剪切試驗

測定材料在剪切力作用下的抗力性能，是材料機械性能試驗的基本試驗方法之一。主要用於試驗承受剪切載荷的零件和材料，如鍋爐和橋樑上的鉚釘、機器上的銷釘等。剪切試驗在萬能試驗機上進行，試樣置於剪切夾具上，加載形式有單剪和雙剪兩種， 試樣在剪切載荷P作用下被切斷。單剪時，P除以試樣截面積A，可得出剪切強度，

；雙剪加載時

。

構件在剪切時受力和變形特點是:作用在構件兩側面上的橫向外力的合力大小相等、方向相反、作用線相隔很近,度使各自作用的構件部分沿着與合力作用線平行的受剪面發生錯動。剪切試驗就是經測定最大錯動力和相應的應力.構件有一個受剪面,一般稱為單剪試驗。有兩個受剪面稱為雙剪試驗。

為使試驗結果儘可能接近實際情況，剪切試驗通常用各種剪切試驗裝置和相應的試驗方法來模擬實標工件的工況條件,對試樣施加剪力直至斷裂,以測定其抗剪強度.常見的試驗方法有:單剪試驗、雙剪試驗、衝孔剪切試驗、開縫剪切試驗留底鉚釘剪切試驗和複合鋼材剪切試驗.

直剪試驗是測定土抗剪強度的一種常用的、古老的、又最簡單的方法。測定土不同壓力下的抗剪強度，得出土的抗剪強度指標粘聚力c和摩擦角φ，可以估算地基承載力，評價地基穩定性，計算擋土牆土壓力等。

土的抗剪強度是土在外力作用下，其一部分土體對另外一部分土體滑動時所具有的抵抗剪切的極限強度。

1.快剪試驗 2.固結快剪試驗 3.慢剪試驗

①手動直剪儀；②百分表；③其他：環刀、刮土刀、鋼絲鋸、塑料片等。

1.將環刀內側塗上一層凡士林，刀刃相下放在土樣上。 2.用刮土刀將環刀均勻壓入土樣，高出環刀上沿1-2mm為宜，然後用鋼絲鋸和刮土刀將土樣兩端刮平。 3.對準上下剪切盒，插上銷釘，將土樣放入盒內。 4.試樣裝好後，轉動手輪，使上盒前端與測力計接觸。順次加上加壓蓋、鋼珠、加壓架。 5.根據試驗設計施加垂直壓力：100kPa、200kPa、300kPa、400 kPa 6.施加垂直荷載後，立即拔去銷釘，將百分表調零，開動秒錶，以1.2mm/min的速率剪切土樣。手輪每分鐘6轉，根據試樣情況最多30轉，使土樣在3-5min內剪壞。手輪每轉一圈，同時測記百分表讀數。 7.剪切結束後，退去剪切盒垂直壓力，取出土樣，重新安裝第二個試樣，進行下一級實驗，直至實驗結束。 8.實驗結束後，將儀器及取土工具清洗乾淨，放回原位。

圖1(a)表示剪切過程中剪應力

和剪切位移

之間的關係，通常可取峯值或穩定值作為破壞點，如圖1中箭頭表示。對同一種土至少取4個重度和含水量相同的試樣，分別在不同垂直壓力下剪切破壞，一般可取100kPa、200kPa、300kPa、400 kPa，將試驗結果繪製成如圖1(b)所示的抗剪強度

和垂直壓力

之間的關係，試驗結果表明，對於粘性土

-

關係曲線基本上成直線關係，該直線與橫軸的夾角為內摩擦角φ，在縱軸上的截距為粘聚力c，直線方程可用庫倫公式表示，對於無粘性土，

與

之間的關係則是通過原點的一條直線，可用公式

表示。 ^[1]