直接剪切試驗（Direct shear test），簡稱“直剪試驗”。用直接剪切儀（簡稱“直剪儀”）對土樣做剪切試驗，從而測定土抗剪強度指標的一種試驗方法。土樣置于直剪儀的固定上盒和活動下盒內(nèi)，試驗時先在土樣上施加垂直壓力，然后對下盒施加水平推力，上下盒之間的錯動使土樣受剪破壞。確定某一種土的抗剪強度通常采用4個土樣，在不同的垂直壓力作用下測出相應(yīng)的抗剪強度。
基本原理
土的破壞都是剪切破壞，土的抗剪強度是土在外力作用下，其一部分土體對于另一部分土體滑動時所具有的抵抗剪切破壞的極限強度。土體的一部分相對于另一部分移動時，便認為該點發(fā)生了剪切破壞。無黏性土的抗剪強度與法向應(yīng)力成正比；黏性土的抗剪強度除和法向應(yīng)力有關(guān)外，還決定于土的黏聚力。土的內(nèi)摩擦角φ、黏聚力c是土壓力計算、土坡穩(wěn)定分析和地基承載力計算中必不可少的指標。
土的抗剪強度是土在外力作用下，其一部分土體對于另一部分土體滑動時所具有的抵抗剪切的極限強度。該試驗是將同一種土的幾個試樣分別在不同的垂直壓力作用下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力，得到破壞時的剪應(yīng)力，然后根據(jù)庫侖定律，確定土的抗剪強度指標：內(nèi)摩擦角和凝聚力。
剪切類型
直接剪切試驗方法可分為快剪（不排水剪）、慢剪（排水剪）及固結(jié)快剪（固結(jié)不排水剪）等。按施加剪力的方式不同，直接剪切儀分應(yīng)變控制式和應(yīng)力控制式兩種，前者是通過彈性鋼環(huán)變形控制剪切位移的速率，后者是通過杠桿用砝碼控制施加剪應(yīng)力的速率，測相應(yīng)的剪切位移。多用應(yīng)變控制式，應(yīng)力控制式只適用于作慢剪及長期強度試驗。慢剪（排水剪）適用于細粒土；固結(jié)快剪（固結(jié)不排水剪）適用于滲透系數(shù)小于l0/s的細粒土；快剪（不排水剪）適用于滲透系數(shù)小于250px/s的細粒土。
試驗方法
取土的試樣放入剪切盒內(nèi)，將上盒固定，下盒可沿水平方向滑動。首先施加垂直壓力，然后在對剪切盒的下盒逐級施加水平剪力，直至試樣被剪壞。一般要取4-5個試樣，分別施加不同的垂直壓力來重復(fù)試驗。本試驗由于簡單易行，是測定土的抗剪強度的常用方法。
剪切強度
剪切強度（Shear strength）是工程學(xué)名詞，是一個描述物質(zhì)對抗剪切力強度的專有名詞，也就是物質(zhì)在承受剪切力時會出現(xiàn)降伏或是結(jié)構(gòu)失效時的剪切力強度。剪切力是二個彼此平行，方向相反的力，當用剪刀剪紙張時，紙張就是因為剪切力而剪開。
如果土體內(nèi)某一部分的剪應(yīng)力達到了抗剪強度，在該部分就出現(xiàn)剪切破壞。隨著荷載的增加，剪切破壞的范圍逐漸擴大，然后在土體中形成連續(xù)的滑動面，而喪失穩(wěn)定性。
工程實踐和土工試驗都驗證了土體受剪發(fā)生的破壞，剪切破壞是土的強度破壞的重要特點。在土木工程中的擋土墻側(cè)土壓力、地基承載力、土坡和地基穩(wěn)定性等問題都與土的抗剪強度直接有關(guān)。這些問題進行計算時，須選用合適的抗剪強度指標。
土的抗剪強度指標不僅與土的種類有關(guān)，還與以下相關(guān)：
①土樣的天然結(jié)構(gòu)是否被擾動
②室內(nèi)試驗時的排水條件（受剪前固結(jié)狀況和受剪時排水狀況）是否符合現(xiàn)場條件有關(guān)
③不同的排水條件所測定的抗剪強度指標值是有差別的
德國威樂WILLE多功能循環(huán)單/直剪試驗系統(tǒng) (DSS)單獨的機電試驗系統(tǒng)擁有堅固的結(jié)構(gòu)，包括2個（可升級成3個）動態(tài)作動器和高質(zhì)量的機械和電子元件，能夠獲得重復(fù)性良好的試驗結(jié)果，高品質(zhì)使其適用于科研和常規(guī)的試驗應(yīng)用。
多功能循環(huán)單/直剪試驗系統(tǒng) (DSS)可以對直徑150mm（單剪試驗）的不同試樣尺寸進行試驗，并且還可以運行直徑100mm試樣尺寸的直剪試驗。加載架是一種具有高剛度的重型結(jié)構(gòu)，以減少在動態(tài)重復(fù)加載試驗期間可能影響測量精度的撓度和振動。
多功能循環(huán)單/直剪試驗系統(tǒng) (DSS)通過電機動態(tài)作動器施加垂直和水平荷載，使每個軸能夠以位移（應(yīng)變或速度）模式以及荷載控制模式進行控制。該系統(tǒng)的主要優(yōu)點是準確測試土力學(xué)參數(shù)，而剪切試驗組件之間沒有傾斜和摩擦，高質(zhì)量和低摩擦的雙線性導(dǎo)軌用于確保強度和對齊，而不會在法向和剪切方向上傾斜，正應(yīng)力和剪應(yīng)力由電機驅(qū)動系統(tǒng)閉環(huán)控制。
圓柱形試樣安裝在橡皮膜內(nèi)并固定在封閉的拋光低摩擦特氟龍涂層環(huán)內(nèi)（也可提供帶絲網(wǎng)的橡皮膜），試樣的水平直徑保持恒定（恒定截面面積），而在垂直沉降過程中允許收縮。剪切應(yīng)力是通過水平運動產(chǎn)生的，該運動在試樣底部施加。兩片透水石位于試樣的頂部和底部，頂部和底部的兩個孔隙水端口方便飽和試樣。該系統(tǒng)配備GEOsys軟件，用戶可以全自動運行所有試驗階段，并且在試驗過程中無需操作人員參與。
產(chǎn)品特點
? 高剛度加載架
? 被動或主動高度控制
? 系統(tǒng)內(nèi)置 2 根剛性反力柱，以保持系統(tǒng)的剛性
? 剪切過程中上壓板保持不動
? 閉環(huán)控制法向和剪切應(yīng)力
? 用于試樣的低摩擦試樣滑環(huán)（k0 條件）
? 執(zhí)行排水（恒定荷載）和不排水（恒定體積）試驗
? 頂部和底部兩個孔隙水端口，用于飽和
? 提供不同粗糙度的透水石，即平面、帶凹槽、帶脊帶和帶嵌入銷
? 獨特的多向荷載傳感器進行剪切載荷測量
? 高質(zhì)量和低摩擦的雙直線導(dǎo)軌用于確保強度和對齊，而不會在法向和剪切方向上傾斜
? 高速動態(tài)控制器（2.5 kHz 或 10 kHz），用于監(jiān)測測量值和閉環(huán)控制，例如：載荷、位移、位置等
? 應(yīng)用不同類型的波形，例如：正弦波、方波、三角波、半正弦波、鋸齒波、倒鋸齒波、矩形波和用戶定義的波形
? 實時數(shù)據(jù)和圖表顯示
? 用于將數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)?PC 的以太網(wǎng)端口
? 防止過載和超量程的保護功能
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