1、土的抗剪强度,2018/11/13,5.1 概 述,土力学的基本理论之一 土体稳定问题分析的基础 土是由于受剪而产生破坏 土的强度问题实质上就是土的抗剪强度问题,2018/11/13,工程问题：,土工构筑物的稳定性（如土坝、边坡等） 土压力问题 地基的承载力问题,基本概念：,土的抗剪强度：是指土体抵抗剪切破坏的极 限能力，是极限的概念，是土的一种内在特性； 其数值等于剪切破坏时滑动面上的剪应力。,破坏准则：破坏时的应力组合关系就称为破坏准则。,而生产实践所广泛采用的破坏准则即摩尔-库伦破坏准则。,法国军事工程师 在摩擦、电磁方面 奠基性的贡献 1773年发表土压力 方面论文，成为经 典理论。,
2、库仑 （C. A. Coulomb） (1736-1806),5.2 土的抗剪强度规律和极限平衡条件,5.2.1 摩尔-库伦破坏理论,对于粘性土，可给出更为普遍的表达式：f= c+ tan (5-2),1776年法国科学家库伦（C.A.Coulomb）总结土的 破坏现象和影响因素，提出土的破坏公式为：,根据砂土试验结果得到:f= tan (5-1),以上两式统称为库仑定律；也称为总应力抗剪强度公式。,后来，由于有效应力原理的发展，人们认识到只有有效应力的变化才能引起强度的变化，因此上述库伦公式改写为：,对于砂土：,对于粘性土：,也称为有效应力抗剪强度公式。,摩尔（Mohr）继续库伦的早期研究工
3、作，提出材 料的破坏是剪切破坏的理论，认为在破裂面上，法向 应力 与抗剪强度 之间存在着函数关系，即：,这个函数所定义的曲线，称为摩尔破坏包线，或抗剪强度包线。,实验证明，一般土，在应力变化范围不很大的情 况下，摩尔破坏包线可以用库伦强度公式来表示，即 土的抗剪强度与法向应力成线性函数的关系。这种以库伦公式作为抗剪强度公式，根据剪应力 是否达到抗剪强度作为破坏标准的理论就是摩尔-库伦 破坏理论。,5.2.2 摩尔-库伦破坏准则极限平衡条件,极限平衡状态：土中任意一点在某一平面上的剪应力达到土的抗 剪强度。,现以平面应变问题为例，研究该点土单元体是否 产生破坏。这时， 已知。,土中任意一点的应力
4、状态可表示为：,将抗剪强度包线与摩尔应力圆汇于同一图,有三种情况：,讨论极限平衡状态下大、小主应力关系：,经过三角变换可得：,同时,由2f=90+，得破裂面与大主应力作用面夹角：,破坏面不是发生在剪应力最大的面上。,例5-1 地基中某点的大主应力1=580kPa，小主应力3=190kPa。土的内摩擦角=22，粘聚力c=20kPa。 （1）绘摩尔应力圆； （2）求最大剪应力及作用方向； （3）与小主应力作用面成=85斜面上的正应力和剪应力； （4）判断该点是否破坏； （5）破坏面与大主应力作用面的夹角。,解 （1）摩尔应力圆如图：,（3）,假定小主应力3=190kPa,（4）判断该点是否破坏？,（5）破坏面与大主应力作用面的夹角为,也可先假定1，计算破坏时3f，结果一样。,（5,（5,
