1、土的抗剪强度及破坏理论,岩土材料的屈服、强度、破坏,2、强度材料或杆件对荷载的抵抗能力。,3、破坏指材料或杆件在荷载作用下发生断裂或因较大的塑性变形而不能正常使用。,屈服、破坏是一种现象,强度是一个控制界限。长期以来,人们根据对材料破坏现象及机理的认识和分析,提出了一些科学假设,作为工程安全的控制标准。这就是破坏准则或强度理论。,1、屈服:材料受力后,内部应力达到一定程度,材料内部的晶格与晶格之间开始在最大应力作用面上产生错动或滑移(塑性变形的开始)。,强度理论简介,2、库伦-摩尔(Mohr)理论18821900年间,库伦、摩尔,危险状态为剪断和塑性破坏。,1、最大剪应力理论:1773年,库伦
2、,危险状态为剪断。1864年特雷斯卡(Tresca)将它应用到了塑性流动情况。,强度理论简介,与土有关的常系数,4、德鲁克(Drucker)-普拉格(Prager)理论1952年,应变能,3、米泽斯(Mises)理论1913年,应变能,库伦-莫尔理论,c 粘聚力 内摩擦角,库仑公式:,f : 土的抗剪强度tg: 摩擦强度-正比于压力c: 粘聚强度-与所受压力无关,库伦-摩尔理论,库伦-莫尔理论,1.任一截面上的法向应力和剪应力,库伦-莫尔理论,2.应力圆,整理得,:极限平衡条件,1f,3,莫尔-库仑强度理论表达式,莫尔-库仑强度理论表达式,:应力表达式,(1+)/2,(1-)/2,c,极限平衡
3、应力状态,应力圆与强度包络线是否相切来判断土体的应力状态,应力状态与摩尔圆,根据应力状态计算出大小主应力1、3,判断破坏可能性,由3计算1f比较1与1f,11f 破坏状态,判别对象:土体微小单元(一点),3= 常数:,土体破坏判断方法,土体破坏判断方法,根据应力状态计算出大小主应力1、3,判断破坏可能性,由1计算3f比较3与3f,33f 弹性平衡状态3=3f 极限平衡状态3 安全状态 = 极限平衡状态 圆砾2.级配(Grading)良好的均匀的3.矿物成份含云母较小,砂土的孔隙比及剪胀性,1.e0对的影响随e0的减小而增大2.砂土在剪切过程中体积和强度的变化(1)体积剪缩和剪胀;(2) 应力硬化和软化3.临界孔隙比ek随围压的增大而减小(1)e ek ,松散 ,剪缩;(2)e ek ,紧密,剪胀,高压下无粘性土的剪切特性,1.降低 2.砂土液化,