崔德山-岩土测试技术4-第1篇室内试验-土的力学试验

中国地质大学（武汉）工程学院岩土测试技术FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)崔德山工程地质与岩土工程系2020年2月19日中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系2FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力学和动力学试验•土静力学和土动力学，分别是研究各种静荷载和动力荷载作用下土的变形和强度特性以及土体静力和动力稳定性的科学。•静力学试验：承载比试验、固结试验、三轴压缩试验、无侧限试验、直接剪切试验、排水反复直接剪切试验、环形剪切试验、膨胀力试验、静止侧压力系数试验、回弹模量试验。•动力学试验：振动三轴试验、共振柱试验、动单剪试验、弯曲元试验、振动台试验、离心模型试验、原位动力试验、扭剪试验。中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系3FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土静力学试验荷载土的自重荷载房屋荷载构筑物荷载中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系4FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土动力学试验荷载地震荷载交通荷载波浪荷载提纲一静力问题与动力问题的区别二土的静力试验三土的动力试验四准静态问题五工程实例-武汉软土动荷载中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系6FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)一静力问题与动力问题的区别中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系7FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土静力学和土动力学问题的主要区别•土力学包括土静力学和土动力学。•土静力学：研究土体的平衡和平衡条件，如自重应力、附加应力、直接剪切应力、侧向土压力、边坡下滑力等。•土动力学：研究土体的运动状态变化和力的关系，如地震、爆炸、海浪、库水位、动力机械、交通动荷载作用下土体的变形和强度特性，及土体动力变形、强度稳定性。中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系8FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)静止状态和均速状态基坑工程静止土压力均速运动滑坡的受力中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系9FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)不平衡状态地震下滑坡、房屋受力高铁动荷载下地基受力中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系10FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)二土的静力试验中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系11FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力试验固结试验•常规固结试验•快速固结试验•黄土湿陷试验•膨胀试验•K0试验三轴压缩试验•UU•CU•CD无侧限试验•压缩试验直接剪切试验•快剪•慢剪•往复剪环形剪切试验•单级剪切•多级剪切拉伸试验•直接拉伸•间接拉伸中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系12FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力试验固结试验直接剪切无侧限抗压三轴压缩环型剪切拉伸试验有效应力固结压缩过程是孔隙减小中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系13FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力试验固结试验直接剪切无侧限抗压三轴压缩环型剪切拉伸试验杠杆式固结仪气压固结仪中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系14FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力试验固结试验直接剪切无侧限抗压三轴压缩环型剪切拉伸试验应变控制连续加荷固结试验，是在试样上连续加荷，并随时测定试样的变形量和底部孔隙水压力。控制试样底部产生的孔隙水压力为同时施加轴向荷重的3%~20%。中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系15FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力试验固结试验直接剪切无侧限抗压三轴压缩环型剪切拉伸试验计算压缩系数、压缩指数，确定前期固结压力等中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系16FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力试验固结试验直接剪切无侧限抗压三轴压缩环型剪切拉伸试验测定膨胀土的膨胀率和膨胀力中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系17FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力试验固结试验直接剪切无侧限抗压三轴压缩环型剪切拉伸试验测定黄土的大孔隙比和相对下沉系数中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系18FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力试验固结试验直接剪切无侧限抗压三轴压缩环型剪切拉伸试验PT土样下盒上盒S面积A1S23直剪原理应力-位移曲线中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系19FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力试验S123Ocf1f2f3tgcf中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系20FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力试验固结试验直接剪切无侧限抗压三轴压缩环型剪切拉伸试验电动无侧限抗压仪应力-应变曲线中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系21FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力试验固结试验直接剪切无侧限抗压三轴压缩环型剪切拉伸试验三轴压缩仪应力-应变曲线中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系22FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力试验固结试验直接剪切无侧限抗压三轴压缩环型剪切拉伸试验环形剪切仪剪切方式中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系23FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力试验固结试验直接剪切无侧限抗压三轴压缩环型剪切拉伸试验一直剪切剪切-暂停-剪切中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系24FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力试验固结试验直接剪切无侧限抗压三轴压缩环型剪切拉伸试验王菁莪,刘清秉,崔德山.非饱和土抗拉强度测试装置及测试方法[P].CN106289979A,2017-01-04.中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系25FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的静力试验固结试验直接剪切无侧限抗压三轴压缩环型剪切拉伸试验应力-应变曲线破坏过程黄伟博士提供试验结果中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系26FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)三土的动力试验中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系27FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)ScienceQuestionsCanwedevelopageneraltheoryofthedynamicsofturbulentflowsandthemotionofgranularmaterials?中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系28FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的动力试验振动三轴试验•UU•CU•CD共振柱试验•扭转振动•纵向振动弯曲元试验•压缩波•剪切波振动台试验•水平振动•垂直振动离心模型试验•1-200g扭剪试验•静态试验•动态试验中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系29FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的动力试验动三轴共振柱弯曲元振动台离心模型扭剪试验动三轴仪地震荷载或周期荷载t1t0时间t荷载P峰值P0P(t)时间t加速度g（m/s2）051015202530-1.00.01.0时间(s)P00(a)(b)(c)t1t0时间t荷载P峰值P0P(t)时间t加速度g（m/s2）051015202530-1.00.01.0时间(s)P00(a)(b)(c)中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系30FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的动力试验动三轴共振柱弯曲元振动台离心模型扭剪试验共振柱仪1010.51111.51212.51313.51414.502468101214共振频率剪应变式样1共振频率与剪应变80001000012000140001600018000051015动剪切模量kPa剪应变式样1动剪切模量与剪应变0.0000.5001.0001.5002.0002.5003.000051015阻尼比剪应变式样1阻尼比与剪应变中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系31FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的动力试验动三轴共振柱弯曲元振动台离心模型扭剪试验弯曲元地震荷载或周期荷载中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系32FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的动力试验动三轴共振柱弯曲元振动台离心模型扭剪试验中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系33FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的动力试验动三轴共振柱弯曲元振动台离心模型扭剪试验20g中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系34FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)土的动力试验动三轴共振柱弯曲元振动台离心模型扭剪试验中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系35FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)四准静态问题中国地质大学（武汉）工程学院工程地质与岩土工程系36FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)Quasi-staticload•Quasi-staticlo