直接剪切试验曲线
直接剪切试验报告---文本资料
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）。
直接剪切试验报告
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。
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/cm2，2.0 kg/cm2，3.0 kg/cm2，4.0 kg/cm2）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。
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）。
开动秒表，同时以每分钟4~12转的均匀速度转动手轮（学生可用6转/分），转动过程不应中途停顿或时快时慢，使试样在3~5分钟内剪破，手轮每转一圈应测记测微表读数一次，直至量力环中的测微表指针不再前进或有后退，即说明试样已经剪破，如测微表指针一直缓慢前进，说明不出现峰值和终值，则试验应进行至剪切变形达到4mm（手轮转20转）为止。
直剪试验和三轴剪切试验对比分析
直剪试验和三轴剪切试验对比分析(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--直剪试验和三轴剪切试验对比分析摘要：本文通过对直剪试验和三轴剪试验的比较，借此与同行交流。
关键字：直剪；三轴剪；对比分析土的抗剪强度定义为土体抵抗剪切破坏的极限能力，是土的重要力学性质之一。
在土力学中，采用摩尔-库仑强度准则，用内摩擦角和内聚力来表现土的抗剪强度规律，即是在土的破裂面上，抗剪强度随法向应力增长的规律。
土的抗剪强度在计算承载力、评价地基稳定性以及计算挡土墙土压力时，都有重要的应用。
因此，正确的测定土的抗剪强度，在计算和评价土体的性质有重要的意义。
根据土体受力面和受力方式不同，测定土的抗剪强度的方法和仪器也不同，常用的方法主要有室内的直接剪切试验、无侧限抗压强度试验和三轴压缩试验及原位的十字板剪切试验等。
本文主要针对直接剪切试验和三轴压缩试验进行分析对比。
一、直剪试验直接剪切试验就是是在某一预订的面上剪切土的试件，测定该面上的剪应力和抗剪强度的试验。
我国目前普遍采用的是应变控制式直剪仪。
如图1，试样施加某一法向应力σ，然后等速推动下盒，使试样在沿上下盒之间的水平面上受剪直至破坏，剪应力t的大小可借助与上盒接触的量力环而确定。
根据试样在剪切过程中剪应力t与剪切位移S之间的关系曲线，（2-a）可以确定抗剪强度τf通常同一种土取4个试样，分别在不同的法向应力（J下剪切破坏，可将试验结果绘制成如图2（2 - b）所示的抗剪强度与法向应力之间的关系曲线。
图2 的（ 2 - a ）是剪应力与剪切位移的关系；图2的（ 2 - b ）是抗剪强度与法向应力关系。
按照剪切前土的固结程度，剪切时排水的条件以及剪切加荷的快慢，直接剪切试验方法可分3种：（1）快剪试验（不排水剪）。
（2）固结快剪试验（固结不排水剪）。
在法向压力下试样充分排7JC，待完全固结后，再快速施加水平剪力使试样剪切破坏。
土工试验直接剪切试验
土工试验直接剪切试验21．1 一般规定21．1．1 本试验方法分为快剪、固结快剪和慢剪三种。
21．1．2 快剪试验和固结快剪试验的土样宜为渗透系数小于1×10-6cm／s的细粒土。
21．2 仪器设备21．2．1 本试验所用的仪器设备应符合下列规定：1 应变控制式直剪仪(图21．2．1)：包括剪切盒(水槽、上剪切盒、下剪切盒)，垂直加压框架，负荷传感器或测力计及推动机构等，其技术条件应符合现行国家标准《岩土工程仪器基本参数及通用技术条件》GB／T 15406的规定；图21．2．1 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2 位移传感器或位移计(百分表)：量程5mm～10mm，分度值0．01mm；3 天平：称量500g，分度值0．1g。
21．2．2 本试验所用的其他仪器设备应符合下列规定：1 环刀：内径6．18cm，高2cm；2 其他：饱和器、削土刀或钢丝锯、秒表、滤纸、直尺。
21．3 操作步骤21．3．1 试样制备应按下列步骤进行：1 黏性土试样制备：1)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。
制备方法应符合本标准第4．5节的规定；2)测定试样的含水率及密度，应符合本标准第5．2节及本标准第6．2节的规定。
对于试样需要饱和时，应按本标准第4．6节规定的方法进行抽气饱和。
2 砂类土试样制备：1)取过2mm筛孔的代表性风干砂样1200g备用。
按要求的干密度称每个试样所需风干砂量，准确至0．1g；2)对准上下盒，插入固定销，将洁净的透水板放入剪切盒内；3)将准备好的砂样倒入剪力盒内，拂平表面，放上一块硬木块，用手轻轻敲打，使试样达到要求的干密度。
然后取出硬木块。
3 垂直压力应符合下列规定：每组试验应取4个试样，在4种不同垂直压力下进行剪切试验。
可根据工程实际和土的软硬程度施加各级垂直压力，垂直压力的各级差值要大致相等。
剪切速率曲线
2、不同的材料，因用途不同，加工方法各异，对分子量的要求不同。总体来看， 橡胶材料的分子量要高一些（约105~ 106 ），纤维材料的分子量要低一些（约104）， 塑料居其中。
3、塑料中，用于注射成型的树脂分子量应小些，用于挤出成型的树脂分子量可大 些，用于吹塑成型的树脂分子量可适中。 4、橡胶工业中常用门尼粘度表征材料的流动性，塑料工业中常用熔融指数或流动 长度表征塑料的流动性，其实也是作为最简单的方法用来判断材料相对分子量的 大小。一般橡胶的门尼粘度值大，表示流动阻力大，相对分子量高；塑料的熔融 指数大，表示流动性好，相对分子量小。
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2、熔体输送能力的分析：
塑料工艺
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熔体的输送 Q = Qd - Qp - Ql, 实际的流动形式为：熔 体沿螺槽螺旋前进。类似弹簧缠绕在螺槽内。 忽略Ql，经计算熔体输送能力为：
P↑-Q↓，机头阻力加大，产量下降。 N↑-Q↓，转数提高，剪切提高。 D↑-Q↑↑，直径增加，产量明显增加，所以要得到高 的产量，这是最有效的手段之一。 ④ L↑-Q↑，挤出稳定性增加。 ⑤ 螺槽深度h增加，挤出稳定性下降。 ① ② ③
二、熔融理论
塑料工艺
1、研究目的： ① 预测螺槽中未熔化物料量 ② 熔化全部物料所需螺杆长度 ③ 熔融与螺杆参数、物料特性、工艺参数间的关系 2、冷却试验和熔融机理： 冷却试验：本色料+3~5%着色料挤出——稳定后停止并迅速冷却螺 杆和料筒——取出螺杆、剥下物料——切断螺旋带状料并观察截 面形状 3、现象： ① 熔融料呈流线型，未塑化料始终呈固态 ② 固—液两相有一明显分界线 ③ 固相逐渐消失，固体塑化完全集中在熔膜处 4、熔融机理： 加料段压实——逐渐熔融成一层熔膜——超过后边螺槽刮落于前侧 形成熔体池——固体床减小——直至物料完全熔融
直剪试验方案
（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
直接剪切试验一、试验目的直接剪切试验就是直接对试样进行剪切试验，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，测得试样破坏破坏时的剪应力τ，然后根据库伦定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角φ和粘聚力c 。
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。
直接剪切实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除直接剪切实验报告篇一：直接剪切试验报告直接剪切试验报告批准：审核：校核：试验：校核：试验：附记录表篇二：实验七直接剪切试验实验七直接剪切试验理论与应用力学10332054程彬一、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?，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角?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。
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1.0kg/cm2，2.0kg/cm2，3.0kg/cm2，4.0kg/cm2）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。
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）。
11直接剪切试验解析
３．施加垂直压力Ｐ后，立即拔除固定销，开动秒表，以每分 钟4～12周（每转一周剪位移0.2mm;0.8mm/min）匀速转动手轮， 使试样在3～5min内剪破。剪破标准为：（1）量力环中量表 （百分表）指针不再前进，或有明显后退；（2）百分表指针 不后退 时 ，以剪切位移4mm对应的剪应力为抗剪强度，这时 使剪切位移达到6mm才停止剪切 ； ４．剪切完后，倒转手轮，移去 垂直压力，重复１～３的步骤对 余下的试样进行不同竖向应力作 用下的剪切试验。
试验步骤
（二）快剪试验
１．对准上、下盒，插入固定销，在下盒内放入下透水石，不 透水塑料膜，将试样对准剪切 盒口，放置上不透水塑料膜和 上透水石，将试样慢速推入剪切盒，移去环刀； ２．转动手轮，使上盒前端钢珠刚好与量力环接触，将量力环 中百分表读数调零。顺序加上 传力盖板、钢珠、压力框架；
试验步骤
法向力P作用时 试样不固结 剪力T作用时 强度指标 试样不排水
cQ , Q
cR , R
cS ,S
仪器设备
１．直剪仪，常用直剪仪为应变控制直剪仪。主要部件包 括：剪切容器 、法向力加力框架、水平力推力座及量力 环等。还有一种为应力控制直剪仪，与前者差别在于水平 力采用直接加载的方式而不是用控制剪位移的方式； ２．其它辅助设备：百分表、天平、环刀、饱和器、削土 刀、秒表、滤纸等。
直接剪切试验
试验目的
直接剪切试验简称直剪试验，它是测定土的抗剪强度 的常用方法。直剪试验通常采用四个试 样，分别在不同 的垂直压力作用下，施加水平剪切力进行剪切，取得水平 面破坏时的剪应力 ，然后根据库仑强度理论确定土的抗 剪强度指标：内摩擦角和粘聚力。
试验原理
f c tg
土力学试验指导书之-直剪试验
⼟⼒学试验指导书之-直剪试验试验项⽬三直剪试验试验⽬的：测定⼟样在不同正压⼒下的抗剪强度指标——内摩擦⾓和粘聚⼒，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。
试验⽅法：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，测得剪切破坏时的剪应⼒τ。
然后根据库仑定律确定⼟的抗剪强度指标：内摩擦⾓φ和粘聚⼒c。
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(学⽣试验⼀般采⽤快剪⽅法)。
试验指导书：直接剪切试验⼀、⽬的1、掌握应变控制式直剪仪快剪的操作⽅法；2、测定⼟样在不同正压⼒下的抗剪强度并确定⼟的内摩擦⾓和内聚⼒；3、巩固抗剪强度的理论概念。
⼆、试验原理当地基上施加外荷载后，如取出⼀单元体来分析时，在单元体任意⾓度a的平⾯上（主应⼒⾯除外），如图7-1上m－n平⾯，作⽤着法向应⼒σn和剪应⼒τn,⽽剪应⼒有使m-n⾯以上⼟体向左滑动的趋势。
因此，⼟颗粒之间的阻⼒便要阻⽌它滑动，这阻⼒称为抗剪强度τf。
因此，剪应⼒τn和抗剪强度τf在不同的荷载作⽤下有可能出现下列三种情况：⑴当荷载较⼩时，τn<τf，⼟体尚处于弹性压缩阶段，⼟体内尚未形成剪切滑动⾯；⑵当荷载继续增加，使τn＝τf，这时⼟体内已开始形成剪切滑动⾯；但尚未滑动⽽是处于极限平衡状态。
从理论上说只要外载稍有增加，⼟体内某⾯m-n上便开始剪切滑动。
⑶如荷载继续加⼤，使τn>τf，这时剪应⼒超过⼟的抗剪强度（实际这是不可能的，因当τn>τf时⼟中应⼒将重分配），直⾄在⼟体内某⼀⾯上的剪应⼒⼤于抗剪强度时，便形成了剪切滑动⾯，使⼟体沿滑动⾯滑动。
⽽在⼯程上所关⼼的是⼟体在什么情况下处于极限平衡状态，如何求得⼟的抗剪强度。
剪切试验便是解决这个问题，可在同⼀种⼟样上施加不同的法向⼒，进⾏剪切，将剪切破坏时的剪应⼒作为⼟的抗剪强度。