样在3~5分钟内剪坏，由于剪切速率较快，得到的抗剪强度指标用 c q 、φ q 表示。 （2）固结快剪。固结快剪是在法向压力作用下使土样完全固结。然后很快施加 水平剪力，使土样在剪切过程中来不及排水，得到的抗剪强度指标用c cq 、φ cq 表示。 （3）慢剪。慢剪试样是先让土样在竖向压力下充分固结，然后再慢慢施加水平剪力，直至土样发生剪切破坏。使试样在受剪过程中一直充分排水和产生体积变 形，得到的抗剪强度指标用c s 、φ s 表示。
土力学填空题(总 1 页)
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第一章 1.根据土的颗粒级配曲线，当颗粒级配曲线较较平缓时表示土的级配 良好。 3.不同分化作用产生不同的土，分化作用有物理风化、化学风化 、生 物分化。 7. 土是岩石分化 的产物，是各种矿物颗粒的集合体。土与其它连续 固体介质相区别的最主要特征就是它的散粒性 和多相性。 8. 土力学是利用力学一般原理和土工测试技术来研究土的物理性质以 及在所受外力发生变化时的应力、变形、强度、稳定性和渗透性及其 规律一门科学。 9.最常用的颗粒分析方法有筛分法和沉降分析 水分法。 12.对砂土密实度的判别一般采用以下三种方法孔隙比法、相对密实度 法、标准灌入法。 13.土的天然密度、土粒相对密度、含水量由室内试验直接测定，其测 定方法分别是环刀法、比重瓶法、烘干法。 16. 土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低越多。 18. 碎石土是指粒径大于 2mm 的颗粒超过总重量 50%的土。 19.土的饱和度为土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比。 20. 液性指数是用来衡量粘性土的软硬状态 第三章 1.土体具有被液体透过的性质称为土的渗透性 。 2.影响渗透系数的主要因素有：土的粒度成分及矿物成分、土的密实 度、土的饱和度、土的结构、土的构造、水的温度 3.一般来讲，室内渗透试验有两种，即常水头法和变水头法。 4.渗流破坏主要有流砂和管涌两种基本形式。 5.达西定律只适用于层流的情况，而反映土的透水性的比例系数，称 之为土的渗透系数。 6.在渗透水流的作用下，土体中的细土粒在粗土粒间的孔隙通道中随 水移动并呗带出流失的现象称为：管涌 第五章 1．压缩系数越大，地基土的压缩性 越高 2．可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有压缩系数、压缩指数、 和压缩模量。 3．天然土层在历史上所经受过的包括自重应力和其他荷载作用形成的 最大竖向有效固结压力称为先期固结压力。 4．据前期固结压力，沉积土层分为正常固结土、超固结土 、欠固结 土 三种。 5．在研究沉积土层的应力历史时，通常将先期固结压力与现有覆盖土 重之比值定义为超固结比。 6．分层总和法计算地基沉降量时，计算深度是根据附加应力附加应力 应力和自重应力应力的比值确定的。 8．地基土层在某一压力作用下，经历时间 t 所产生的固结变形量与最 终固结变形量之比值称为固结度 。 六章 1. 土抵抗剪切破坏的极限能力称为土的__抗剪强度___。 2.直接剪切实验可分为 快剪、固结快剪和慢剪 三种方法 3. 粘性土处于应力极限平衡状态时，剪裂面与最大主应力作用面的夹
角为
。
4. 粘性土抗剪强度库仑定律的总应力的表达式
，
有效应力的表达式
。
5. 粘性土抗剪强度指标包括粘聚力 、内摩擦角 。 6. 一种土的含水量越大，其内摩擦角越小。 10. 若反映土中某点应力状态的莫尔应力圆处于该土的抗剪强度线下 方，则该点处于__稳定__状态。
12. 土样最危险截面与大主应力作用面的夹角为
。
13. 土中一点的摩尔应力圆与抗剪强度包线相切，表示它处于极限平
衡状态。
14. 砂土的内聚力等于 （大于、小于、等于）零。
第七章
1. 挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力称 _土
压力_
2. 朗肯土压力理论的假定 _墙背光滑、直立、填土面水平_
5. 当墙后填土达到主动朗肯状态时，填土破裂面与水平面的夹角为
。
8. 朗肯土压力理论的基本出发点是根据半无限土体中各点应力处于极
限平衡状态，由平衡条件求解土压力。
9. 挡土墙达到主动土压力时所需的位移小于挡土墙达到被动土压力时
所需的位移。
a 第九章
1．确定地基承载力的方法有：_原位试验法、理论公式法、规范表格
法、当地经验法等_。
2.地基从开始发生变形到破坏的发展过程可分为三个阶段 _压密变
形、剪切破坏和整体剪切破坏_ 阶段
3.土坡失去稳定，发生滑动，主要是土体内 _抗剪强度_ 的降低和 _
剪应力_ 的增加的结果
3.一般来讲，浅基础的地基破坏模式有三种：_整体剪切破坏、局部剪
切破坏、冲切剪切破坏_
4.地基容许承载力是指地基稳定具有足够安全度的承载力，它相当于
地基极限承载力除以一个安全系数 k，且要验算地基变形不超过允许变
形值。
第一章
1.根据土的颗粒级配曲线，当颗粒级配曲线较较平缓时表示土的级配
良好。
3.不同分化作用产生不同的土，分化作用有物理风化、化学风化 、生
物分化。
7. 土是岩石分化 的产物，是各种矿物颗粒的集合体。土与其它连续 固体介质相区别的最主要特征就是它的散粒性 和多相性。 8. 土力学是利用力学一般原理和土工测试技术来研究土的物理性质以 及在所受外力发生变化时的应力、变形、强度、稳定性和渗透性及其 规律一门科学。 9.最常用的颗粒分析方法有筛分法和沉降分析 水分法。 12.对砂土密实度的判别一般采用以下三种方法孔隙比法、相对密实度 法、标准灌入法。 13.土的天然密度、土粒相对密度、含水量由室内试验直接测定，其测 定方法分别是环刀法、比重瓶法、烘干法。 16. 土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低越多。 18. 碎石土是指粒径大于 2mm 的颗粒超过总重量 50%的土。 19.土的饱和度为土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比。 20. 液性指数是用来衡量粘性土的软硬状态 第三章 1.土体具有被液体透过的性质称为土的渗透性 。 2.影响渗透系数的主要因素有：土的粒度成分及矿物成分、土的密实 度、土的饱和度、土的结构、土的构造、水的温度 3.一般来讲，室内渗透试验有两种，即常水头法和变水头法。 4.渗流破坏主要有流砂和管涌两种基本形式。 5.达西定律只适用于层流的情况，而反映土的透水性的比例系数，称 之为土的渗透系数。 6.在渗透水流的作用下，土体中的细土粒在粗土粒间的孔隙通道中随 水移动并呗带出流失的现象称为：管涌 第五章 1．压缩系数越大，地基土的压缩性 越高 2．可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有压缩系数、压缩指数、 和压缩模量。 3．天然土层在历史上所经受过的包括自重应力和其他荷载作用形成的 最大竖向有效固结压力称为先期固结压力。 4．据前期固结压力，沉积土层分为正常固结土、超固结土 、欠固结 土 三种。 5．在研究沉积土层的应力历史时，通常将先期固结压力与现有覆盖土 重之比值定义为超固结比。 6．分层总和法计算地基沉降量时，计算深度是根据附加应力附加应力 应力和自重应力应力的比值确定的。 8．地基土层在某一压力作用下，经历时间 t 所产生的固结变形量与最 终固结变形量之比值称为固结度 。 六章 1. 土抵抗剪切破坏的极限能力称为土的__抗剪强度___。 2.直接剪切实验可分为 快剪、固结快剪和慢剪 三种方法 3. 粘性土处于应力极限平衡状态时，剪裂面与最大主应力作用面的夹
角为
。
4. 粘性土抗剪强度库仑定律的总应力的表达式
，
有效应力的表达式
。
5. 粘性土抗剪强度指标包括粘聚力 、内摩擦角 。 6. 一种土的含水量越大，其内摩擦角越小。 10. 若反映土中某点应力状态的莫尔应力圆处于该土的抗剪强度线下 方，则该点处于__稳定__状态。
12. 土样最危险截面与大主应力作用面的夹角为
。
13. 土中一点的摩尔应力圆与抗剪强度包线相切，表示它处于极限平
衡状态。
14. 砂土的内聚力等于 （大于、小于、等于）零。
第七章
1. 挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力称 _土
压力_
2. 朗肯土压力理论的假定 _墙背光滑、直立、填土面水平_
5. 当墙后填土达到主动朗肯状态时，填土破裂面与水平面的夹角为
。
8. 朗肯土压力理论的基本出发点是根据半无限土体中各点应力处于极
限平衡状态，由平衡条件求解土压力。
9. 挡土墙达到主动土压力时所需的位移小于挡土墙达到被动土压力时
所需的位移。
a 第九章
1．确定地基承载力的方法有：_原位试验法、理论公式法、规范表格
法、当地经验法等_。
2.地基从开始发生变形到破坏的发展过程可分为三个阶段 _压密变
形、剪切破坏和整体剪切破坏_ 阶段
3.土坡失去稳定，发生滑动，主要是土体内 _抗剪强度_ 的降低和 _
剪应力_ 的增加的结果
3.一般来讲，浅基础的地基破坏模式有三种：_整体剪切破坏、局部剪
切破坏、冲切剪切破坏_
4.地基容许承载力是指地基稳定具有足够安全度的承载力，它相当于
地基极限承载力除以一个安全系数 k，且要验算地基变形不超过允许变
形值
第一章
1.根据土的颗粒级配曲线，当颗粒级配曲线较较平缓时表示土的级配
良好。
3.不同分化作用产生不同的土，分化作用有物理风化、化学风化 、生
物分化。
7. 土是岩石分化 的产物，是各种矿物颗粒的集合体。土与其它连续
固体介质相区别的最主要特征就是它的散粒性 和多相性。
8. 土力学是利用力学一般原理和土工测试技术来研究土的物理性质以
及在所受外力发生变化时的应力、变形、强度、稳定性和渗透性及其
规律一门科学。
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9.最常用的颗粒分析方法有筛分法和沉降分析 水分法。 12.对砂土密实度的判别一般采用以下三种方法孔隙比法、相对密实度 法、标准灌入法。 13.土的天然密度、土粒相对密度、含水量由室内试验直接测定，其测 定方法分别是环刀法、比重瓶法、烘干法。 16. 土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低越多。 18. 碎石土是指粒径大于 2mm 的颗粒超过总重量 50%的土。 19.土的饱和度为土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比。 20. 液性指数是用来衡量粘性土的软硬状态 第三章 1.土体具有被液体透过的性质称为土的渗透性 。 2.影响渗透系数的主要因素有：土的粒度成分及矿物成分、土的密实 度、土的饱和度、土的结构、土的构造、水的温度 3.一般来讲，室内渗透试验有两种，即常水头法和变水头法。 4.渗流破坏主要有流砂和管涌两种基本形式。 5.达西定律只适用于层流的情况，而反映土的透水性的比例系数，称 之为土的渗透系数。 6.在渗透水流的作用下，土体中的细土粒在粗土粒间的孔隙通道中随 水移动并呗带出流失的现象称为：管涌 第五章 1．压缩系数越大，地基土的压缩性 越高 2．可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有压缩系数、压缩指数、 和压缩模量。 3．天然土层在历史上所经受过的包括自重应力和其他荷载作用形成的 最大竖向有效固结压力称为先期固结压力。 4．据前期固结压力，沉积土层分为正常固结土、超固结土 、欠固结 土 三种。 5．在研究沉积土层的应力历史时，通常将先期固结压力与现有覆盖土 重之比值定义为超固结比。 6．分层总和法计算地基沉降量时，计算深度是根据附加应力附加应力 应力和自重应力应力的比值确定的。 8．地基土层在某一压力作用下，经历时间 t 所产生的固结变形量与最 终固结变形量之比值称为固结度 。 六章 1. 土抵抗剪切破坏的极限能力称为土的__抗剪强度___。 2.直接剪切实验可分为 快剪、固结快剪和慢剪 三种方法 3. 粘性土处于应力极限平衡状态时，剪裂面与最大主应力作用面的夹
角为
。
4. 粘性土抗剪强度库仑定律的总应力的表达式
，
有效应力的表达式
。
5. 粘性土抗剪强度指标包括粘聚力 、内摩擦角 。 6. 一种土的含水量越大，其内摩擦角越小。 10. 若反映土中某点应力状态的莫尔应力圆处于该土的抗剪强度线下 方，则该点处于__稳定__状态。
12. 土样最危险截面与大主应力作用面的夹角为
。
13. 土中一点的摩尔应力圆与抗剪强度包线相切，表示它处于极限平
衡状态。
14. 砂土的内聚力等于 （大于、小于、等于）零。
第七章
1. 挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力称 _土
压力_
2. 朗肯土压力理论的假定 _墙背光滑、直立、填土面水平_
5. 当墙后填土达到主动朗肯状态时，填土破裂面与水平面的夹角为
。
8. 朗肯土压力理论的基本出发点是根据半无限土体中各点应力处于极
限平衡状态，由平衡条件求解土压力。
9. 挡土墙达到主动土压力时所需的位移小于挡土墙达到被动土压力时
所需的位移。
a 第九章
1．确定地基承载力的方法有：_原位试验法、理论公式法、规范表格
法、当地经验法等_。
2.地基从开始发生变形到破坏的发展过程可分为三个阶段 _压密变
形、剪切破坏和整体剪切破坏_ 阶段
3.土坡失去稳定，发生滑动，主要是土体内 _抗剪强度_ 的降低和 _
剪应力_ 的增加的结果
3.一般来讲，浅基础的地基破坏模式有三种：_整体剪切破坏、局部剪
切破坏、冲切剪切破坏_
4.地基容许承载力是指地基稳定具有足够安全度的承载力，它相当于
地基极限承载力除以一个安全系数 k，且要验算地基变形不超过允许变
形值。