測定剪切強度的實驗裝置原理

⑴ 直接剪切試驗的剪切實驗

（1）本試驗方法適用於細粒土。
（2）本試驗所用的主要儀器設備，應符合下列規定：
① 應變控制式直剪儀：由剪切盒、垂直加壓設備、剪切傳動裝置、測力計、位移量測系統組成。
② 環刀：內徑61.8mm，高度20mm。
③ 位移量測設備：量程為10mm，分度值為0.01mm的百分表或准確度為全量程0.2 %的感測器。
(3) 慢剪試驗，應按下列步驟進行:
①原狀土試樣制備，應按「試樣制備」第4條的步驟進行，擾動±試樣制備按「試樣制備」第6條的步驟進行，每組試樣不得少於4 個。
②對准剪切容器上下盒，插入固定銷，在下盒內放透水板和濾紙，將帶有試樣的環刀刃口向上，對准剪切盒口，在試樣上放濾紙和透水板，將試樣小心地推入剪切盒內。
註：透水板和濾紙的濕度接近試樣的濕度。
③移動傳動裝置，使上盒前端鋼珠剛好與測力計接觸，依次放上傳壓板、加壓框架，安裝垂直位移和水平位移量測裝置，並調至零位或測記初讀數。
④根據工程實際和土的軟硬程度施加各級垂直壓力，對松軟試樣垂直壓力應分級施加，以防土樣擠出。施加壓力後，向盒內注水，當試樣為非飽和試樣時，應在加壓板周圍包以濕棉紗。
⑤施加垂直壓力後，每1h測讀垂直變形一次。直至試樣固結變形穩定。變形穩定標准為每小時不大於0.005mm。
⑥拔去固定銷，以小於 0.02mm/min 的剪切速度進行剪切，試樣每產生剪切位移0.2～0.4mm測記測力計和位移讀數，直至測力計讀數出現峰值，應繼續剪切至剪切位移為4mm時停機，記下破壞值,當剪切過程中測力計讀數無峰值時，應剪切至剪切位移為6mm時停機。
⑦當需要估算試樣的剪切破壞時間，可按下式計算：
tf=50t50
式中： tf—— 達到破壞所經歷的時間(min)
t50—— 固結度達50%所需的時間(min)
⑧剪切結束，吸去盒內積水，退去剪切力和垂直壓力，移動加壓框架，取出試樣，測定試樣含水率。
(4) 剪應力應按下式計算：
式中 —— 試樣所受的剪應力(kPa)
R —— 測力計量表讀數(0.01mm)
(5) 以剪應力為縱坐標，剪切位移為橫坐標，繪制剪應力與剪切位移關系曲線 ，取曲線上剪應力的峰值為抗剪強度，無峰值時，取剪切位移4mm所對應的剪應力為抗剪強度。
(6) 以抗剪強度為縱坐標，垂直壓力為橫坐標,繪制抗剪強度與垂直壓力關系曲線，直線的傾角為摩擦角，直線在縱坐標上的截距為粘聚力。 砂類土的直剪試驗：
(1) 本試驗方法適用於砂類土。
（2） 本試驗所用的主要儀器設備，應與本標准第2條相同。
（3） 砂類土的直剪試驗，應接下列步驟進行：
①取過2mm篩的風干砂樣1200g，按「試樣制備」第5條的步驟制備砂樣。
②根據要求的試樣干密度和試樣體積稱取每個試樣所需的風干砂樣質量，准確至0.1g。
③對准剪切容器上下盒,插入固定銷，放干透水板和干濾紙。將砂樣倒入剪切容器內，拂平表面，放上硬木塊輕輕敲打，使試樣達到預定的干密度，取出硬木塊，拂平砂面。依次放上干濾紙、干透水板和傳壓板。
④安裝垂直加壓框架，施加垂直壓力，試樣的剪切速度為0.8mm/min，使試樣在3～5min內剪損

⑵ 測定抗剪強度的方法有哪些，各有何特點

缺點主要包括：
l）剪切面限定在上下盒之間的平面，而不是沿土樣最薄弱的面內剪切破壞；
2）剪切面上容剪應力分布不均勻；
3）在剪切過程中，土樣剪切面逐漸縮小，而在計算抗剪強度時仍按土樣的
原截面積計算；
4）試驗時不能嚴格控制排水條件，並且不能量測孔隙水壓力。

⑶ 什麼是剪切強度，膠粘劑拉伸剪切強度測定方法

1、剪切強度：抄膠接頭在單位面積上能承受平行於膠接面的最大負荷。根據受力方式分為：拉伸剪切、壓縮剪切、扭轉剪切和彎曲剪切。剪切強度的測試方法： A、單搭接拉伸剪切強度測試方法：此法為最常用的鋁片單面搭接方法

⑷ 測定土抗剪強度的三軸壓縮試驗原理是怎樣的

常規試驗方法的主要步驟如下：將土切成圓柱體套在橡膠膜內，放在密封的壓力室中回，然後向壓力答室內壓入水，使試件在各向受到周圍壓力σ3，並使液壓在整個試驗過程中保持不變，這時試件內各向的三個主應力都相等，因此不發生剪應力，如圖4G8(a)所示。然後再通過傳力桿對試件施加豎向壓力，這樣，豎向主應力就大於水平向主應力，當水平向主應力保持不變，而豎向主應力逐漸增大時，試件終於受剪而破壞，如圖(b)所示。設剪切破壞時由傳力桿加在試件上的豎向壓應力為Δσ1，則試件上的最大主應力為σ1=σ3+Δσ1，而最小主應力為σ3，以(σ1-σ3)為直徑可畫出一個極限應力圓，如圖(c)中的圓Ⅰ，用同一種土樣的若干個試件(三個以上)按以上所述方法分別進行試驗，每個試件施加不同的周圍壓力σ3，可分別得出剪切破壞時的最大主應力σ1，將這些結果繪成一組極限應力圓，如圖(c)中的圓Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。

由於這些試件都剪切至破壞，根據莫爾G庫侖強度理論，繪制出一組極限應力圓的公切線，即土的抗剪強度包線。其通常可近似取為一條直線，該直線與橫坐標的夾角即土的內摩擦角φ，直線與縱坐標的截距即土的黏聚力c，如圖(c)所示。

三軸壓縮試驗原理

⑸ 抗剪強度的測定方法

儀器測定是確定土抗剪強度最基本的方法，但任何儀器測定方法都是對滑坡的實際應力和運動狀態的一種近似模擬。目前對滑帶土殘余強度的研究和測試方法較多，主要有大位移剪切、人工切面剪切和天然滑面剪切。所用的試驗儀器包括環狀剪切儀，用於大位移剪切;應變式直剪儀，用於往復直剪、多次直剪、切面直剪、塗抹剪及天然滑面剪試驗;三軸剪力儀，用於三軸切面剪和三軸薄片剪;現場大面積剪切儀，用於在現場的試坑、探井或滑動面上進行直接測試。

滑面重合剪是在現場實際滑帶中取包含有滑動面的試樣，在直剪儀上把天然滑面放在上、下盒之間，沿實際滑動方向進行剪切，從符合滑坡實際情況來說，它僅次於現場大型直剪，但是取樣、制樣、保存、試驗要求高，操作困難，限制了其應用的普遍性。

多次直剪主要用於求滑帶土隨剪切次數的增加而抗剪強度降低的規律和殘余強度。由於設備簡單、操作方便，在國內廣泛被採用。其優點是可用重塑土進行試驗，土樣均勻，規律性較好。要求是土樣的密度和含水量要與實際滑帶土相一致。其缺點是每次剪切後要卸去垂直荷載，人工把試樣推斷再行重合剪切，改變了試樣的應力狀態，試樣易歪斜和發生面積變化。多次直剪，每次剪切都順原來的擦痕溝槽，與實際滑坡是不符的，因此其試驗值比實際滑坡應稍偏低。此外，當土樣含水量較大時，易從上下盒縫間擠出，影響試驗效果。

往復直剪克服了多次直剪、每次卸荷和人為推斷試樣的缺點，在往復多次剪切中達到殘余強度。這種方法使土顆粒和團粒在剪切面上定向排列，但與滑坡滑動過程是不同的。

環剪試驗用環狀試樣的旋轉剪切可進行大位移剪切試驗，以研究抗剪強度隨剪切距離增加而降低的過程。這種儀器目前國內較少見，且由於試驗所得殘余值較高，在實際滑坡防治中還很少應用。

三軸切面剪，由於其移距小，顆粒、團粒定向排列不夠充分，所得殘余強度偏高，目前應用也很少。

在滑坡上的試坑或探洞(井)中挖出滑帶，沿著實際滑動方向進行現場大面積剪切試驗，對滑坡的擾動少，更符合滑坡的實際狀態。但這種方法一般只能用在滑坡的前、後緣，且滑帶埋藏較淺處進行，由於滑體在滑動中鬆散、破碎，容易坍塌，撐壁式施加垂直荷載的方法很難應用，有時還需視滑床是土質還是岩石可分別採用螺旋葉片地錨或錨桿地錨，可見現場大面積剪切試驗工程大、時間長、花費多。而且由於試樣的均質性較差，常常要多個試樣(4～6個)才能得到一條較理想的強度曲線，致使現場試驗受到限制。

⑹ 土力學 抗剪強度如何確定測定,直接剪切實驗排水條件如何分類

抗剪強度一般採用三軸剪切實驗或者直接剪切實驗確定。直接剪切實驗都是排水剪，無法進行不排水剪，不過可以採用快剪來近似處理為不排水剪。

⑺ 直剪儀為什麼做剪切實驗到一半突然停止了

一、試驗目的
直接剪切試驗是測定土的抗剪強度的一種常用方法，即測定土的粘聚力 和內摩擦角，為地基承載力計算及地基、斜坡穩定性分析提供參數。
二、基本原理
試驗的原理是根據庫倫定律，土的內摩擦力與剪切面上的法向壓力成正比，採用4個相同試樣為一組, 分別在不同的垂直壓力下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力進行剪切，得其剪壞時的剪應力，即為抗剪強度。 然後，根據剪切定律確定土的抗剪強度指標：內摩擦角和粘聚力值。
直接剪切儀按施加剪力方式的不同，可分為應變控制式和應力控制式兩種。應變控制式是通過彈性鋼環變形控制剪切位移的速率；應力控制式是通過杠桿用砝碼控制施加剪應力的速率，測相應的剪切位移。目前，常採用應變控制式。應力控制式，施加砝碼時易引起沖擊力，使用不多，只適宜作慢剪或長期強度試驗。
按土樣在荷重作用下壓縮及受剪時的排水情況不同，試驗方法可分為三種：
（1）快剪法（或稱不排水剪）：即在試樣上施加垂直壓力後，立即加水平剪切力。在整個試驗中，不允許試樣的原始含水率有所改變（試樣兩端敷以隔水紙），即在試驗過程中孔隙水壓力保持不變（3~5min內剪壞）。
（2）慢剪法（或稱排水剪）：即在加垂直荷重後，使其充分排水（試樣兩端敷以濾紙），在土樣達到完全固結時，再加水平剪力；每加一次水平剪力後，均需經過一段時間，待土樣因剪切引起的孔隙水壓力完全消失後，再繼續加下一次水平剪力。
（3）固結快剪法：在垂直壓力下土樣完全排水固結穩定後，以很快速度施加水平剪力。在剪切過程中不允許排水（規定在3~5min內剪壞）。
由於上述三種試驗方法的受力條件不同，所得抗剪強度值也不同。因此，必須根據土所處的實際應力情況來選擇試驗方法。本節主要介紹快剪法。
直接剪切試驗不能嚴格控制排水條件，以土樣所受的總應力為計算標准，故所得強度為總應力強度。施加某一垂直壓力後，逐漸施加水平剪應力，同時測得相應的剪切位移，直至土樣被剪壞為止。通常以剪應力的最大值（峰值）或穩定值作為抗剪強度，如無明顯變化，以剪切位移等於6mm的剪應力值作為土的抗剪強度。
三、儀器設備
1、直接剪切儀：DJY四聯等應變直剪儀（ 圖5-1、5-2），由剪切盒、垂直加壓設備、剪切傳動裝置、速率控制箱、測力計以及位移量測系統組成。
2、環刀：內徑6.450px，高2.0
3、其它：天平、切土刀、毛玻璃板、凡士林、濾紙或蠟紙、秒錶、鋼絲鋸等。