抗剪断强度与抗剪强度的区别

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土的抗剪强度的概念_概述说明以及解释

土的抗剪强度的概念_概述说明以及解释

土的抗剪强度的概念概述说明以及解释1. 引言1.1 概述土的抗剪强度是土体工程中非常重要的一个概念。

它指的是在土体内部存在切变作用时,土体能够抵抗该切变作用并保持形状稳定的能力。

抗剪强度是评估土的力学性质、承载能力和稳定性的重要指标之一。

1.2 定义土的抗剪强度可以分为两个方面来理解:首先,从宏观角度来看,抗剪强度是指应变固结下产生切线应力所需达到最大值。

在一定条件下,当施加沿某一平面方向的剪切应变时,通过实验可以测得该平面上允许达到的最大应力值。

其次,从微观角度来看,抗剪强度是由于岩石或土壤颗粒之间产生摩擦造成接触邻近颗粒受到相互作用而形成的。

1.3 目的本文旨在全面介绍关于土的抗剪强度概念,并说明其重要性和应用。

通过详细解释土壤抗剪强度的定义和影响因素,以及传统试验方法和先进试验方法的介绍,读者可以深入了解土壤抗剪强度与土体工程应用之间的关系。

在展示几个土体加固和处理技术的工程实践案例后,我们还将讨论抗剪强度在土体设计中的重要作用。

通过这篇文章,读者将能够更好地理解土的抗剪强度的概念及其在土体工程中的意义,并对未来研究方向提出展望。

2. 土的抗剪强度概念2.1 概述土的抗剪强度是指土体在受到剪切力作用时能够抵抗变形破坏的能力。

它是土体力学中一个重要的参数,对于工程设计、施工和地质灾害预测等具有重要意义。

2.2 抗剪强度的定义土的抗剪强度可以分为有效应力状态下的抗剪强度和总应力状态下的抗剪强度。

在有效应力状态下,土体颗粒之间由于摩擦及内聚力的作用而形成一种阻止相对滑动或破坏的抵抗力。

该抵抗力即为土体的有效应力抗剪强度。

有效应力状态下,如果施加额外水平力,就会导致不可逆性变形,并可能引发失稳。

在总应力状态下,考虑了地下水对土体孔隙水压造成的影响。

总应力状态下的土壤承受着来自地表荷载及孔隙水压带来的综合作用,在这种情况下衡量土壤较为复杂。

当存在地下水流动时,因渗流带来部分应力的释放,土壤受到的总应力也会相应减小。

浅析土工试验中的抗剪强度

浅析土工试验中的抗剪强度

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高 新 技 术
浅析 土工试 验 中 的抗剪 强 度
刘 瑞 琼
( 南地 质 工 程 第 二勘 察 院 , 南 楚雄 6 50 ) 云 云 7 0 0
摘 要 : 过 对土 工试验 中直接 剪切 试验 与 三轴压 缩 试验 所测 得 的抗 剪强 度进 行对 比与分 析 , 出三轴 压缩 试验 结果 更接 近 土的 实 通 指 际理论 值 , 为地质 人 员使 用抗 剪 强度指 标提 供 了依 据 , 而对 工程 不 同的要 求提 出不 同的试验 方法 。 从 关 键词 : 剪切 试验 ; 压缩 试验 ; 强度 直接 三轴 抗剪

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高 新 技 术

Ci w enoea o : ha e T h li nP dt nN c ogs d rus c
种度他雄胺合成新工艺
刘 龙 成
( 重庆万利康制药有 限公 司, 重 s r eA oat A #145 — 39, 学名 为( 11一 一25 双 ( 氟 甲基) 卜3 酮 一一 度他  ̄D t t i , vdr - aed ,C S : 6 62 —)化 6 5 7 )N [,- 三 , 3 苯基 一 4 氮杂一 雄 甾一 5【 0 一 1烯 一 1 羧 酰胺 , 于 5 一 13 7一 属 仅还 原酶 抑制 剂 , 目 第 一种也 是唯 一 能够 同 时抑 制 I 和 Ⅱ型 5 还原 酶的 药物 。 文以 Dr3 酮一 一 是 前 型 本 rf d 一 4 氮 杂 一d 雄 甾一 - 11 羧 酸 ,A #143 —7 6为起 始原 料 , 5一 1烯一7 一 3 C S: 29 9 —) 0 经成 盐 、 水与 胺 交换 三步 反应 合成 度他 雄胺 , 脱 总收 率达 9 %。 度 大 2 纯 于 9 . 产 品结 构 经 H N R、C N R、 、 S 认 。 方 法避免 使 用有 害、 95 %。 —M — M I M 确 R 本 有毒 化 学原料 , 工艺 简便 、 率 高、 收 质量 好 、 本低 、 成 三废

《土质学与土力学》7土的抗剪强度

《土质学与土力学》7土的抗剪强度

土质学与土力学 7土的抗剪强度《土质学与土力学》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 。

分清了吗杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度泊松比

分清了吗杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度泊松比

杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度,泊松比“模量”可以理解为是一种标准量或指标。

材料的“模量”一般前面要加说明语,如弹性模量、压缩模量、剪切模量、截面模量等。

这些都是与变形有关的一种指标。

杨氏模量(Young's Modulus):杨氏模量就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。

对于线弹性材料有公式σ(正应力)=Eε(正应变)成立,式中σ为正应力,ε为正应变,E为弹性模量,是与材料有关的常数,与材料本身的性质有关。

杨(ThomasYoung1773~1829)在材料力学方面,研究了剪形变,认为剪应力是一种弹性形变。

1807年,提出弹性模量的定义,为此后人称弹性模量为杨氏模量。

钢的杨氏模量大约为2×1011N·m-2,铜的是1.1×1011 N·m-2。

弹性模量(Elastic Modulus)E:弹性模量E是指材料在弹性变形范围内(即在比例极限内),作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数。

也常指材料所受应力如拉伸,压缩,弯曲,扭曲,剪切等)与材料产生的相应应变之比。

弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量,故是组织结构不敏感参数。

在工程上,弹性模量则是材料刚度的度量,是物体变形难易程度的表征。

弹性模量E在比例极限内,应力与材料相应的应变之比。

对于有些材料在弹性范围内应力-应变曲线不符合直线关系的,则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。

根据不同的受力情况,分别有相应的拉伸弹性模量modulus of elasticity for tension (杨氏模量)、剪切弹性模量shear modulus of elasticity (刚性模量)、体积弹性模量、压缩弹性模量等。

剪切模量G(Shear Modulus):剪切模量是指剪切应力与剪切应变之比。

剪切模数G=剪切弹性模量G=切变弹性模量G 切变弹性模量G,材料的基本物理特性参数之一,与杨氏(压缩、拉伸)弹性模量E、泊桑比ν并列为材料的三项基本物理特性参数,在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。

岩块的变形与强度性质

岩块的变形与强度性质

岩块的力学属性:1.弹性(elasticity):在一定的应力范围内,物体受外力产生的全部变形当去除外力后能够立即恢复其原有的形状和大小的性质。

2.塑性(plasticity):物体受力后产生变形,在外力去除(卸荷)后不能完全恢复原状的性质。

不能恢复的变形叫塑性变形或永久变形、残余变形。

3.粘性(viscosity):物体受力后变形不能在瞬时完成,且应变速率随应力增加而增加的性质。

应变速率随应力变化的变形叫流动变形。

4.脆性(brittle):物质受力后,变形很小时就发生破裂的性质。

5.延性(ductile):物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的性质。

第一节岩块的变形性质一、单轴压缩条件下的岩块变形性质1.连续加载下的变形性质(1)加载方式:单调加载(等加载速率加载和等应变速率加载)循环加载(逐级循环加载和反复循环加载)(2)四个阶段:①Ⅰ:OA段,孔隙裂隙压密阶段;②Ⅱ:AC段,弹性变形至微破裂稳定发展阶段(AB段和BC段)弹性极限→屈服极限③Ⅲ:CD段,非稳定破裂发展阶段(累进破裂阶段)→“扩容”现象发生“扩容”:在岩石的单轴压缩试验中,当压力达到一定程度以后,岩石中的破裂(裂纹)继续发生和扩展,岩石的体积应变增量由压缩转为膨胀的力学过程。

—峰值强度或单轴抗压强度④Ⅳ:D点以后阶段,破坏后阶段(残余强度)以上说明:岩块在外荷作用下变形→破坏的全过程,具有明显的阶段性,总体上可分为两个阶段:1)峰值前阶段(前区)2)峰值后阶段(后区)(3)峰值前岩块的变形特征(Miller,1965)①应力—应变曲线类型米勒(Miller,1965)6类(σ—εL曲线),如图4.3所示:Ⅰ:近似直线型(坚硬、极坚硬岩石):如玄武岩、石英岩等;Ⅱ:下凹型(较坚硬、少裂隙岩石):如石灰岩、砂砾岩;Ⅲ:上凹型(坚硬有裂隙发育):如花岗岩、砂岩;Ⅳ:陡“S”型(坚硬变质岩):如大理岩、片麻岩;Ⅴ:缓“S”型(压缩性较高的岩石):如片岩;Ⅵ:下凹型(极软岩)。

金属材料的强度和韧性

金属材料的强度和韧性

金属材料的强度和韧性1.定义:强度是指金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。

(1)抗拉强度:金属材料在拉伸过程中所能承受的最大拉力。

(2)抗压强度:金属材料在压缩过程中所能承受的最大压力。

(3)抗弯强度:金属材料在弯曲过程中所能承受的最大力矩。

(4)抗剪强度:金属材料在剪切过程中所能承受的最大剪力。

3.影响因素:(1)材料的化学成分:合金元素的加入可以提高金属材料的强度。

(2)材料的微观结构:晶粒大小、晶界、位错等微观缺陷会影响金属材料的强度。

(3)温度:金属材料在高温下的强度会降低。

(4)应变速率:应变速率越快,金属材料的强度越高。

1.定义:韧性是指金属材料在断裂前吸收塑性变形能量的能力。

(1)冲击韧性:金属材料在冲击载荷作用下的韧性。

(2)断裂韧性:金属材料在拉伸载荷作用下的韧性。

3.影响因素:(1)材料的化学成分:合金元素的加入可以提高金属材料的韧性。

(2)材料的微观结构:晶粒大小、晶界、位错等微观缺陷会影响金属材料的韧性。

(3)温度:金属材料在低温下的韧性会降低。

(4)应力状态:三向应力状态下,金属材料的韧性优于单向应力状态。

三、强度和韧性的关系1.强度和韧性往往存在一定的矛盾:强度高的材料,韧性往往较低;韧性好的材料,强度往往较低。

2.衡量强度和韧性的指标:韧脆转变温度(DBTT),即材料由韧性断裂转变为脆性断裂的温度。

3.如何在保证强度的同时提高韧性:(1)合金化:通过加入适当的合金元素,提高金属材料的强度和韧性。

(2)热处理:通过改变材料的微观结构,提高金属材料的强度和韧性。

(3)微观缺陷控制:通过控制晶粒大小、晶界和位错等微观缺陷,提高金属材料的强度和韧性。

四、应用实例1.航空领域:高性能铝合金、钛合金等材料在航空器结构件中的应用,要求材料具有高强度和良好韧性。

2.汽车领域:钢铁、铝合金等材料在汽车零部件中的应用,要求材料具有适当的强度和韧性。

3.建筑领域:不锈钢、钢筋等材料在建筑结构中的应用,要求材料具有高强度和良好韧性。

《水工建筑物》复习资料(问答题部分)

《水工建筑物》复习资料(问答题部分)

机密等级:★★★06级水利水电工程专业《水工建筑物》复习资料(问答题部分)第一章绪论4、为什么要对水利枢纽和水工建筑物进行等级划分?等级划分的根据是什么?根据SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》,等级划分分为几等几级?答:安全和经济是兴建水利工程要解决的根本问题,妥善解决水利工程安全和经济的矛盾,就是对水利工程进行等级划分。

水利水电工程根据其工程规模、效益及其在国民经济中的重要性划分为五等。

水利水电工程中的永久性水工建筑物和临时性水工建筑物,根据其所属工程等别及其在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。

5、不同级别的水工建筑物在哪些方面提出不同的要求?答:(课件上的答案)不同级别的水工建筑物在规划、设计、施工管理方面的要求不同,级别越高,要求越高。

主要表现为四个方面:抵御洪水的能力,结构的强度和稳定性,建筑材料,运行的可靠性。

(课本上的答案)为了使建筑物的安全性、可靠性与其在社会经济中的重要性相协调,在水工设计中,对不同级别的建筑物在下列几个方面应有不同的要求:(1)设计基准期。

它是研究工程对策的参照年限。

水工建筑物在设计基准期内应满足如下要求:①能承受在水工施工和正常使用时可能出现的各种作用(荷载);②在正常使用时,应具有设计预定的功能;③在正常维护下,应具有设计预定的耐久性;④在出现预定的偶然作用时,其主体结构仍能保持必须的稳定性。

(2)抗御灾害能力。

如防洪标准、抗震标准、坝顶超高等、(3)安全性。

如建筑物的强度和稳定安全指标、限制变形的要求等。

水工建筑物的结构安全级别,应根据建筑物的重要性及其破坏可能产生后果的严重性而定,与水工建筑物的级别对性分为三级。

队友特殊安全要求的水工建筑物,其结构的安全级别应经专门研究决定。

(4)运行可靠性。

如建筑物的供水、供电、通航的保证率,闸门等设备的可用率等。

(5)建筑材料。

如使用材料的品种、质量及耐久性等。

第二章岩基上的重力坝1、重力坝的工作原理是什么?结合重力坝的工作条件,分析其优缺点和适用条件。

土力学-抗剪强度

土力学-抗剪强度

三轴剪切试验 3. 3.三轴剪切试验 ⑴试验仪器: 三轴仪(应力控制式,应变控制式)
� 应变控制式三轴仪:压力室,加压系统,量测系统 组成 � 应力控制式三轴仪
三三轴轴仪仪
△σ
σ3
σ3
应应变变控控制制 式式 三三轴轴仪仪 �� 压压力力室室 �� 量量测测系系统统
σ3
σ3
△σ
σ3
σ3
(2)试验成果
σ=
1 (σ 1 + σ 3 ) + 1 (σ 1 − σ 3 ) cos 2α 2 2 1 1 = (140 + 30 ) + (140 − 30 ) cos(2 × 57.5° ) = 61.76kPa 2 2 1 τ = (σ 1 − σ 3 ) sin 2α 2 1 = (140 − 30 ) sin (2 × 57 . 5 ° ) = 49 . 85 kPa 2
直 剪 仪
⑵试验成果
法向应力σ
σ =P A
剪应力τ
τ f =T A
(3)直剪试验优缺点
� � 优点: (1)简单方便。 (2)可用于大尺寸土样。 缺点 不一定是土样的最薄弱面。 ② 试验中不能严格控制排水条件,不能量测土样的孔隙水压 力。 ③ 上下盒错动,剪切过程中试样剪切面积逐渐减小,剪切面 上的剪应力分布不均匀
① 剪切破坏面固定为上下盒之间的水平面不符合实际情况,
2. 单轴压力试验(无侧限抗压强度试验) ⑴试验仪器:无侧限压力仪
量表 量力环
qu
升降 螺杆
试 样
加压 框架
σ1 = σ f
qu
无侧限压力仪
无无侧侧限限压压力力仪仪
⑵试验原理
无侧限抗压强度试验是三轴剪切试验的特例,即σ3=0

m10螺栓的抗剪强度

m10螺栓的抗剪强度

M10螺栓的抗剪强度引言螺栓是一种常见的紧固件,广泛应用于机械、建筑和其他工程领域。

螺栓的抗剪强度是指在受到剪切力作用时,螺栓能够承受的最大剪切力。

本文将探讨M10螺栓的抗剪强度及其相关内容。

M10螺栓概述M10螺栓是一种直径为10毫米的标准螺纹紧固件。

它通常由碳钢、合金钢或不锈钢制成。

M10螺栓具有较高的强度和耐久性,适用于各种工程场景。

螺纹类型M10螺栓采用常见的米制精密螺纹规格,主要有以下几种类型: - UNC(Unified National Coarse Thread):粗牙型号 - UNF(Unified National Fine Thread):细牙型号 - UNEF(Unified National Extra Fine Thread):特细牙型号不同类型的螺纹适用于不同场景,具体选择应根据实际需求进行。

抗剪强度测试方法为了确定M10螺栓的抗剪强度,需要进行相关测试。

常用的测试方法包括: - 剪切试验:将螺栓置于测试设备中,并施加垂直于螺纹轴线方向的剪切力,通过测量断裂力来确定抗剪强度。

- 金属材料试验:使用万能材料试验机对螺栓进行拉伸和压缩测试,从而间接推导出抗剪强度。

影响抗剪强度的因素M10螺栓的抗剪强度受多种因素影响,包括: 1. 材料类型:不同材料具有不同的强度和韧性特性,因此会对抗剪强度产生影响。

2. 螺纹类型:不同类型的螺纹具有不同的牙型角度和形状,这也会影响螺栓的抗剪能力。

3. 螺栓长度:较长的螺栓在受到相同剪切力时,由于受力面积增大,其抗剪能力较高。

4. 螺纹连接形式:使用不同类型的螺母或嵌入物(如嵌入板)等连接方式也会对抗剪强度产生影响。

抗剪强度标准抗剪强度是螺栓性能的重要指标之一,通常需要满足相关标准要求。

在中国,M10螺栓的抗剪强度可以参考以下标准: - GB/T 3098.1-2010《机械性能的六角螺栓和螺母》 - GB/T 3098.2-2010《机械性能六角头螺栓和螺钉》这些标准规定了不同等级的螺栓抗剪强度的要求,并提供了相应的测试方法。

第5章土的抗剪强度

第5章土的抗剪强度

第5章土的抗剪强度第五章土的抗剪强度名词解释1、抗剪强度:指土体抵抗剪切破坏的极限能力。

2、库仑定律:将土的抗剪强度ιf 表示为剪切面上法向应力σ的函数,即φστtan +=c f ,式中c 、Ф分别为土粘聚力和内摩擦角,该关系式即为库仑定律。

3、莫尔一库仑强度理论:由库仑公式表示莫尔包线的强度理论。

填空:1.根据莫尔一库仑破坏准则,土的抗剪强度指标包括和。

2.莫尔抗剪强度包线的函数表达式是。

3.土的抗剪强度有两种表达方法:一种是以表示的抗剪强度总应力法,另一种是以表示的抗剪强度有效应力法。

4.应力历史相同的一种土,密度变大时,抗剪强度的变化是;有效应力增大时,抗剪强度的变化是。

5.直接剪切仪分为控制式和控制式两种,前者是等速推动试样产生位移,测定相应的剪应力,后者则是对试件分级施加水平剪应力测定相应的位移。

6.排水条件对土的抗剪强度有很大影响,实验中模拟土体在现场受到的排水条件,通过控制加荷和剪坏的速度,将直接剪切试验分为快剪、和。

7.对于孔隙中充满水的完全饱和土,各向等压条件下的孔隙压力系数等于,表明施加的各向等压等于;对于干土,各向等压条件下的孔隙压力系数等于。

8.对于非饱和土,土的饱和度越大,各向等压条件下的孔隙压力系数越。

参考答案1.粘聚力,内摩擦角;2.φστtan +=c f ;3.总应力,有效应力; 4.增大,增大;5.应变,应力;6.固结快剪,慢剪;7.1,孔隙水压力,o ;8.大选择题1、建立土的极限平衡条件依据的是( 1 )。

(1)极限应力圆与抗剪强度包线相切的几何关系;(2)极限应力圆与抗剪强度包线相割的几何关系;(3)整个莫尔圆位于抗剪强度包线的下方的几何关系(4)静力平衡条件2、根据有效应力原理,只要( 2 )发生变化,土体强度就发生变化(1)总应力;(2)有效应力;(3)附加应力;(4)自重应力。

3.无侧限抗压强度试验可用来测定土的( 4 )。

(1)有效应力抗剪强度指标; (2)固结度; (3)压缩系数; (4)灵敏度。

岩体抗剪强度f与抗剪断强度飞的关系

岩体抗剪强度f与抗剪断强度飞的关系

岩体抗剪强度f与抗剪断强度飞的关系岩体的抗剪强度f和抗剪断强度飞之间的关系,可说是一个非常有趣的话题。

你知道,岩石这种东西看起来坚硬无比,给人一种“我就是不动如山”的感觉,但它也有脆弱的一面,特别是遇到外力作用时,它也会屈服,甚至断裂。

说到抗剪强度,咱们可以把它理解为岩石抵抗“剪切”力的能力。

你可能会问,啥是剪切力呢?好比你用力推一个厚重的石块,石块的下表面会受到横向的压力,这种压力叫做剪切力。

所以抗剪强度就是衡量岩石在这种力作用下能坚持多久、坚持多牢的标准。

要是咱们把它比作一个老爷爷,那么抗剪强度f就是老爷爷的“脾气”。

脾气好,坚韧不拔,不轻易妥协,抵抗力强;脾气差,受不了一点小刺激,就会崩溃,甚至说撂挑子不干。

所以,抗剪强度f高的岩石,就是那种你使劲拉它、推它,它也能岿然不动。

反之,抗剪强度低的岩石,则容易在外力作用下出现“疲软”的表现,断裂的几率就大大增加。

而“抗剪断强度飞”这个概念,看似复杂,但也不难理解。

简单来说,就是岩体在外力压迫下,不仅会发生变形,甚至会断裂。

这就像是人到了极限,脾气爆了,忍无可忍,最后爆发出一场“革命”。

飞的出现就代表着岩体已经无法再忍受剪切力的压力,直接崩裂开来,完全失去承受能力。

飞可以看作是抗剪断裂的极限状态,是岩体的“爆发点”。

此时,岩体从原来的形态转变成碎片,彻底丧失了原本的结构完整性。

这两者的关系其实也挺简单的。

想象一下,抗剪强度f就像是岩体的底线,而抗剪断强度飞则是它最终崩溃的时刻。

也就是说,抗剪断强度飞总是大于或等于抗剪强度f。

岩体的抗剪强度决定了它能承受多大的外力,但一旦外力超过了这个强度,岩体就会进入“飞”的状态,也就是彻底断裂。

其实这就像人一样,平时再能忍耐,一旦超过了极限,就像炸开了锅一样。

有些岩体,在实际情况中,可能会出现一种“过渡”的状态。

就是它们在承受外力时,抗剪强度逐渐增加或减少,这种情况在工程中是经常碰到的。

比如土壤类型的变化,岩体中水分的影响,温度的升高等因素,都会影响岩石的抗剪强度和抗剪断强度的变化。

土力学 土的抗剪强度

土力学  土的抗剪强度

吉林大学建设工程学院
各种破坏准则
土质学与土力学
63—25
吉林大学建设工程学院
库仑定律(剪切定律)
1776年,库仑根据砂土剪切试验得到如下曲线,后推到粘性土中
f
砂土
f


c
粘土


土质学与土力学
63—26
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库仑定律说明: 砂土
(1)土的抗剪强度由土的内摩擦力和内聚 力两部分组成; (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 tan ; (3)表征抗剪强度指标:土的内摩擦角φ 和内聚力c。
63—33
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3 1
土质学与土力学
莫尔理论的缺点:
忽略了中间主应力σ2的影响。 为了消除或弥补这种缺陷,可考虑采用下面的形式:

1 2 1 2 sin 2c cos 2 2 2 3 2 2 2 2 3
按 试 验 仪 器 分Fra bibliotek土质学与土力学
63—10
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土的抗剪强度试验—直接剪切试验
试验仪器:直剪仪(应力控制式,应变控制式)
土质学与土力学
63—11
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土质学与土力学
63—12
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土质学与土力学
63—13
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直接剪切试验
在法向应力作用下,剪应力与剪切位移关系曲线如图所示,可以显 示出峰值强度和残余强度。 a
高速:最大运动速度可达30cm/s 高压:最大压力可达500kPa
土质学与土力学
63—20
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刚度、刚域、强度与硬度的定义与区别

刚度、刚域、强度与硬度的定义与区别

刚度、刚域、强度与硬度的定义与区别“刚度”指受外力作用的材料、构件或结构抵抗变形的能力。

材料的刚度由使其产生单位变形所需的外力值来量度。

各向同性材料的刚度取决于它的弹性模量E和剪切模量G(见胡克定律)。

结构的刚度除取决于组成材料的刚度外,还同其几何形状、边界条件等因素以及外力的作用形式有关。

分析材料和结构的刚度是工程设计中的一项重要工作。

对于一些须严格限制变形的结构(如机翼、高精度的装配件等),须通过刚度分析来控制变形。

许多结构(如建筑物、机械等)也要通过控制刚度以防止发生振动、颤振或失稳。

另外,如弹簧秤、环式测力计等,须通过控制其刚度为某一合理值以确保其特定功能。

在结构力学的位移法分析中,为确定结构的变形和应力,通常也要分析其各部分的刚度。

刚度是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。

零件的刚度(或称刚性)常用单位变形所需的力或力矩来表示,刚度的大小取决于零件的几何形状和材料种类(即材料的弹性模量)。

刚度要求对于某些弹性变形量超过一定数值后,会影响机器工作质量的零件尤为重要,如机床的主轴、导轨、丝杠等。

刚度指衡量材料产生弹性变形难易程度的指标.一般用弹性模量的大小E来表示.而E的大小一般仅与原子间作用力有关,与组织状态关系不大。

通常钢和铸铁的弹性模量差别很小,即它们的刚性几乎一样,但它们的强度差别却很大。

从工程力学的角度上讲:强度是指某种材料抵抗破坏的能力,即材料破坏时所需要的应力。

一般只是针对材料而言的。

它的大小与材料本身的性质及受力形式有关。

如某种材料的抗拉强度、抗剪强度是指这种材料在单位面积上能承受的最大拉力、剪力,与材料的形状无关。

强度是材料抵抗变形(弹性\塑性)和断列的能力.可分为:屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。

“刚域”按其定义是指计算中,在杆件端部其弯曲刚度按无限大考虑的区域。

通俗的讲,刚域是指没有质量只有刚度、自身不变形,但可发生刚体位移且其位移必须依附于构件而存在的一种理想化构件。

强度、刚度及弹性模量的区别和联系

强度、刚度及弹性模量的区别和联系

强度、刚度及弹性模量的区别和联系1、材料、机械零件和构件抵抗外力而不失效的才能。

强度包括材料强度和构造强度两方面。

强度问题有狭义和广义两种涵义。

狭义的强度问题指各种断裂和塑性变形过大的问题。

广义的强度问题包括强度、刚度和稳定性问题,有时还包括机械振动问题。

强度要求是机械设计的一个根本要求。

材料强度指材料在不同影响因素下的各种力学性能指标。

影响因素包括材料的化学成分、加工工艺、热处理制度、应力状态,载荷性质、加载速率、温度和介质等。

按照材料的性质,材料强度分为脆性材料强度、塑性材料强度和带裂纹材料的强度。

①脆性材料强度:铸铁等脆性材料受载后断裂比较突然,几乎没有塑性变形。

脆性材料以其强度极限为计算强度的标准。

强度极限有两种:拉伸试件断裂前承受过的最大名义应力称为材料的抗拉强度极限,压缩试件的最大名义应力称为抗压强度极限。

②塑性材料强度:钦钢等塑性材料断裂前有较大的塑性变形,它在卸载后不能消失,也称剩余变形。

塑性材料以其屈服极限为计算强度的标准。

材料的屈服极限是拉伸试件发生屈服现象〔应力不变的情况下应变不断增大的现象〕时的应力。

对于没有屈服现象的塑性材料,取与0。

2%的塑性变形相对应的应力为名义屈服极限,用σ0。

2表示。

③带裂纹材料的强度:常低于材料的强度极限,计算强度时要考虑材料的断裂韧性〔见断裂力学分析〕。

对于同一种材料,采用不同的热处理制度,那么强度越高的断裂韧性越低。

按照载荷的性质,材料强度有静强度、冲击强度和疲劳强度。

材料在静载荷下的强度,根据材料的性质,分别用屈服极限或强度极限作为计算强度的标准。

材料受冲击载荷时,屈服极限和强度极限都有所进步〔见冲击强度〕。

材料受循环应力作用时的强度,通常以材料的疲劳极限为计算强度的标准〔见疲劳强度设计〕。

此外还有接触强度〔见接触应力〕。

按照环境条件,材料强度有高温强度和腐蚀强度等。

高温强度包括蠕变强度和持久强度。

当金属承受外载荷时的温度高于再结晶温度〔已滑移晶体可以回复到未变形晶体所需要的最低温度〕时,塑性变形后的应变硬化由于高温退火而迅速消除,因此在载荷不变的情况下,变形不断增长,称为蠕变现象,以材料的蠕变极限为其计算强度的标准。

【缩印必备】岩石力学考试名词解释

【缩印必备】岩石力学考试名词解释

岩石力学:是力学的一个分支,是研究岩石力学性状,探讨演示对其周围环境物理环境中力场反应的一门理论和应用学科。

岩石的孔隙比:是指岩石试样中孔隙(包括裂隙)的体积Va与岩石体积(不包括岩石中空隙)Vr之比,即e=V a/Vr。

岩石的空隙比:岩石孔隙的体积(Vv)与岩石固体体积(Vc)的比值,以百分数表示。

岩石的孔隙率:是指岩石试样中孔隙(包括裂隙)的体积Va与试样总体积V(包括岩石中空隙)之比,一般用百分数表示,即n=Va/V×100%=(V-Vr)/V×100%。

吸水率:是指岩石试样在大气压力和室温条件下自由吸入水的质量Mw1与岩样干质量Mr 之比,一般用百分数表示,即Wa=Mw1/Mr×100%。

岩石的饱水率:即饱和吸水率,指岩石在高压(15MPa)或真空条件下吸入水的质量与岩石颗粒质量ms之百分比。

岩爆:是岩石被挤压到弹性限度,岩体内积聚的能量突然释放所造成的一种岩石破坏的现象。

岩石的渗透性:岩石的渗透性是指岩石在一定的水力坡度作用下,岩石能被水穿透的性能。

软化性:软化性是指岩石浸水饱和后强度降低的性质。

软化系数:指岩石试件的饱和抗压强度与干燥状态下的抗压强度的比值。

岩石的记忆性:逐级一次循环加载条件下,其应力—应变曲线的外包络线与连续加载条件下的曲线基本一致,说明加、卸载过程并未改变岩块变形的基本习性,这种现象也称为岩石的记忆性。

回滞环:每次加、卸载,曲线都不重合,且围成一环形的面积,称为回滞环。

支承压力:回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力。

完整性系数:弹性波在岩石试件和岩体中的传播速度之比的平方称为岩体的完整性系数。

岩石的抗冻性:岩石抵抗冻融破坏的性能称为岩石的抗冻性。

流变性;指介质在外力不变的条件下,应力或应变随时间变化的性质。

地温梯度:又称地热增温率。

指地球不受大气温度影响的地层温度随深度增加的增长率。

强度准则:表征岩石破坏时的应力状态和岩石强度参数之间的关系,一般可以表示为极限应力状态下的主应力间的关系方程:σ1=f(σ2,σ3)或τ=f(σ)。

抗剪断强度与抗剪强度的区别

抗剪断强度与抗剪强度的区别

抗剪断强度与抗剪强度的区别
《工程岩体试验方法标准》(GB/T0266-99)第2.11.12条,内容见附图。

从这里可以看出剪强度还是由内摩擦角和粘聚力两个参数组成的。

岩块剪切强度与岩体剪切强度定义
岩块剪切强度:在剪切荷载作用下,岩块抵抗剪切破坏的最大剪应力通常分三种强度:
(1)抗剪断强度试件在一定法向应力作用下,沿预定剪切面剪断时的最大剪应力,反应了岩块的内聚力和内摩擦阻力。

主要试验:直剪、変角剪和三轴等。

(2)抗切强度指试件上的法向应力为0时,沿预定剪切面剪断时的最大剪应力。

由于法向应力为0,其强度取决于内聚力方法:单(双)面剪切及冲孔试验。

(3)摩擦强度指试件在一定法向应力作用下,沿已有破裂面(层面、节理等)再次剪切破坏时的最大剪应力。

对应试验为摩擦试验
二岩体的剪切强度
由于结构面、非均质、非连续等影响其强度一般低于岩块强度。

介于结构面与岩体强度之间岩体内任一方向剪切面,在法向应力作用下能抵抗的最大剪应力,可细分为抗剪断强度、抗剪强度、抗切强度。

抗剪断强度是指在任一法向应力作用下横切结构面剪切破坏时岩体能抵抗的最大剪应力;在任一法向应力作用下,岩体沿已有破裂面剪切破坏时的最大剪应力称抗剪强度,实际为某结构面抗剪强度;
抗切强度为剪切面上法向应力为零时的抗剪断强度如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。

强度与刚度的区别

强度与刚度的区别

强度与刚度的区别从工程力学的角度上讲:强度是指某种材料抵抗破坏的能力,即材料破坏时所需要的应力。

一般只是针对材料而言的。

它的大小与材料本身的性质及受力形式有关。

如某种材料的抗拉强度、抗剪强度是指这种材料在单位面积上能承受的最大拉力、剪力,与材料的形状无关。

刚度指某种构件或结构抵抗变形的能力,即引起单位变形时所需要的应力。

一般是针对构件或结构而言的。

它的大小不仅与材料本身的性质有关,而且与构件或结构的截面和形状有关。

不同类型的刚度其表达式也是不同的,如截面刚度是指截面抵抗变形的能力,表达式为材料弹性模量或剪切模量和相应的截面惯性矩或截面面积的乘积。

其中截面拉伸(压缩)刚度的表达式为材料弹性模量和截面面积的乘积;截面弯曲刚度为材料弹性模量和截面惯性矩的乘积等等。

构件刚度是指构件抵抗变形的能力,其表达式为施加于构件上的作用所引起的内力与其相应的构件变形的比值。

其中构件抗弯刚度其表达式为施加在受弯构件上的弯矩与其引起变形的曲率变化量的比值;构件抗剪刚度为施加在受剪构件上的剪力与其引起变形的正交夹角变化量的比值。

而结构侧移刚度则指结构抵抗侧向变形的能力,为施加于结构上的水平力与其引起的水平位移的比值等等。

当然,也可以将材料的弹性模量或变形模量理解为材料的刚度。

强度:其法定单位是:牛/平方毫米(N/mm^2),即金属单位面积上所能承受的力的大小。

指金属材料抵抗外力破坏作用的能力。

可分为:抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度。

刚度:即硬度,指材料抵抗硬的物体压入自己表面的能力。

其按测定方法不同可用洛氏(HR)硬度、表面洛氏(HR)硬度、维氏(HV)硬度、布氏(HB)硬度来衡量其大小,但均没单位。

硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标,它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力,也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。

硬度不是一个简单的物理概念,而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。

混凝土重力坝抗剪与抗剪断两种抗滑稳定计算方法安全性研究

混凝土重力坝抗剪与抗剪断两种抗滑稳定计算方法安全性研究

I能源管理LOW CARBON WORLD2020/11混凝土重力坝抗剪与抗剪断两种抗滑稳定计算方法安全性研究卢显科仲国电建集团北京勘测设计研究院有限公司重庆办事处,重庆400024)【摘要】通过抗剪与抗剪断两种抗滑稳定计算方法,对混凝土重力坝抗滑稳定安全性进行研究,总结抗剪与抗剪断两种抗滑稳定计算方法在不同坝高、岩性下的抗滑稳定安全系数规律。

结果表明,一般情况,无论硬质岩还是软质岩,以抗剪强度公式控制设计的混凝土重力坝,安全富裕度大于以抗剪断强度公式控制设计的混凝土重力坝;从坝高分析,坝高越高,两个公式计算的安全系数值差距越小遥【关键词】抗剪;抗剪断;抗滑稳定;安全系数【中图分类号】TV45【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2020)11-0112-021概述设计人员在进行混凝土重力坝抗滑稳定计算时,经常会遇到当采用其中一种计算方法计算的抗滑稳定安全系数已满足规范要求,但按另外一种计算方法计算的抗滑稳定安全系数仍然未满足规范要求的情况。

针对此情况,本文接下来将研究并总结其规律,为设计服务。

混凝土重力坝抗滑稳定计算常用的计算公式为抗剪断强度计算公式和抗剪强度计算公式。

我国水利行业混凝土重力坝设计时采用的现行规范为《混凝土重力坝设计规范》(SL319—2018),根据该规范6.4.1条,混凝土重力坝抗滑稳定计算应采用抗剪断强度公式或抗剪强度公式计算。

抗剪断强度、抗剪强度计算公式如下:f移W+c r A移P式中:K-按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数;-坝体混凝土与坝基接触面的抗剪断摩擦系数;C-坝体混凝土与坝基接触面的抗剪断凝聚力,kPa;-坝基接触面截面积,m2;移W-作用于坝体上的全部荷载(包括扬压力,下同)对滑动平面的法向分值,kN;移P-作用于坝体上的全部荷载对滑动平面的切向分值,kN;K-按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数;-坝体混凝土与坝基接触面的抗剪摩擦系数。

针对抗剪与抗剪断强度公式两种计算方法得到的安全系数,其安全系数允许值是不同的。

铜的抗剪强度

铜的抗剪强度

铜的抗剪强度
铜的抗剪强度是指铜材料在受到剪切力作用时所能承受的最大抗力。

抗剪强度通常用单位面积上的力(压力)来表示,单位是兆帕(MPa)或千牛顿/平方毫米(kN/mm²)。

铜的抗剪强度取决于具体的铜合金类型、纯度、热处理条件和晶粒结构等因素。

不同的铜合金具有不同的抗剪强度范围,一般情况下,纯铜的抗剪强度大约为210-300 MPa。

需要注意的是,铜的抗剪强度与其其他强度指标,如抗拉强度和屈服强度有所不同。

抗拉强度是指在拉伸力作用下,材料发生断裂之前所能承受的最大力,而屈服强度是指材料开始产生塑性变形的临界点。

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抗剪断强度与抗剪强度的区别
《工程岩体试验方法标准》(GB/T0266-99)第2.11.12条,内容见附图。

从这里可以看出剪强度还是由内摩擦角和粘聚力两个参数组成的。

岩块剪切强度与岩体剪切强度定义
岩块剪切强度:在剪切荷载作用下,岩块抵抗剪切破坏的最大剪应力通常分三种强度:
(1)抗剪断强度试件在一定法向应力作用下,沿预定剪切面剪断时的最大剪应力,反应了岩块的内聚力和内摩擦阻力。

主要试验:直剪、変角剪和三轴等。

(2)抗切强度指试件上的法向应力为0时,沿预定剪切面剪断时的最大剪应力。

由于法向应力为0,其强度取决于内聚力方法:单(双)面剪切及冲孔试验。

(3)摩擦强度指试件在一定法向应力作用下,沿已有破裂面(层面、节理等)再次剪切破坏时的最大剪应力。

对应试验为摩擦试验二岩体的剪切强度
由于结构面、非均质、非连续等影响其强度一般低于岩块强度。

介于结构面与岩体强度之间岩体内任一方向剪切面,在法向应力作用下能抵抗的最大剪应力,可细分为抗剪断强度、抗剪强度、抗切强度。

抗剪断强度是指在任一法向应力作用下横切结构面剪切破坏时岩体能抵抗的最大剪应力;在任一法向应力作用下,岩体沿已有破裂面剪切破坏时的最大剪应力称抗剪强度,实际为某结构面抗剪强度;
抗切强度为剪切面上法向应力为零时的抗剪断强度。

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