测定剪切强度的实验装置原理

⑴ 直接剪切试验的剪切实验

（1）本试验方法适用于细粒土。
（2）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。
(3) 慢剪试验，应按下列步骤进行:
①原状土试样制备，应按“试样制备”第4条的步骤进行，扰动±试样制备按“试样制备”第6条的步骤进行，每组试样不得少于4 个。
②对准剪切容器上下盒，插入固定销，在下盒内放透水板和滤纸，将带有试样的环刀刃口向上，对准剪切盒口，在试样上放滤纸和透水板，将试样小心地推入剪切盒内。
注：透水板和滤纸的湿度接近试样的湿度。
③移动传动装置，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触，依次放上传压板、加压框架，安装垂直位移和水平位移量测装置，并调至零位或测记初读数。
④根据工程实际和土的软硬程度施加各级垂直压力，对松软试样垂直压力应分级施加，以防土样挤出。施加压力后，向盒内注水，当试样为非饱和试样时，应在加压板周围包以湿棉纱。
⑤施加垂直压力后，每1h测读垂直变形一次。直至试样固结变形稳定。变形稳定标准为每小时不大于0.005mm。
⑥拔去固定销，以小于 0.02mm/min 的剪切速度进行剪切，试样每产生剪切位移0.2～0.4mm测记测力计和位移读数，直至测力计读数出现峰值，应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，应剪切至剪切位移为6mm时停机。
⑦当需要估算试样的剪切破坏时间，可按下式计算：
tf=50t50
式中： tf—— 达到破坏所经历的时间(min)
t50—— 固结度达50%所需的时间(min)
⑧剪切结束，吸去盒内积水，退去剪切力和垂直压力，移动加压框架，取出试样，测定试样含水率。
(4) 剪应力应按下式计算：
式中 —— 试样所受的剪应力(kPa)
R —— 测力计量表读数(0.01mm)
(5) 以剪应力为纵坐标，剪切位移为横坐标，绘制剪应力与剪切位移关系曲线 ，取曲线上剪应力的峰值为抗剪强度，无峰值时，取剪切位移4mm所对应的剪应力为抗剪强度。
(6) 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。 砂类土的直剪试验：
(1) 本试验方法适用于砂类土。
（2） 本试验所用的主要仪器设备，应与本标准第2条相同。
（3） 砂类土的直剪试验，应接下列步骤进行：
①取过2mm筛的风干砂样1200g，按“试样制备”第5条的步骤制备砂样。
②根据要求的试样干密度和试样体积称取每个试样所需的风干砂样质量，准确至0.1g。
③对准剪切容器上下盒,插入固定销，放干透水板和干滤纸。将砂样倒入剪切容器内，拂平表面，放上硬木块轻轻敲打，使试样达到预定的干密度，取出硬木块，拂平砂面。依次放上干滤纸、干透水板和传压板。
④安装垂直加压框架，施加垂直压力，试样的剪切速度为0.8mm/min，使试样在3～5min内剪损

⑵ 测定抗剪强度的方法有哪些，各有何特点

缺点主要包括：
l）剪切面限定在上下盒之间的平面，而不是沿土样最薄弱的面内剪切破坏；
2）剪切面上容剪应力分布不均匀；
3）在剪切过程中，土样剪切面逐渐缩小，而在计算抗剪强度时仍按土样的
原截面积计算；
4）试验时不能严格控制排水条件，并且不能量测孔隙水压力。

⑶ 什么是剪切强度，胶粘剂拉伸剪切强度测定方法

1、剪切强度：抄胶接头在单位面积上能承受平行于胶接面的最大负荷。根据受力方式分为：拉伸剪切、压缩剪切、扭转剪切和弯曲剪切。剪切强度的测试方法： A、单搭接拉伸剪切强度测试方法：此法为最常用的铝片单面搭接方法

⑷ 测定土抗剪强度的三轴压缩试验原理是怎样的

常规试验方法的主要步骤如下：将土切成圆柱体套在橡胶膜内，放在密封的压力室中回，然后向压力答室内压入水，使试件在各向受到周围压力σ3，并使液压在整个试验过程中保持不变，这时试件内各向的三个主应力都相等，因此不发生剪应力，如图4G8(a)所示。然后再通过传力杆对试件施加竖向压力，这样，竖向主应力就大于水平向主应力，当水平向主应力保持不变，而竖向主应力逐渐增大时，试件终于受剪而破坏，如图(b)所示。设剪切破坏时由传力杆加在试件上的竖向压应力为Δσ1，则试件上的最大主应力为σ1=σ3+Δσ1，而最小主应力为σ3，以(σ1-σ3)为直径可画出一个极限应力圆，如图(c)中的圆Ⅰ，用同一种土样的若干个试件(三个以上)按以上所述方法分别进行试验，每个试件施加不同的周围压力σ3，可分别得出剪切破坏时的最大主应力σ1，将这些结果绘成一组极限应力圆，如图(c)中的圆Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。

由于这些试件都剪切至破坏，根据莫尔G库仑强度理论，绘制出一组极限应力圆的公切线，即土的抗剪强度包线。其通常可近似取为一条直线，该直线与横坐标的夹角即土的内摩擦角φ，直线与纵坐标的截距即土的黏聚力c，如图(c)所示。

三轴压缩试验原理

⑸ 抗剪强度的测定方法

仪器测定是确定土抗剪强度最基本的方法，但任何仪器测定方法都是对滑坡的实际应力和运动状态的一种近似模拟。目前对滑带土残余强度的研究和测试方法较多，主要有大位移剪切、人工切面剪切和天然滑面剪切。所用的试验仪器包括环状剪切仪，用于大位移剪切;应变式直剪仪，用于往复直剪、多次直剪、切面直剪、涂抹剪及天然滑面剪试验;三轴剪力仪，用于三轴切面剪和三轴薄片剪;现场大面积剪切仪，用于在现场的试坑、探井或滑动面上进行直接测试。

滑面重合剪是在现场实际滑带中取包含有滑动面的试样，在直剪仪上把天然滑面放在上、下盒之间，沿实际滑动方向进行剪切，从符合滑坡实际情况来说，它仅次于现场大型直剪，但是取样、制样、保存、试验要求高，操作困难，限制了其应用的普遍性。

多次直剪主要用于求滑带土随剪切次数的增加而抗剪强度降低的规律和残余强度。由于设备简单、操作方便，在国内广泛被采用。其优点是可用重塑土进行试验，土样均匀，规律性较好。要求是土样的密度和含水量要与实际滑带土相一致。其缺点是每次剪切后要卸去垂直荷载，人工把试样推断再行重合剪切，改变了试样的应力状态，试样易歪斜和发生面积变化。多次直剪，每次剪切都顺原来的擦痕沟槽，与实际滑坡是不符的，因此其试验值比实际滑坡应稍偏低。此外，当土样含水量较大时，易从上下盒缝间挤出，影响试验效果。

往复直剪克服了多次直剪、每次卸荷和人为推断试样的缺点，在往复多次剪切中达到残余强度。这种方法使土颗粒和团粒在剪切面上定向排列，但与滑坡滑动过程是不同的。

环剪试验用环状试样的旋转剪切可进行大位移剪切试验，以研究抗剪强度随剪切距离增加而降低的过程。这种仪器目前国内较少见，且由于试验所得残余值较高，在实际滑坡防治中还很少应用。

三轴切面剪，由于其移距小，颗粒、团粒定向排列不够充分，所得残余强度偏高，目前应用也很少。

在滑坡上的试坑或探洞(井)中挖出滑带，沿着实际滑动方向进行现场大面积剪切试验，对滑坡的扰动少，更符合滑坡的实际状态。但这种方法一般只能用在滑坡的前、后缘，且滑带埋藏较浅处进行，由于滑体在滑动中松散、破碎，容易坍塌，撑壁式施加垂直荷载的方法很难应用，有时还需视滑床是土质还是岩石可分别采用螺旋叶片地锚或锚杆地锚，可见现场大面积剪切试验工程大、时间长、花费多。而且由于试样的均质性较差，常常要多个试样(4～6个)才能得到一条较理想的强度曲线，致使现场试验受到限制。

⑹ 土力学 抗剪强度如何确定测定,直接剪切实验排水条件如何分类

抗剪强度一般采用三轴剪切实验或者直接剪切实验确定。直接剪切实验都是排水剪，无法进行不排水剪，不过可以采用快剪来近似处理为不排水剪。

⑺ 直剪仪为什么做剪切实验到一半突然停止了

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，即测定土的粘聚力 和内摩擦角，为地基承载力计算及地基、斜坡稳定性分析提供参数。
二、基本原理
试验的原理是根据库伦定律，土的内摩擦力与剪切面上的法向压力成正比，采用4个相同试样为一组, 分别在不同的垂直压力下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力进行剪切，得其剪坏时的剪应力，即为抗剪强度。 然后，根据剪切定律确定土的抗剪强度指标：内摩擦角和粘聚力值。
直接剪切仪按施加剪力方式的不同，可分为应变控制式和应力控制式两种。应变控制式是通过弹性钢环变形控制剪切位移的速率；应力控制式是通过杠杆用砝码控制施加剪应力的速率，测相应的剪切位移。目前，常采用应变控制式。应力控制式，施加砝码时易引起冲击力，使用不多，只适宜作慢剪或长期强度试验。
按土样在荷重作用下压缩及受剪时的排水情况不同，试验方法可分为三种：
（1）快剪法（或称不排水剪）：即在试样上施加垂直压力后，立即加水平剪切力。在整个试验中，不允许试样的原始含水率有所改变（试样两端敷以隔水纸），即在试验过程中孔隙水压力保持不变（3~5min内剪坏）。
（2）慢剪法（或称排水剪）：即在加垂直荷重后，使其充分排水（试样两端敷以滤纸），在土样达到完全固结时，再加水平剪力；每加一次水平剪力后，均需经过一段时间，待土样因剪切引起的孔隙水压力完全消失后，再继续加下一次水平剪力。
（3）固结快剪法：在垂直压力下土样完全排水固结稳定后，以很快速度施加水平剪力。在剪切过程中不允许排水（规定在3~5min内剪坏）。
由于上述三种试验方法的受力条件不同，所得抗剪强度值也不同。因此，必须根据土所处的实际应力情况来选择试验方法。本节主要介绍快剪法。
直接剪切试验不能严格控制排水条件，以土样所受的总应力为计算标准，故所得强度为总应力强度。施加某一垂直压力后，逐渐施加水平剪应力，同时测得相应的剪切位移，直至土样被剪坏为止。通常以剪应力的最大值（峰值）或稳定值作为抗剪强度，如无明显变化，以剪切位移等于6mm的剪应力值作为土的抗剪强度。
三、仪器设备
1、直接剪切仪：DJY四联等应变直剪仪（ 图5-1、5-2），由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、速率控制箱、测力计以及位移量测系统组成。
2、环刀：内径6.450px，高2.0
3、其它：天平、切土刀、毛玻璃板、凡士林、滤纸或蜡纸、秒表、钢丝锯等。