直接剪切试验任务说明书
直接剪切试验报告---文本资料
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实验五 直接剪切试验实验人: 学号:一、概述直接剪切试验就是直接对试样进行剪切的试验,简称直剪试验,是测定土的抗剪强度的一种常用方法,通常采用4个试样,分别在不同的垂直压力p 下,施加水平剪切力,测得试样破坏时的剪应力τ,然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角ϕ和粘聚力c 。
二、仪器设备1、直剪仪。
采用应变控制式直接剪切仪,如图所示,由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计以及位移量测系统等组成。
加压设备采用杠杆传动。
2、测力计。
采用应变圈,量表为百分表。
3、环刀。
内径6.18cm ,高2.0cm 。
4、其他。
切土刀、钢丝锯、滤纸、毛玻璃板、凡士林等。
三、操作步骤1、将试样表面削平,用环刀切取试件,测密度,每组试验至少取四个试样,各级垂直荷载的大小根据工程实际和土的软硬程度而定,一般可按100kPa ,200kPa ,300kPa ,400kPa (即1.0 kg/cm 2,2.0 kg/cm 2,3.0 kg/cm 2,4.0 kg/cm 2)施加。
2、检查下盒底下两滑槽内钢珠是否分布均匀,在上下盒接触面上涂抹少许润滑油,对准剪切盒的上下盒,插入固定销钉,在下盒内顺次放洁净透水石一块及湿润滤纸一张。
图7-1 应变控制式直剪仪1—轮轴;2—底座;3—透水石;4—测微表;5—活塞; 6—上盒;7—土样;8—测微表;9—量力环;10—下盒3、将盛有试样的环刀平口朝下,刀口朝上,在试样面放湿润滤纸一张及透水石一块,对准剪切盒的上盒,然后将试样通过透水石徐徐压入剪切盒底,移去环刀,并顺次加上传压板及加压框架。
4、在量力环的安装水平测微表,装好后应检查测微表是否装反,表脚是否灵活和水平,然后按顺时针方向徐徐转动手轮,使上盒两端的钢珠恰好与量力环按触(即量力环中测微表指针被触动)。
5、顺次小心地加上传压板、钢珠,加压框架和相应质量的砝码(避免撞击和摇动)。
6、施加垂直压力后应立即拔去固定销(此项工作切勿忘记)。
直接剪切试验(2010)
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实验六直接剪切试验直接剪切试验(手动)一、基本概念及原理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指标之一。
工程中的地基承载力,挡土墙的土压力,土坡稳定等问题都与土的抗剪强度直接相关。
根据库仑定律,土的抗剪强度与剪切面上的法向应力成正比。
其本质是由于土粒之间的滑动摩擦以及凹凸面间的镶嵌作用产生的摩阻力,其大小决定于土粒表面的粗糙度、密实度、土颗粒的大小以及颗粒级配等因素。
粘性土的抗剪强度由两部分组成,一部分是摩擦力,另一部分是土粒之间的粘结力。
用库仑定律公式表达为τ=c+σtgφ。
二、试验目的直接剪切试验是测定土抗剪强度指标的一种常用方法。
通常将同一土样切取不少于四个试样;分别在不同的垂直压力下施加水平剪切力,测得破坏时的切应力,以确定土的内摩擦角和内聚力,为工程实践提供依据。
三、试验方法及适应范围由于土体在固结过程中孔隙水压力的消散,荷载在土中产生的附加应力最后全部转化为有效应力。
其实质是土体强度不断增长的过程。
因此,剪切试验条件决定了同一种土在不同试验条件下的抗剪强度不同。
为了模拟现场土体的剪切条件,根据土的固结程度,剪切时的排水条件以及加荷速率,把剪切试验分为三种:1、快剪试验(或不排水剪):土样施加法向应力后,立即施加水平剪切力,在3-5分钟内将试样剪切破坏。
在整个试验过程中不允许土样含水量有所变化,即孔隙水压力保持不变。
这种方法只适用于模拟现场土体较厚,透水性较差,施工速度较快,基本上来不及固结就被剪切破坏的情况(土的渗透系数小于10-6cm/s)。
2、固结快剪(或固结不排水剪):先将土样在法向应力作用下达到完全固结,然后施加水平剪切力,与快剪方法一样使土样剪切破坏。
此方法只适用于模拟现场土体在自重或正常荷载条件下已达到完全固结状态,随后,又遇到突然增加荷载或因土层较薄,透水性较差,施工速度快的情况。
适用于土的渗透系数小于10-6cm/s的土类,对渗透系数大于10-6cm/s的土,应采用三轴仪进行试验。
土力学直接剪切试验
![土力学直接剪切试验](https://img.taocdn.com/s3/m/55a041e53086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe9c8.png)
土力学直接剪切试验
土力学直接剪切试验是一种常用的简单试验方法,用于测定土壤的剪切强度和剪切变形特性。
它是土力学中的基本试验之一,适用于粘性土、含少量砂粒的粘性土和有机土等土壤类型。
试验原理与装置
试验原理是使土壤体在垂直荷载和水平荷载的作用下发生剪切破坏,测定剪切力和剪切变形。
装置主要由剪切箱、剪切架、压力计、变位计等组成。
试验步骤
1. 准备土样。
将土样取自现场,通过过筛、风干等处理使其符合要求。
将土样加水混合,控制好含水量,使含水量符合试验要求。
2. 加载。
将土样放入剪切箱内,将荷载施加在土样上,按一定速度使剪切架上的刀口向内移动,产生剪切破坏过程。
3. 测量。
在试验过程中,记录剪切力和变形量,计算所得到的剪切强度、剪切模量等。
试验结果的分析与判断
通过直接剪切试验所得到的结果可用于土壤力学参数的确定和土壤的分类判断。
试验结果的分析应根据试验条件、土壤性质、试验数据的真实性等方面进行分析。
在剪切强度的计算中,应注意斜剪和无限大长方形的影响。
在土壤分类判断上,应结合其他的土壤特性参数进行综合判断。
总之,土力学直接剪切试验是土力学基础试验之一,具有简单、快捷、经济等优点,适用于各种土壤类型的研究。
在工程实践中,它具有很高的实用价值,可为土工工程设计提供依据和参考。
土木工程直接剪切固结快剪试验
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xxxxxx公司土工作业指导书直接剪切试验—固结快剪实施细则文件编号:版本号:编制:批准:生效日期:直接剪切试验—固结快剪实施细则1. 目的为了规范标准固结试验中的各个环节,特制定本细则。
2. 适用范围本试验方法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。
3. 引用文件GB/T50123-1999 土工试验方法标准。
4. 检测设备本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定:1、应变控制式直剪仪:由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统组成。
2、环刀:内径61.8mm,高度20mm。
3、位移量测设备:量程为10mm,分度值为0.01mm的百分表;或准确度为全量程0.2%的传感器。
5.操作步骤进行:5.1试样的制备:5.1.1原状土试样制备:a.将原土样筒按标明的上下方向放置,剥去蜡封和胶带,开启土样筒取出土样。
检查土样结构,当确定土样已受扰动或取土质量不符合规定时,不应制备力学性质试验的试样。
b.根据试验要求用环刀切取试样时,应在环刀内壁涂一薄层凡士林,刃口向下放在土样上,将环刀垂直下压,并用切土刀沿环刀外侧切削土样,边压边削至土样高出环刀,根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样,擦净环刀外壁,称环刀和土的总质量。
c.切削试样时,应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述,对低塑性和高灵敏度的软土,制样时不得扰动。
d.测定试样的含水率和密度,取切下的余土测定土粒比重:对均质和含有机质的土样,宜采用天然含水率状态下代表性土样,供颗粒分析、界限含水率试验。
对非均质土应根据试验项目取足够数量的土样,置于通风处凉干至可碾散为止。
对砂土和进行比重试验的土样宜在105~110℃温度下烘干,对有机质含量超过5%的土、含石膏和硫酸盐的土,应在65~70℃温度下烘干。
5.1.2扰动土试样的制备和试样的制样:试样的制备:a.将土样从土样筒或包装袋袋中取出,对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述,并将土样切成碎块,拌和均匀,取代表性土样测定含水率。
直接剪切试验
![直接剪切试验](https://img.taocdn.com/s3/m/67b9b7062f3f5727a5e9856a561252d380eb208b.png)
直接剪切试验(快剪试验)1试验设备(1)应变控制式直剪仪:由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、量力环等组成。
(2)环刀:内径61.8mm,高度20mm。
(3)量力环:率定系数C=6 N/0.01mm。
2 试验步骤(1)对准剪切容器上下盒,插入固定销,在下盒内放硬塑料薄膜,将带有试样的环刀刃口向上,对准剪切盒口,在试样上放硬塑料薄膜,将试样小心地推入剪切盒内。
(2)移动传动装置,使上盒前端钢珠刚好与量力环接触,依次放上传压板、加压框架,将量力环百分表调至零位。
(3)施加各级垂直压力(100,200,400kPa,对应砝码质量2.55,5.1,10.2kg),拔去固定销,以0.8mm/min的剪切速度(4 r/min)进行剪切至试验结束,使试样在3-5min内剪损。
试样每产生剪切位移0.4mm,测记测力计读数,直至测力计读数出现峰值,继续剪切至剪切位移为4mm时停机,记下破坏值;当剪切过程中测力计读数无峰值时,剪切至剪切位移为6mm时停机。
(4)剪切结束,退去剪切力和垂直压力,移动加压框架,取出试样。
3 数据处理(1)直剪试验记录(2)剪应力按下式计算:τ—试样所受的剪应力(kPa);C—量力环率定系数(N/0.01mm);R—测力计量表读数(0.01mm);A0—试样面积(cm2)。
(2)以剪应力为纵坐标,剪切位移为横坐标,绘制剪应力(τ)与剪切位移(Δl)关系曲线,取曲线上剪应力的峰值为抗剪强度,无峰值时,取剪切位移4 mm所对应的剪应力为抗剪强度。
(3) 以抗剪强度为纵坐标,垂直压力为横坐标,绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线,直线的倾角为摩擦角,直线在纵坐标上的截距为粘聚力。
直剪试验方案
![直剪试验方案](https://img.taocdn.com/s3/m/2ca07dce0c22590102029dab.png)
(一)试验目的直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法,可提供土的内摩擦角和粘聚力。
(二)试验方法取天然含水率,采用5个试样,分别在不同的垂直压力P下,施加水平剪切力进行剪切,测得剪切破坏时的剪应力。
然后根据库仑定律确定土的抗剪强度指标:内摩擦角和粘聚力。
(三)实验原理土的抗剪强度是土在外力作用下,其一部分土体对于另一部分土体滑动时所具有的抵抗剪切的极限强度。
该试验是将同一种土的几个试样分别在不同的垂直压力作用下,沿固定的剪切面直接施加水平剪力,得到破坏时的剪应力,然后根据库仑定律,得到土的抗剪强度指标:内摩擦角和粘聚力。
仪器设备:Shear Trac-II全自动直剪仪。
变形量测设备:量程5cm ,准确度为全量程0.1%的位移传感器。
固结快剪试验步骤:2)制备原状土试样,测定密度和含水率,每组试样数5个。
对准剪切容器上下盒,插入固定销,装入土样,盖上盖板,固定仪器。
垂直向、水平向力归零,移动垂直向传动装置,使传力端头和钢珠接触。
垂直向、水平向位移归零。
仪器参数设置。
五组试样依次施加垂直压力为50,100,200,300,400kpa,当固结变形达到每小时不大于0.005mm时,去掉固定销,以0.8mm/min的剪切速度施加水平力,由位移控制剪切变形,位移最大值取50mm,力最大值取20KN。
3)运行仪器,记录试验结果,以抗剪强度为纵坐标,垂直压力为横坐标,绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线,如下图所示,直线的倾角为摩擦角,直线在纵坐标上的截距为粘聚力。
图一τ~σ关系曲线二、固结试验(一)试验目的通过测定试样在侧限与轴向不排水条件下的垂直向变形和压力关系,得到应力应变曲线及压缩模量。
(二)试验方法快速固结试验法。
(三)基本原理土在外荷载作用下,水和空气逐渐被挤出,土的骨架颗粒之间相互挤紧,封闭气体的体积减小,从而引起土的压缩变形。
固结试验就是测定天然状态下的原状土样或扰动土样在不同荷载和侧限条件下的压缩变形。
直接剪切试验
![直接剪切试验](https://img.taocdn.com/s3/m/7389bbf90242a8956bece4a0.png)
实验五直接剪切试验一、土的抗剪强度是土在外力作用下,其一部分土体对于另一部分土体滑动时所具有的抵抗剪切的极限强度。
二、实验目的:是测定土的抗剪强度,提供计算地基强度和稳定用的基本指标(内摩擦角和内聚力)。
内摩擦角和内聚力与抗剪强度之间的关系可以用库伦公式表示:τ = σ tan φ +с式中:τ——抗剪强度,即破坏剪应力,KPa ;σ——正应力,KPa ;φ——内摩擦角,度;c ——内聚力,KPa ;三、实验方法:快剪、固结快剪、慢剪3种实验方法。
现介绍快剪法。
快剪法:采用原状土样尽量接近现场情况,然后于较短时间内完成试验。
这种方法将使粒间有效应力维持原状,不受试验时外力的影响,由于这种粒间有效应力的数值无法求得,所以试验结果只能得出(σ tan φ +с)的混合值。
四、仪器设备1.应变控制式直剪仪(见图)。
主要部件包括:剪切盒(上剪切盒、下剪切盒),垂直加压框架,测力计、剪切传动装置及位移量测系统等;2.位移计(百分表):量程10㎜,分度值0.01㎜;3.环刀:内径6.18㎝,高2㎝;4.其它:切土刀、钢丝锯等。
五、操作步骤(1)对准上下盒,插入固定销钉,在下盒内放入洁净透水板及塑料薄膜;(2)将装有试样的环刀刀口向上,平口向下,对准剪切盒上盒口,在试样上面放塑料薄膜及透水板,然后将试样徐徐压入盒底,移去环刀。
并顺次加上活塞钢珠及加压框架。
(3)转动手轮,使上盒前端钢珠刚好测力计接触。
顺次加上加压盖板、钢珠、加压框架。
调整测力计百分表初读数。
(4)施加垂直压力,本试验至少取四个试样,分别加不同的垂直压力,其大小按估计所受计算荷载的范围而定。
一般可按25、50、100、200、300、及400KPa施加。
加荷时一次轻轻加上。
但必须注意,如土质松软,为防止试样被挤出,应分级施加,切不可一次加上去。
14(5)施加垂直压力后,立即拨去固定销钉,以0.8mm/min的剪切速度进行剪切,使试样在3~5min内剪损。
土的直接剪切试验报告
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土的直接剪切试验报告
实验名称:土的直接剪切试验
实验目的:测定土的剪切强度参数
实验原理:
土的剪切特性是通过剪切试验来确定的。
土体在外部应力的作用下发生变形,当剪切应力达到一定值时,土体会发生剪切破坏。
剪切破坏时,一个平面上的土体向相对方向分离,这样就形成了剪切面。
根据所施加的剪切应力及破坏状态,可以计算出土的剪切强度参数。
实验步骤:
1. 准备土样:用土样罐压实制备土样,土样高度为
2.5cm,直径为6.25cm。
2. 安装试验设备:将三个试验设备水平放置并固定好,把土样放在剪力仪下方的台板上,并调整好卡紧螺丝。
3. 施加切应力:通过水平螺旋压缩机施加垂直于剪切面的压缩力,测定土样的角位移,继而在土样上施加一定大小的水平力,使土样发生剪切破坏,并测定剪切破坏时所需的剪切力。
4. 数据处理:根据测量结果计算土体的剪切强度参数和切应力角。
实验结果:
根据实验数据计算得到土的剪切强度参数和切应力角如下:
剪切强度参数:τ = F / A = 25 kPa
切应力角:φ = arctan(τ / σn) = arctan(0.5) = 26.56°
结论:
通过直接剪切试验测定得到的土的剪切强度参数为25 kPa,切应力角为26.56°。
这些数据可用于土的力学计算和工程设计。
土的直接剪切试验报告
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土的直接剪切试验报告一、试验目的本次试验的目的是通过直接剪切试验来研究土的剪切性能,了解土的强度特性,为土的工程应用提供参考数据。
二、试验背景土的剪切性能是土力学研究的重要内容之一,直接剪切试验是一种常用的试验方法。
通过施加水平力和垂直力,对土样进行直接剪切,测定土的剪切应力和剪切应变,从而得到土的剪切强度参数。
三、试验方法1. 试验样品的制备:选取代表性的土样,制备成适当的尺寸和形状。
2. 试验设备的准备:准备好直接剪切试验设备,包括剪切箱、剪切刀、测力计等。
3. 试验过程:将土样放入剪切箱内,施加水平力和垂直力,进行剪切试验。
4. 数据记录:记录剪切试验中土样的变形情况和施加的力值。
5. 数据处理:根据试验数据计算土的剪切应力、剪切应变和剪切模量等参数。
四、试验结果分析根据试验数据的处理和分析,得到土的剪切应力-剪切应变曲线,通过曲线的斜率确定土的剪切强度参数,包括内摩擦角和剪切强度参数等。
根据试验结果,可以评价土的剪切性能和强度特性,为土的工程应用提供重要参考。
五、试验结论通过本次土的直接剪切试验,得到了土的剪切应力-剪切应变曲线,确定了土的剪切强度参数,包括内摩擦角和剪切强度参数等。
根据试验结果分析,对土的剪切性能进行了评价,为土的工程应用提供了重要的参考。
试验结果可为土力学研究和土的工程设计提供数据支持。
六、试验注意事项1. 在试验中应注意土样的制备和试验过程的严谨性,避免因操作不当而影响试验结果的准确性。
2. 在试验中应注意安全,严格遵守试验操作规程,避免发生意外事故。
3. 在试验中应认真记录试验数据,确保数据的准确性和完整性,为后续的数据处理和分析提供可靠的基础。
以上为土的直接剪切试验的试验报告,通过试验的进行和结果的分析,得到了土的剪切性能和强度特性的相关数据,为土的工程应用提供了重要的参考和依据。
试验结果的准确性和可靠性对土的工程设计和施工具有重要的意义,对土的剪切性能的研究也具有一定的理论和实际价值。
直剪切实验报告(3篇)
![直剪切实验报告(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/2060fc79fe00bed5b9f3f90f76c66137ef064f4f.png)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过直剪切试验,测定土体的抗剪强度指标,包括内摩擦角和粘聚力,为土压力、地基承载力和土坡稳定等工程计算提供基础数据。
二、实验原理土体在受到外力作用时,其内部会产生剪切应力,当剪切应力达到一定值时,土体将发生剪切破坏。
直剪切试验通过施加水平剪切力,使土体发生剪切变形,直至破坏,从而测定土体的抗剪强度。
三、实验仪器1. 直剪仪:用于施加剪切力,测量剪切位移。
2. 垂直加载设备:用于施加垂直压力。
3. 环刀:用于取样。
4. 天平:用于称量土样。
5. 量角器:用于测量内摩擦角。
四、实验步骤1. 样品制备:从原状土样中取出一定数量的土样,将其风干、筛分,并按要求的干密度进行制备。
2. 样品安装:将制备好的土样装入直剪仪的剪切盒中,并调整垂直压力。
3. 施加水平剪切力:启动直剪仪,逐渐施加水平剪切力,直至土样破坏。
4. 记录数据:记录剪切过程中施加的水平剪切力和对应的剪切位移。
5. 计算内摩擦角和粘聚力:根据实验数据,利用相关公式计算内摩擦角和粘聚力。
五、实验结果与分析1. 内摩擦角:本次实验测得土体的内摩擦角为26.9°,表明该土体具有一定的抗剪强度。
2. 粘聚力:本次实验测得土体的粘聚力为42.9 kPa,表明该土体具有一定的内聚力。
3. 结果分析:本次实验结果与理论计算值基本吻合,说明直剪切试验能够有效地测定土体的抗剪强度指标。
六、实验总结1. 直剪切试验是一种常用的土体抗剪强度测试方法,能够有效地测定土体的内摩擦角和粘聚力。
2. 实验过程中应注意以下几点:- 确保土样制备质量,避免因土样制备不当而影响实验结果。
- 正确操作实验仪器,确保实验数据的准确性。
- 仔细记录实验数据,为后续分析提供依据。
七、实验建议1. 增加实验次数,以提高实验结果的可靠性。
2. 研究不同土体的抗剪强度特性,为工程实践提供更全面的数据支持。
3. 探索直剪切试验在其他领域的应用,如岩土工程、地质勘探等。
直接剪切试验报告
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直接剪切试验报告一、试验目的本次直接剪切试验的主要目的是测定土样在不同垂直压力下的抗剪强度,以获取土的内摩擦角和粘聚力等力学参数,为工程设计和施工提供可靠的依据。
二、试验原理直接剪切试验是在某一预定的剪切面上施加一定的法向应力,然后对土样进行剪切,直至土样破坏。
根据库仑定律,土的抗剪强度τ 可以表示为τ = c +σtanφ,其中 c 为粘聚力,φ 为内摩擦角,σ 为法向应力。
通过一系列不同法向应力下的剪切试验,可以绘制出τ σ 关系曲线,从而确定 c 和φ 的值。
三、试验仪器1、直接剪切仪:包括剪切盒、垂直加压设备、水平加力设备、位移测量装置等。
2、环刀:用于制备土样。
3、天平:用于称量土样质量。
4、百分表:用于测量剪切位移。
四、试验土样本次试验所采用的土样为取自_____工程场地的粉质黏土。
土样的基本物理性质指标如下:1、天然含水量:_____%2、天然密度:_____g/cm³3、液限:_____%4、塑限:_____%五、试验步骤1、切取土样用环刀在原状土样上切取若干个试样,每个试样的高度和直径分别为_____mm 和_____mm。
对切取的试样进行编号,并测量其质量和高度。
2、安装试样将下剪切盒放入仪器底座中,并在盒内放入透水石和滤纸。
将土样放入下剪切盒中,然后放上上剪切盒,使上下剪切盒对齐,并在盒内放入透水石和滤纸。
3、施加垂直压力启动垂直加压设备,按照预定的垂直压力等级(如 100kPa、200kPa、300kPa、400kPa 等)依次对土样施加垂直压力。
每级垂直压力施加后,等待试样变形稳定(一般为 5 分钟)。
4、进行剪切试验启动水平加力设备,以缓慢均匀的速度对土样施加水平剪切力,直至土样破坏。
剪切过程中,记录剪切力和剪切位移的变化。
5、重复试验更换土样,重复上述步骤,进行至少 4 组试验。
六、试验结果及数据处理1、试验数据记录记录每级垂直压力下土样破坏时的剪切力和剪切位移,如下表所示:|垂直压力(kPa)|剪切力(kN)|剪切位移(mm)||||||100|_____|_____||200|_____|_____||300|_____|_____||400|_____|_____|2、绘制τ σ 关系曲线以垂直压力σ 为横坐标,剪切力τ 为纵坐标,绘制τ σ 关系曲线。
剪切实验报告
![剪切实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/fdb3b9e2e45c3b3566ec8b81.png)
剪切实验报告篇一:直接剪切试验报告直接剪切试验报告土样编号仪器编号试验者土样说明测力计率定系数校核者试验方法快剪手轮转数6转/min 试验日期XX/12/26内摩擦角υ=26.98058 土的凝聚力C=42.9篇二:材料的剪切实验材料科学与工程系实验报告实验项目:材料的剪切实验实验时间: XX-4-21实验指导:龚维材料的剪切实验一、实验目的1.用直接受剪切的方法测定低碳钢(或中碳钢)的剪强度极限;2.观察破坏现象和分析原因。
二、实验原理剪切实验一般采用圆柱形试件,直径d为10mm,长为l40mm,表面有一定光洁度,如图1所示。
图1把试件安装在剪切器内,把剪切器准确地安放在试验机上,用试验机对剪切器施加载荷,这时试件承受剪切形变,试件有两个截面受剪,随着载荷F的增加,受剪处的材料经过弹性。
屈服等阶段,最后沿受剪面剪断,读出剪断时的最大载荷F,通过公式计算出剪切强度极限。
?b?Fb(4?1)2A0 (1)从剪切的试件上可以看到破坏面并非圆平面(图2),说明试件还受到挤压应力的作用,同时还可以看到中间一段略有弯曲。
可见试件承受的作用不是单纯的剪切,所以剪切强度极限并不理想,但是这与结构零件如螺栓,铆钉,键等的受力情况一样,故仍具有实用价值。
图2三、实验设备(1)液压式万能材料试验机。
(2)剪切器(试验机附件)四、实验步骤1.测量试样直径;2.将试样装到剪切器中;3.对剪切器施加压力,直至破坏,记录破坏载荷Fb。
五、实验结果处理1.根据实验记录,利用公式计算出低碳钢(或中碳钢)的剪切强度极限。
?b?Fb(4?1)2A02.按规定格式写出实验报告。
报告中的各类表格、曲线、装置简图和原始数据齐全。
3. 附件。
4. 问题讨论?实际剪切与理论剪切有何区别??分析破坏现象的原因及解决方法?篇三:压缩试验和剪切试验报告实验二压缩试验压缩试验是为了测定工程材料在受压时的力学性能。
有的材料如混凝土、岩石、铸铁等,抗拉能力差,但它的抗压能力很好。
直接剪切实验报告
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一、实验目的1. 了解直接剪切实验的基本原理和操作方法。
2. 掌握土的剪切强度和内摩擦角等力学性质。
3. 分析土的剪切破坏机制。
二、实验原理直接剪切实验是一种常用的土力学实验,用于测定土的剪切强度和内摩擦角等力学性质。
实验原理基于土体在剪切过程中受到的正应力和剪切力之间的关系。
根据库仑理论,土体的剪切强度τc可以表示为:τc = c + σtanφ其中,c为土的黏聚力,σ为土体的正应力,φ为土的内摩擦角。
三、实验仪器1. 直接剪切仪2. 剪切盒3. 水准仪4. 量筒5. 砂轮6. 天平四、实验步骤1. 将土样放入剪切盒中,调整剪切盒的高度,使土样厚度为50mm。
2. 在土样表面放置一个荷载板,调整荷载板的高度,使土样受到预定正应力。
3. 启动直接剪切仪,使剪切盒以一定的剪切速率进行剪切。
4. 观察剪切过程中土样的变形和破坏情况,记录剪切过程中土样的最大剪切力Fmax。
5. 计算土样的剪切强度和内摩擦角。
五、实验数据及处理1. 土样参数:土样类型、含水率、密度等。
2. 实验数据:剪切过程中土样的最大剪切力Fmax、剪切速率、剪切时间等。
3. 数据处理:(1)根据实验数据,计算土样的剪切强度和内摩擦角。
(2)绘制土样的应力-应变曲线,分析土样的剪切破坏机制。
六、实验结果与分析1. 土样的剪切强度和内摩擦角:根据实验数据,计算得到土样的剪切强度和内摩擦角如下:土样1:剪切强度τc = 20kPa,内摩擦角φ = 30°土样2:剪切强度τc = 15kPa,内摩擦角φ = 25°2. 土样的应力-应变曲线:通过绘制土样的应力-应变曲线,可以发现土样在剪切过程中表现出不同的剪切破坏机制。
对于土样1,当剪切应力达到一定值时,土样开始发生剪切滑动,随后发生剪切破坏;对于土样2,剪切破坏发生在较小的剪切应力下。
3. 分析:(1)土样的剪切强度和内摩擦角与其类型、含水率、密度等因素有关。
(2)剪切破坏机制与土样的剪切强度和内摩擦角有关。
试验五 直接剪切试验
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试验六 直接剪切试验一、试验目的掌握土的室内直剪试验方法,并运用库仑-莫尔强度理论确定土的抗剪强度参数c 、ϕ值,了解c 、ϕ值在工程中的应用。
试验要求:由实验室提供试样,学生按照要求用快剪法在直剪仪上测定土的抗剪强度参数c 、ϕ值,绘制抗剪强度τ~剪切位移ΔL 关系图。
二、试验原理用库仑公式表示如下:粘性土 c tg +⋅=ϕστ 非粘性土ϕστtg ⋅= 式中:τ —土体抗剪强度(kPa ) σ—承受的垂直压力(kPa ϕ—内摩擦角 (°);c —粘聚力(kPa )。
图6—1τ~σ关系曲线 图6—2τ~△L 关系曲线三、试验方法根据土样在剪切过程中孔隙水变化情况的不同,常用的直剪方法有三种:1.不固结快剪法:加法向力后,讯速施加剪力,在3~5分钟内将土样剪破试样。
整个试验过程中土样的含水量保持不变;2.固结快剪法:施加法向力后,让试样固结排水,产生竖向压缩变形,待固结稳定后,再快速施加水平剪应力使试样剪破。
要求试样在剪切过程中含水量保持不变;3.固结慢剪法:施加法向力后,让试样固结排水,产生竖向压缩变形,待固结稳定后,缓慢施加水平剪力,使试样剪切破坏。
要求试样在剪切过程中孔隙水能及时消散。
四、不固结快剪试验试验方法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。
1.试验设备(1)应变控制直剪仪:由剪切盒、垂 直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移测量系统组成。
见图6—3;(2)环刀:高度20mm ,内径61.8mm 。
(3)天平:感量0.1g 、称量500g ; (4)百分表:量程10mm ;(5)其它辅助工具:环刀、饱和器、削土刀、秒表、透水石、滤纸等。
2.试验步骤(1)按工程需要,从原状土样中切取原状土试样或制备给定干密度及含水率的扰动土试样。
切样方法同压密试验;(2)每组试验至少制备4个试样,按密度试验和含水率试验的方法测定试样的密度和含水率。
要求各试样间的重力密度差值不大于0.3kN/m 3,含水量不大于2%;(3)将上、下盒对准,插入固定销,在下盒内放入透水石和滤纸,将带有试样的环刀刀口向上,刀背向下,对准剪切盒口,放置滤纸和上透水石,将试样慢速推入剪切盒内,移去环刀,加上传力盖板;(4)安装滑动钢珠、剪切盒和量力环,施加0.01N/mm 2的预压荷载,转动手轮,将量力环中百分表读数调零。
土木工程直接剪切快剪试验
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xxxxxx公司土工作业指导书直接剪切试验—快剪实施细则文件编号:版本号:编制:批准:生效日期:直接剪切试验—快剪实施细则1. 目的为了规范标准固结试验中的各个环节,特制定本细则。
2. 适用范围本试验方法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。
3. 引用文件GB/T50123-1999 土工试验方法标准。
4. 检测设备本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定:1、应变控制式直剪仪:由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统组成。
2、环刀:内径61.8mm,高度20mm。
3、位移量测设备:量程为10mm,分度值为0.01mm的百分表;或准确度为全量程0.2%的传感器。
5.操作步骤进行:5.1试样的制备:5.1.1原状土试样制备:a.将原土样筒按标明的上下方向放置,剥去蜡封和胶带,开启土样筒取出土样。
检查土样结构,当确定土样已受扰动或取土质量不符合规定时,不应制备力学性质试验的试样。
b.根据试验要求用环刀切取试样时,应在环刀内壁涂一薄层凡士林,刃口向下放在土样上,将环刀垂直下压,并用切土刀沿环刀外侧切削土样,边压边削至土样高出环刀,根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样,擦净环刀外壁,称环刀和土的总质量。
c.切削试样时,应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述,对低塑性和高灵敏度的软土,制样时不得扰动。
d.测定试样的含水率和密度,取切下的余土测定土粒比重:对均质和含有机质的土样,宜采用天然含水率状态下代表性土样,供颗粒分析、界限含水率试验。
对非均质土应根据试验项目取足够数量的土样,置于通风处凉干至可碾散为止。
对砂土和进行比重试验的土样宜在105~110℃温度下烘干,对有机质含量超过5%的土、含石膏和硫酸盐的土,应在65~70℃温度下烘干。
5.1.2扰动土试样的制备和试样的制样:试样的制备:a.将土样从土样筒或包装袋袋中取出,对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述,并将土样切成碎块,拌和均匀,取代表性土样测定含水率。
土力学直接剪切实验指导书
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土力学直接剪切实验指导书直接剪切试验SL237—021—19991目的和适用范围1.0.1直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。
通常采用4个试样,分别在不同的垂直压力p下,施加水平剪切力进行剪切,求得破坏时的剪应力τ。
然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数:内摩擦角φ和粘聚力c。
1.0.2直接剪切试验分为不快剪(Q)、固结快剪(CQ)和慢剪(S)3种试验方法。
1快剪试验(Q),是在试样上施加垂直压力后立即快速施加水平剪切力。
2固结快剪试验(CQ),是在试样上施加垂直压力,待排水固结稳定后,快速施加水平剪切力。
3慢剪试验(S),是在试样上施加垂直压力及水平剪切力的过程中,均应使试样排水固结。
1.0.3本规程适用于测定细粒土的抗剪强度参数c和ψ及土颗粒的粒径应小于2mm砂土的抗剪强度参数ψ。
渗透系数k大于10-6cm/s的土不宜作快剪试验。
2引用标准GB/T15406—94《土工仪器的基本参数及通用技术条件》第一篇:室内土工仪器。
GB4934—85《应变控制式直剪仪》。
SL110—95《切土环刀的校验方法》。
SL116—95《应变控制式直剪仪检验方法》。
SL237—002—1999《土样和试样制备》。
SL237—003—1999《含水率试验》。
SL237—004—1999《密度试验》。
3仪器设备3.1仪器设备3.1.1 应变控制式直剪仪(图3.1.1)。
主要部件包括:剪切盒(水槽、上剪切盒、下剪切盒),垂直加压框架,测力计及推动机构等。
其技术条件应符合GB/T15406—94的规定。
3.1.2 位移计(百分表):量程5~10mm ,分度值0.01mm 。
3.1.3 天平:称量500g ,分度值0.1g 。
3.1.4 环刀:内径6.18cm,高2cm 。
3.1.5 其他:饱和器、削土刀(或钢丝锯)、秒表、滤纸、直尺等。
3.2 仪器设备的检定和校准3.2.1 环刀,按SL110—95的校验方法进行校验。
3、直接剪切强度试验
![3、直接剪切强度试验](https://img.taocdn.com/s3/m/450c281afad6195f302ba604.png)
试验二直接剪切强度实验一、试验目的:测定土的抗剪强度指标C、Φ值,为估算地基承载力、评价地基及土坡的稳定性、计算挡土墙土压力等提供必需的资料。
二、试验方法:根据试验时的剪切速率和排水条件不同,直接剪切试验可分为:快剪、固结快剪和慢剪三种方法。
试验方法的选择,原则上应该尽量模拟工程的实际情况,如施工情况,土层排水条件等。
(学生试验进行干砂快剪)。
三、试验设备:应变控制式直剪仪等。
图2-1 应变式直剪仪构造图1-测微表;2-加压框架;3-活塞;4-钢球;5-透水石;6-试样;7-上盒;8-下盒;9-剪切推进器;10-底座;11-钢球;12-钢环;13-测微表四、试验步骤:1、切样:根据工程需要,取原状土或制备成所需状态的扰动试样切样,方法同压缩试验。
学生试验采用干砂,不需切样。
2、装佯:将剪切盒上下盒对准,插好固定销钉。
顺序放入下透水石(注意:有的下透水石已固定于下盒底部,切勿再放)、不透水塑料片,再将带有试样的环刀刃口向上对准盒口,将试样推入剪切盒(学生试验是将一小盒砂样倒入剪切盒内,整平其表面),然后放不透水片、上透水石和加压盖。
3、百分表对零:顺时针方向转动手轮,推动剪切盒前移,至量力环上的百分表指针转动时,慢慢倒转手轮,使指针退至初始值。
转动百分表表盘将指针调零。
4、施加垂直荷载:将加压框架放在加压盖上,在砝码盘上放一小砝码,然后将杠杆从钢丝钩上取下(注意框架与杠杆的支点接触),这时试样所受的垂直压力为100kPa。
5、拔去剪切盒上的固定销钉:切勿忘记。
加水平荷载时若手轮转动不多,百分表读数急剧上升,则应立即停止转动,检查销钉是否已拔去。
6、施加水平荷载:(1)以每分钟6转的速率(规程规定每分钟4~6转)顺时针方向转动手轮,使试样在3~5分钟内剪损。
(2)如发现百分表指针停止前进或后退,说明试样已被剪损,记下峰值时百分表读数R,再转动几圈手轮以证实百分表指针停止前进或后退后,即可停止剪切。
(3)若手轮转至25转(试样的剪切位移约为4mm),百分表指针仍向前移动,则剪切至剪切位移达6mm时停止(30转以上)。
试验五 直接剪切试验
![试验五 直接剪切试验](https://img.taocdn.com/s3/m/658cf8aeb0717fd5360cdc87.png)
试验六 直接剪切试验一、试验目的掌握土的室内直剪试验方法,并运用库仑-莫尔强度理论确定土的抗剪强度参数c 、ϕ值,了解c 、ϕ值在工程中的应用。
试验要求:由实验室提供试样,学生按照要求用快剪法在直剪仪上测定土的抗剪强度参数c 、ϕ值,绘制抗剪强度τ~剪切位移ΔL 关系图。
二、试验原理用库仑公式表示如下:粘性土 c tg +⋅=ϕστ 非粘性土ϕστtg ⋅= 式中:τ —土体抗剪强度(kPa ) σ—承受的垂直压力(kPa ϕ—内摩擦角 (°);c —粘聚力(kPa )。
图6—1τ~σ关系曲线 图6—2τ~△L 关系曲线三、试验方法根据土样在剪切过程中孔隙水变化情况的不同,常用的直剪方法有三种:1.不固结快剪法:加法向力后,讯速施加剪力,在3~5分钟内将土样剪破试样。
整个试验过程中土样的含水量保持不变;2.固结快剪法:施加法向力后,让试样固结排水,产生竖向压缩变形,待固结稳定后,再快速施加水平剪应力使试样剪破。
要求试样在剪切过程中含水量保持不变;3.固结慢剪法:施加法向力后,让试样固结排水,产生竖向压缩变形,待固结稳定后,缓慢施加水平剪力,使试样剪切破坏。
要求试样在剪切过程中孔隙水能及时消散。
四、不固结快剪试验试验方法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。
1.试验设备(1)应变控制直剪仪:由剪切盒、垂 直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移测量系统组成。
见图6—3;(2)环刀:高度20mm ,内径61.8mm 。
(3)天平:感量0.1g 、称量500g ; (4)百分表:量程10mm ;(5)其它辅助工具:环刀、饱和器、削土刀、秒表、透水石、滤纸等。
2.试验步骤(1)按工程需要,从原状土样中切取原状土试样或制备给定干密度及含水率的扰动土试样。
切样方法同压密试验;(2)每组试验至少制备4个试样,按密度试验和含水率试验的方法测定试样的密度和含水率。
要求各试样间的重力密度差值不大于0.3kN/m 3,含水量不大于2%;(3)将上、下盒对准,插入固定销,在下盒内放入透水石和滤纸,将带有试样的环刀刀口向上,刀背向下,对准剪切盒口,放置滤纸和上透水石,将试样慢速推入剪切盒内,移去环刀,加上传力盖板;(4)安装滑动钢珠、剪切盒和量力环,施加0.01N/mm 2的预压荷载,转动手轮,将量力环中百分表读数调零。
026直接剪切快剪试验
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**检测中心土工作业指导书直接剪切试验—快剪实施细则文件编号:批准:生效日期:直接剪切试验—快剪实施细则1. 目的为了规范标准固结试验中的各个环节,特制定本细则。
2. 适用范围本试验方法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。
3. 引用文件GB/T50123-1999 土工试验方法标准。
4. 检测设备本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定:1、应变控制式直剪仪:由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统组成。
2、环刀:内径61.8mm,高度20mm。
3、位移量测设备:量程为10mm,分度值为0.01mm的百分表;或准确度为全量程0.2%的传感器。
5.操作步骤进行:5.1试样的制备:5.1.1原状土试样制备:a.将原土样筒按标明的上下方向放置,剥去蜡封和胶带,开启土样筒取出土样。
检查土样结构,当确定土样已受扰动或取土质量不符合规定时,不应制备力学性质试验的试样。
b.根据试验要求用环刀切取试样时,应在环刀内壁涂一薄层凡士林,刃口向下放在土样上,将环刀垂直下压,并用切土刀沿环刀外侧切削土样,边压边削至土样高出环刀,根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样,擦净环刀外壁,称环刀和土的总质量。
c.切削试样时,应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述,对低塑性和高灵敏度的软土,制样时不得扰动。
d.测定试样的含水率和密度,取切下的余土测定土粒比重:对均质和含有机质的土样,宜采用天然含水率状态下代表性土样,供颗粒分析、界限含水率试验。
对非均质土应根据试验项目取足够数量的土样,置于通风处凉干至可碾散为止。
对砂土和进行比重试验的土样宜在105~110℃温度下烘干,对有机质含量超过5%的土、含石膏和硫酸盐的土,应在65~70℃温度下烘干。
5.1.2扰动土试样的制备和试样的制样:试样的制备:a.将土样从土样筒或包装袋袋中取出,对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述,并将土样切成碎块,拌和均匀,取代表性土样测定含水率。
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直接剪切试验任务说明书
试验七直接剪切试验(快剪法)
一、指标含义与试验目的
土的抗剪强度是土在外力作用下,其一部分土体对于另一部分土体滑动时所具有的抵抗剪切的极限强度。
直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。
通常采用四个试样为一组,分别在不同的垂直压力σ下,施加水平剪应力进行剪切,求得破坏时的剪应力τ,然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角υ和凝聚力 C 。
在确定地基土的承载力、挡土墙的土压力以及验算土坡的稳定性等时,都要用到抗剪强度指标。
二、试验方法试验原理
直剪试验分为快剪(Q)、固结快剪(CQ)和慢剪(S)三种试验方法。
在教学中可采用快剪法。
快剪试验是在试样上施加垂直压力后立即快速施加水平剪切力,以0.8~1.2mm/min的速率剪切,一般使试样在3~5min内剪破。
快剪法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土,测定粘性土天然强度。
三、仪器设备
1.应变控制式直接剪切仪:如附图7-1,有剪力盒、垂直加压框架、剪切传动装置、测力计及位移量测系统等。
2.环刀:内径61.8mm,高度20mm。
2.位移量测设备:百分表,量程为10mm,分度值为0.01mm。
附图7-1 应变控制式直剪仪结构示意图
1-垂直变形百分表;2-垂直加压框架;3-推动座;4-剪切盒;5-试样;6-测力计;7-台板;8-杠杆;9-砝码
四、试验步骤
1.切取试样:根据工程需要,从原状土或制备成所需状态的扰动土中用环刀切四个试样,如系原状土样,切试样方向应与土在天然地层中的方向一致。
测定试样的密度及含水率。
如试样需要饱和,可对试样进行抽气饱和。
以上做法要求与固结试验相同。
2.安装试样:对准剪切容器上下盒,插入固定销钉。
在下盒内放入透水板,上覆隔水蜡纸(或硬塑料薄膜)一张。
将装有试样的环刀刃口向上,对准剪切盒口,在试样上放隔水蜡纸(或硬塑料薄膜)一张,再放上透水板,将试样徐徐推入剪切盒内,移去环刀。
不需安装垂直位移量测装置。
3.施加垂直压力:转动手轮,使上盒前端钢珠刚好与测力计接触,调整测力计中的量表读数为零。
顺次加上盖板、钢珠压力框架。
每组四个试样,分别在四种不同的垂直压力下进行剪切。
在教学上,可取四个垂直压力分别为100、200、300、400kPa。
4.进行剪切:施加垂直压力后,立即拔出固定销钉,开动秒表,以每分钟4~6转的均匀速率旋转手轮(在教学中可采用每分钟6转)。
使试样在3~5分钟内剪破。
如测力计中的量表指针不再前进,或有显著后退,表示试样已经被剪破。
但一般应剪至剪切变形达4mm 。
若剪切过程中测力计读数无峰值时,量表指针再继续增加,则剪切变形应达6mm 为止。
手轮每转一圈,同时测记测力计量表读数,直到试样剪破为止。
5.拆卸试样:剪切结束后,吸去剪切盒中的积水,倒转手轮,尽快移去垂直压力、框架、上盖板,取出试样。
五、试验注意事项
1.先安装试样,再装量表。
安装试样时要用透水石把土样从
环刀推进剪切盒里,试验前量表中的大指针调至零。
2.加荷时,应将砝码上的缺口彼此错开,防止砝码一起倒下压伤脚。
不要摇晃砝码。
3.开始剪切之前,千万不能忘记拔去插销,否则,仪器即损坏。
六、计算及制图
1.按下式计算各级垂直压力下所测的抗剪强度:
CR f =τ
式中:τf —土的抗剪强度,kPa ;
C —测力计率定系数,kpa/0.01mm ;
R —测力计量表读数,0.01mm 。
2.绘制τf ~σ曲线
以垂直压力σ为横坐标,以抗剪强度τf 为纵坐标,纵横坐标必须同一比例,根据图中各点绘制τf ~σ关系曲线,该直线的倾角为土的内摩擦角υ,该直线在纵轴上的截距为土的凝聚力C。