高等土力学01土工试验图文.pptx

传统土力学分析方法：变形问题/稳定问题现代土力学分析方法：应力变形的综合分析 - 土的本构模型理论 - 非线性计算方法 - 现代土工试验方法目前对土工建筑物（例如土石坝）进行变形预测，可能达到的预测精度是多少？讨论目前对土工建筑物（例如土石坝）进行变形预测，可能达到的预测精度是多少？讨论典型土石料取样实验室试验本构模型及参数计算方法及程序施工条件、质量及模拟计算结果 土工建筑场地范围大，变化多 土工建筑物填方量大，多种土性 土工建筑物施工时间长，土性变化多 ……? 土石料取样代表性差！典型土石料取样实验室试验本构模型及参数计算方法及程序施工条件、质量及模拟糯扎渡心墙堆石坝心墙土料场之一典型土石料取样 现场土性的模拟 – 级配、含水量等 实验仪器及精度 试样的可重复性实验室试验本构模型及参数计算方法及程序施工条件、质量及模拟堆石料室内试样直径30cm，最大粒径6cm现场碾压探坑，最大粒径可超过80cm?120cm典型土石料取样对等应力比试验结果的预测实验室试验本构模型及参数参数的确定试验结果拟合误差不同应力路径的适用性计算方法及程序施工条件、质量及模拟结构工程是这样一门艺术：使用材料，这些材料只能近似估算建立真实的结构，这些真实的结构只能近似的分析来承受外力，这些外力不能准确得知以满足我们对公众安全职责的要求。 - 清华大学张丙印 无论天然土层结构怎样复杂，也无论我们的知识与土的实际条件有多么大的差距，我们必须利用处理问题的艺术（art），在合理造价的前提下，为土工结构和地基基础问题寻求满意的答案。 - 太沙基揭示土体一般的力学性质和规律—理论的建立了解特定土的物理力学性质设计参数与理论模型参数的确定验证理论与数值计算模型试验、足尺试验用以解决实际工程问题：设计与方案确定原位测试、现场监测为数值计算的反演分析和信息化施工服务土力学中试验与测试的作用第一章 土工试验及测试1.1 室内试验1.2 模型试验1.3 原位测试与现场观测1.4 试验的检验与验证第一章 土工试验及测试1.1室内试验强度测定仪器 — 直剪仪、单剪仪、环剪仪 变形参数测定试验 — 侧限压缩仪三轴试验真三轴试验空心圆柱扭剪试验和方向剪切仪共振柱试验接触面试验室内土工试验第一章 土工试验及测试1.1室内试验 - 强度测定仪直剪仪 - Direct shear apparatus单剪仪 - Simple shear apparatus环剪仪 - Torsional (Ring) shear apparatus剪切强度测定仪器第一章 土工试验及测试1.1室内试验 - 强度测定仪库仑（C. A. Coulomb）(1736-1806)法国军事工程师，在摩擦、电磁方面做出了奠基性的贡献。1773年发表了关于土压力方面论文，成为土压力的经典理论第一章 土工试验及测试1.1室内试验 - 强度测定仪P土样STPST古老：1776年 Coulomb直观、简便、经济应力应变条件复杂、不均匀排水条件不明确直剪试验试样内的变形分布第一章 土工试验及测试1.1室内试验 - 强度测定仪?z=P/A?剪切破坏时?x=k0?z剪切前?f3?f1?z=P/AOk0?z?xz??z=P/A?x剪切前破坏时直剪试验剪切面处的应力状态直剪试验中的应力状态直剪试验中的应力状态第一章 土工试验及测试1.1室内试验 - 强度测定仪?n??h=K0?v环形圈应力状态均匀断面积不变破坏面位置不确定循环加载与动力试验单剪仪Simple shear apparatus第一章 土工试验及测试1.1室内试验 - 强度测定仪?n破坏面??竖直面破坏状态初始状态?h=K0?v?3f?1f?水平面破坏面加载过程中，?n和?h保持为常数，?不断增加水平面和竖直面都不一定是破坏面单剪试验的应力状态第一章 土工试验及测试1.1室内试验 - 强度测定仪?顶板旋转土样?n下板固定剪切面面积不变适于测试残余强度，可用同一试样连续作几个正压力的试验 环 剪 仪Torsional (Ring) shear apparatus第一章 土工试验及测试1.1室内试验 - 变形参数测定仪百分表环刀透水石加压上盖试样侧限应力状态压缩与固结试验e-p曲线与e-lgp 曲线侧限压缩模量：Es压缩系数：a体积压缩系数：mv压缩（回弹）指数Cc CeOedometerConsolidation test apparatus变形参数测定试验—侧限压缩仪第一章 土工试验及测试1.1室内试验 - 三轴仪1930 Casagrande 提出圆柱试样1933 Seffert 用三轴仪研究固结1934 Rendulic 用其测定土的强度参数1959 黄文熙，汪闻韶研制动三轴试验三轴仪的进展：动三轴、大尺寸三轴仪、高压三轴、非饱和土三轴仪、应变路径控制三轴仪