起停式曲柄飞剪剪切力能参数计算及仿真分析

剪切力的计算方法

第3章 剪切和挤压的实用计算 3.1 剪切的概念 在工程实际中，经常遇到剪切问题。剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用(图3-1a)，构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面(n m -面)发生相对错动(图3-1b)。 图3-1 工程中的一些联接件，如键、销钉、螺栓及铆钉等，都是主要承受剪切作用的构件。构件剪切面上的力可用截面法求得。将构件沿剪切面n m -假想地截开，保留一部分考虑其平衡。例如，由左部分的平衡，可知剪切面上必有与外力平行且与横截面相切的力Q F (图3-1c)的作用。Q F 称为剪力，根据平衡方程∑=0Y ，可求得F F Q =。 剪切破坏时，构件将沿剪切面(如图3-la 所示的n m -面)被剪断。只有一个剪切面的情况，称为单剪切。图3-1a 所示情况即为单剪切。 受剪构件除了承受剪切外，往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作用。在图3-1中没有完全给出构件所受的外力和剪切面上的全部力，而只是给出了主要的受力和力。实际受力和变形比较复杂，因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析是困难的。工程中对这类构件的强度计算，一般采用在试验和经验基础上建立起来的比较简便的计算方法，称为剪切的实用计算或工程计算。 3.2 剪切和挤压的强度计算 3.2.1 剪切强度计算 剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。图3-2a 为一种剪切试验装置的简图，试件的受力情况如图3-2b 所示，这是模拟某种销钉联接的工作情形。当载荷F 增大至破坏载荷b F 时，试件在剪切面m m -及n n -处被剪断。这种具有两个剪切面的情况，称为双剪切。由图3-2c 可求得剪切面上的剪力为 2 F F Q =

土层等效剪切波速度

一、前言 受※的委托，※省※院于※年※月※日对※工程拟建场地进行单孔波速法、地脉动测试。该场地位于※路※号，根据场地条件及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等有关规定，本场地共完成K16#、K37#、K69#、K75#、K82#、K96#六个孔剪切波速及场地脉动测试工作。测试的目的是对拟建建筑场地土的类型及建筑场地类别进行划分，以确定建筑抗震有利、不利和危险地段。 本项目工作技术要求： 1、 测定场地20米以内的等效剪切波速； 2、 测定场地地脉动； 3、 确定场地土类型及建筑场地类别。 二、检测设备、基本原理 1、检测设备 检测设备采用武汉建科科技有限公司制造的WAVE2000场地振动测试仪，检测设备及现场联接见图1。 1-场地振动测试仪 2-重物 3-木板 4-外触发传感器 5-三分量探头 6-探头信号传输线 7-外触发传感器信号线 8-钢丝绳（或尼龙绳） 图1 单孔波速测试示意图 2、剪切波速及地脉动测试基本原理 单孔剪切波速法（检层法）测试基本原理： 用木锤或适宜的铁锤分别水平敲击水平放置孔口的木板两端，地表产生的剪切波经地层传播，由孔内三分量检波器的水平向检波器接收SH 波信号，然后读取正、反两方向的实测波形，找出波形交叉点，读取初至波传播时间，进而计算出各测点(层)剪切波速值及其它相关参数。 地脉动测试原理： 地脉动测试时应选择外界环境干扰极小的深夜进行。测试时将地脉动拾振器放置于平整场地地表土上，一般按东西向EW 、南北向SN 、垂直向VR 三个方向放置。测试时由三分量拾振器分别接收三个方向的脉动信号，信号再通过放大，采集仪记录，即可在时域曲线上分析信号幅值大小，从频率域曲线上分析其频率组成并确定场地卓越周期值。 土层的等效剪切波速，按下列公式计算： ∑=÷=÷=n i si i sc v d t t d v 10) (

常用剪切波波速

常用剪切波 剪切波波速成果图 4 相关公式编辑 剪切波速测试单孔法 压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定： （1）确定压缩波的时间，应采用竖向传感器记录的波形； （2）确定剪切波的时间，应采用水平传感器记录的波形。 压缩波或剪切波从振源到达测点的时间，应按下列公式进行斜距校正： 式中T ——压缩波或剪切波从振源到达测点经斜距校正后的时间（ s）（相应于波从孔口到达测点的时间）； TL ————压缩波或剪切波从振源到达测点的实测时间（s）； K ——斜距校正系数； H ——测点的深度（ m ）； H0 ——振源与孔口的高差（m ）, 当振源低于孔口时，H0 为负值； L ——从板中心到测试孔的水平距离（m）。 时距曲线图的绘制，应以深度H 为纵坐标，时间T 为横坐标。 波速层的划分，应结合地质情况，按时距曲线上具有不同斜率的折线段确定。 每一波速层的压缩波波速或剪切波波速，应按下式计算：

式中V ——波速层的压缩波波速或剪切波波速（m/s ）； △H——波速层的厚度（m）； △T——压缩波或剪切波传到波速层顶面和底面的时间差（s）。剪切波速测试跨孔法 压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定： （1）确定压缩波的时间，应采用水平传感器记录的波形； （2）确定剪切波的时间，应采用竖向传感器记录的波形。 由振源到达每个测点的距离，应按测斜数据进行计算。 每个测试深度的压缩波波速及剪切波波速，应按下列公式计算： 式中 VP ——压缩波波速（ m/s ）； VS ——剪切波波速（ m/s ）； TP1 ——压缩波到达第 1 个接收孔测点的时间（s）； TP2 ——压缩波到达第 2 个接收孔测点的时间（s）； TS1 ——剪切波到达第 1 个接收孔测点的时间（s）； TS2 ——剪切波到达第 2 个接收孔测点的时间（s）； S1 ——由振源到第 1 个接收孔测点的距离（m） S2 ——由振源到第 2 个接收孔测点的距离（m） △S——由振源到两个接收孔测点距离之差（m）。[1] 卓越周期的计算 《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72 － 2004 》条文说明 [2]

土层等效剪切波速

每日一题20190613 一、真题再现： 159——岩土2016C27.某建筑场地勘察资料见下表，按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2010, 土层的等效剪切波速最接近下列哪个选项? （A）250 m/s （B） 260 m/s （C）270 m/s （D）280 m/s 勤学如春起之苗，不见其增，日有所长；辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。

勤学如春起之苗，不见其增，日有所长；辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。 二、80大海解析 【答案】B 根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）（2016版）: （1）由4.1.4-3，剪切波速大于500m/s 的孤石、透镜体，应视同周围土层，故玄武岩层一半厚度视为粉土层，一半厚度视为细中砂层。 （2）由4.1.4-1，场地覆盖层厚度计算至基岩顶，即20ov d m = （3）由4.1.5，计算深度0min =min 20d dov m =（，20）（20，20）= （4）由式（4.1.5-1）（4.1.5-2）， 0020=259.82/2.5/1802/2200.5/2200.5/29014.5/290se i si d d v m s t d v ===++++∑；（/）故选B 【评析】（1）根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）4.1.4确定覆盖层厚度时，取1款、2款最先满足的条件，满足其一即可，不需同时满足；注意剪切波速大于500m/s 的孤石、透镜体，应视同周围土层，剪切波速同周围土层；土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中扣除。 （2）根据4.1.4-2确定覆盖层厚度时，需同时满足：①地面5m 以下；②大于其上各土层剪切波速2.5倍；③该层及其下卧各层岩土剪切波速均不小于400m/s 。 （3）土层的等效剪切波速计算时， 计算深度取覆盖层厚度和20m 两者的较小值，即0min d dov =（，20）。 【考点】土层等效剪切波速 三、规范条文及教材依据 《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010 ）

剪切力的计算方法

第3章剪切和挤压的实用计算 3.1剪切的概念 在工程实际中，经常遇到剪切问题。剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴 线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用（图3-1a），构件 的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面（m - n面）发生相对错动（图3- 1b）。 图3-1 工程中的一些联接件，如键、销钉、螺栓及铆钉等，都是主要承受剪切作用的构 件。构件剪切面上的内力可用截面法求得。将构件沿剪切面m-n假想地截开，保留一 部分考虑其平衡。例如，由左部分的平衡，可知剪切面上必有与外力平行且与横截面相切的内力F Q （图3-1C）的作用。F Q称为剪力，根据平衡方程',=0，可求得F Q二F。剪切破坏时，构件将沿剪切面（如图3-la所示的m-n面）被剪断。只有一个剪切面的情况，称为单剪切。图3-1a所示情况即为单剪切。 受剪构件除了承受剪切外，往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作用。在图3-1中没有完全给出构件所受的外力和剪切面上的全部内力，而只是给出了主要的受力和内力。实际受力和变形比较复杂，因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析是困难的。工程中对这类构件的强度计算，一般采用在试验和经验基础上建立起来的比较简便的计算方法，称为剪切的实用计算或工程计算。

3.2剪切和挤压的强度计算3.2.1剪切强度计算

剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。图 试验装置的简图，试件的受力情况如图 3-2b 所示，这是模拟某种销钉联接的工作情 形。当载荷F 增大至破坏载荷 F b 时，试件在剪切面 m - m 及n - n 处被剪断。这种具 有两个剪切面的情况，称为双剪切。由图 3-2c 可求得剪切面上的剪力为 F Q 图3-2 由于受剪构件的变形及受力比较复杂，剪切面上的应力分布规律很难用理论方法 确定，因而工程上一般采用实用计算方法来计算受剪构件的应力。 在这种计算方法中, 假设应力在剪切面内是均匀分布的。若以 A 表示销钉横截面面积，则应力为 F Q A ?与剪切面相切故为切应力。以上计算是以假设“切应力在剪切面上均匀分布”为基础 的，实际上它只是剪切面内的一个“平均切应力”，所以也称为名义切应力。 当F 达到F b 时的切应力称剪切极限应力， 记为-b 。对于上述剪切试验， 剪切极限 应力为 _ Fb ■b - 2A 3-2a 为一种剪切 (3-1) bj

常用剪切波波速

剪切波速测试单孔法 压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定： （1）确定压缩波的时间，应采用竖向传感器记录的波形； （2）确定剪切波的时间，应采用水平传感器记录的波形。 压缩波或剪切波从振源到达测点的时间，应按下列公式进行斜距校正： 式中T——压缩波或剪切波从振源到达测点经斜距校正后的时间（s）（相应于波从孔口到达测点的时间）； TL————压缩波或剪切波从振源到达测点的实测时间（s）； K——斜距校正系数； H——测点的深度（m）； H0——振源与孔口的高差（m）,当振源低于孔口时，H0为负值； L——从板中心到测试孔的水平距离（m）。 时距曲线图的绘制，应以深度H为纵坐标，时间T为横坐标。 波速层的划分，应结合地质情况，按时距曲线上具有不同斜率的折线段确定。 每一波速层的压缩波波速或剪切波波速，应按下式计算： 式中V——波速层的压缩波波速或剪切波波速（m/s）； △H——波速层的厚度（m）； △T——压缩波或剪切波传到波速层顶面和底面的时间差（s）。 剪切波速测试跨孔法

压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定： （1）确定压缩波的时间，应采用水平传感器记录的波形； （2）确定剪切波的时间，应采用竖向传感器记录的波形。 由振源到达每个测点的距离，应按测斜数据进行计算。 每个测试深度的压缩波波速及剪切波波速，应按下列公式计算： 式中VP——压缩波波速（m/s）； VS——剪切波波速（m/s）； TP1——压缩波到达第1个接收孔测点的时间（s）； TP2——压缩波到达第2个接收孔测点的时间（s）； TS1——剪切波到达第1个接收孔测点的时间（s）； TS2——剪切波到达第2个接收孔测点的时间（s）； S1——由振源到第1个接收孔测点的距离（m） S2——由振源到第2个接收孔测点的距离（m） △S——由振源到两个接收孔测点距离之差（m）。[1]卓越周期的计算 《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72－2004》条文说明 [2] 规范重点摘录 剪切波速土的类型划分和剪切波速范围

材料力学-切应力计算

第四章弹性杆横截面上的切应力分析 § 4-3梁横力弯曲时横截面上的切应力 梁受横弯曲时，虽然横截面上既有正应力，又有切应力。但一般情况下，切应力 对梁的强度和变形的影响属于次要因素，因此对由剪力引起的切应力，不再用变形、物理和静力关系进行推导，而是在承认正应力公式（6-2）仍然适用的基础上，假定剪应力在横截面 上的分布规律，然后根据平衡条件导出剪应力的计算公式。 1.矩形截面梁 对于图4-15所示的矩形截面梁，横截面上作用剪力F Q。现分析距中性轴z为y的横线aa1 上的剪应力分布情况。根据剪应力成对定理，横线aa1两端的剪应力必与截面两侧边相切， 即与剪力F Q的方向一致。由于对称的关系，横线aa i中点处的剪应力也必与F Q的方向相同。 根据这三点剪应力的方向，可以设想aa i线上各点切应力的方向皆平行于剪力F Q。又因截面高度h大于宽度b,切应力的数值沿横线aa i不可能有太大变化，可以认为是均匀分布的。基于上述分析，可作如下假设： 1）横截面上任一点处的切应力方向均平行于剪hj力F Q。 2）切应力沿截面宽度均匀分布。 图4-15 图4-16 基于上述假定得到的解，与精确解相比有足够的精确度。从图4-16a的横弯梁中截出dx 微段，其左右截面上的内力如图4-16b所示。梁的横截面尺寸如图4-16c所示，现欲求距中性 轴z为y的横线aa1处的切应力。过aa1用平行于中性层的纵截面aa2C1自dx微段中截出 一微块（图4-16d）。根据切应力成对定理，微块的纵截面上存在均匀分布的剪应力。微块左右侧面上正应力的合力分别为N1和N2，其中

y 1dA 。 A * 由微块沿x 方向的平衡条件 这样，式（4-32）可写成 N 1 I dA A * My 1 dA Ms ； z A * I z (4-29) N 2 II dA (M dM)y 1dA A * A * I z (M dM)。 * ^n^Sz (4-30) 式中，A 为微块的侧面面积， （ii ）为面积 A 中距中性轴为 y i 处的正应力， 将式 N 1 N 2 （4-29）和式（4-30）代入式 dM * nr S z bdx 0 4-31)，得 bdx 0 dM S ； dx bI z (4-31) 因 F Q , dx ，故求得横截面上距中性轴为 y 处横线上各点的剪应力 * F Q S Z bn (4-32) 式（4-32）也适用于其它截面形式的梁。式中， F Q 为截面上的剪力; I z 为整个截面 对中性轴z 的惯性矩；b 为横截面在所求应力点处的宽度; S y 为面积A *对中性轴的静矩。 对于矩形截面梁（图4-17），可取dA bdy i ，于是 * S z y i dA A 2(h y 2) 电( h! y 2) 上式表明，沿截面高度剪应力 4-17 ）。 按抛物线规律变化（图 在截面上、下边缘处，y= ± h , =0；在中性轴上，y=0， 2 切应力值最大，其值为 ■ 1 1 r 尸蛰 T *17 A" y 图 4-17 * S z 0,得

剪切应力计算

拉伸、压缩与剪切 1 基本概念及知识要点 1.1 基本概念 轴力、拉（压）应力、力学性能、强度失效、拉压变形、胡克定律、应变、变形能、静不定问题、剪切、挤压。 以上概念是进行轴向拉压及剪切变形分析的基础，应准确掌握和理解这些基本概念。 1.2 轴向拉压的内力、应力及变形 1．横截面上的内力：由截面法求得横截面上内力的合力沿杆的轴线方向，故定义为轴力 F N ，符号规定：拉力为正，压力为负。工程上常以轴力图表示杆件轴 力沿杆长的变化。 2．轴力在横截面上均匀分布，引起了正应力，其值为 F A σ= N 正应力的符号规定：拉应力为正，压应力为负。常用的单位为MPa 、Pa 。 3．强度条件 强度计算是材料力学研究的主要问题之一。轴向拉压时，构件的强度条件是 []F A σσ= ≤N 可解决三个方面的工程问题，即强度校核、设计截面尺寸及确定许用载荷。 4．胡克定律 线弹性范围内，杆的变形量与杆截面上的轴力F N 、杆的长度l 成正比，与截面尺寸A 成反比；或描述为线弹性范围内，应力应变成正比，即 F l l E E A σε?= =N 式中的E 称为材料的弹性模量，EA 称为抗拉压刚度。胡克定律揭示在比例极限内，应力和应变成正比，是材料力学最基本的定律之一，一定要熟练掌握。 1.3 材料在拉压时的力学性能 材料的力学性能的研究是解决强度和刚度问题的一个重要方面。材料力学性能的研究一般是通过实验方法实现的，其中拉压试验是最主要、最基本的一种试验，由它所测定的材料性能指标有： E —材料抵抗弹性变形能力的指标；b s σσ,—材料的强度指标； ψδ, —材料的塑性指标。低碳钢的拉伸试验是一个典型的试验。

常用剪切波波速

常用剪切波波速 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

相关公式 剪切波速测试单孔法 压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定： （1）确定压缩波的时间，应采用竖向传感器记录的波形； （2）确定剪切波的时间，应采用水平传感器记录的波形。 压缩波或剪切波从振源到达测点的时间，应按下列公式进行斜距校正： 式中T——压缩波或剪切波从振源到达测点经斜距校正后的时间（s）（相应于波从孔口到达测点的时间）； TL————压缩波或剪切波从振源到达测点的实测时间（s）； K——斜距校正系数； H——测点的深度（m）； H0——振源与孔口的高差（m）,当振源低于孔口时，H0为负值； L——从板中心到测试孔的水平距离（m）。 时距曲线图的绘制，应以深度H为纵坐标，时间T为横坐标。 波速层的划分，应结合地质情况，按时距曲线上具有不同斜率的折线段确定。 每一波速层的压缩波波速或剪切波波速，应按下式计算： 式中V——波速层的压缩波波速或剪切波波速（m/s）； △H——波速层的厚度（m）； △T——压缩波或剪切波传到波速层顶面和底面的时间差（s）。

剪切波速测试跨孔法 压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定： （1）确定压缩波的时间，应采用水平传感器记录的波形； （2）确定剪切波的时间，应采用竖向传感器记录的波形。 由振源到达每个测点的距离，应按测斜数据进行计算。 每个测试深度的压缩波波速及剪切波波速，应按下列公式计算： 式中VP——压缩波波速（m/s）； VS——剪切波波速（m/s）； TP1——压缩波到达第1个接收孔测点的时间（s）； TP2——压缩波到达第2个接收孔测点的时间（s）； TS1——剪切波到达第1个接收孔测点的时间（s）； TS2——剪切波到达第2个接收孔测点的时间（s）； S1——由振源到第1个接收孔测点的距离（m） S2——由振源到第2个接收孔测点的距离（m） △S——由振源到两个接收孔测点距离之差（m）。[1]卓越周期的计算 《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72－2004》条文说明 [2] 规范重点摘录 剪切波速土的类型划分和剪切波速范围

场地土层剪切波速测试

建设工程地震安全性评价许可证书等级：甲级 编号：中震安证甲字第030号 湛江江南华府小区商住楼工程场地土层剪切波速测定 与建筑场地类别划分 广东省地震工程勘测中心 2012年1月

项目名称：湛江江南华府小区商住楼 工程场地土层剪切波速测定与建筑场地类别划分提交报告单位：广东省地震工程勘测中心 项目负责人：吴业彪 技术负责人：闻则刚 报告编写人：闻则刚、段振良 提交报告时间：2012年1月

1 场地土层剪切波速测试 为取得土层沿深度各测点的剪切波速数据，采用速度检层法对本场地的工程地震钻孔进行测试，沿孔深每一土层界面设一个测试点，厚度大于2m 的土层，一般每隔2m 左右设一个测试点。用速度检层法测得的剪切波速是钻孔内相邻二测点中间土层的平均剪切波速。首先从电脑测震仪记录到的波形确定剪切波的初至时刻，再根据震源的起始时刻和波的初至时刻确定波的走时，然后由钻孔中的测点深度与震源到孔的距离确定波的行程，将波的行程除以走时就可以确定剪切波的传播速度。 图1是剪切波速计算示意图。h 1, h 2 …,h i 分别为钻孔内各测点间的厚度；s 为震源到钻孔的距离；L 1, L 2 …,L i 是各测点到震源的距离；1α, 2α…, i α是剪切波入射到孔壁的夹角。设t 1, t 2 …,t i 分别为剪切波由震源到各个测点的走时，则剪切波在各层的速度v 1, v 2 …,v i 分别为： 1 11 1cos αt h v = (1.1) 1 1222 2cos cos ααt t h v -= (1.2) 2 2333 3cos cos ααt t h v -= (1.3) …………………………… 1 1cos cos ---= i i i i i i t t h v αα (1.4) 现场测试数据经过计算分析，场地2个工程地震钻孔的位置见图1-2，剪切波速v s 测试结果见图1-3—1-4所示，岩土性特征见工程地质勘察报告。 图1-1 剪切波速计算示意图

剪切力的计算方法

第3章剪切和挤压的实用计算 3.1 剪切的概念 在工程实际中，经常遇到剪切问题。剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用(图3-1a)，构件 m-面)发生相对错动(图3-1b)。的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面(n 图3-1 工程中的一些联接件，如键、销钉、螺栓及铆钉等，都是主要承受剪切作用的构件。构件剪切面上的内力可用截面法求得。将构件沿剪切面n m-假想地截开，保留一部分考虑其平衡。例如，由左部分的平衡，可知剪切面上必有与外力平行且与横截面相切的内力Q F(图3-1c)的作用。Q F称为剪力，根据平衡方程∑=0 F Q=。 Y，可求得F 剪切破坏时，构件将沿剪切面(如图3-la所示的n m-面)被剪断。只有一个剪切面的情况，称为单剪切。图3-1a所示情况即为单剪切。 受剪构件除了承受剪切外，往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作用。在图3-1中没有完全给出构件所受的外力和剪切面上的全部内力，而只是给出了主要的受力和内力。实际受力和变形比较复杂，因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析是困难的。工程中对这类构件的强度计算，一般采用在试验和经验基础上建立起来的比较简便的计算方法，称为剪切的实用计算或工程计算。 3.2 剪切和挤压的强度计算 3.2.1 剪切强度计算

剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。图3-2a 为一种剪切试验装置的简图，试件的受力情况如图3-2b 所示，这是模拟某种销钉联接的工作情形。当载荷F 增大至破坏载荷b F 时，试件在剪切面m m -及n n -处被剪断。这种具有两个剪切面的情况，称为双剪切。由图3-2c 可求得剪切面上的剪力为 2 F F Q = 图3-2 由于受剪构件的变形及受力比较复杂，剪切面上的应力分布规律很难用理论方法确定，因而工程上一般采用实用计算方法来计算受剪构件的应力。在这种计算方法中，假设应力在剪切面内是均匀分布的。若以A 表示销钉横截面面积，则应力为 A F Q =τ (3-1) τ与剪切面相切故为切应力。以上计算是以假设“切应力在剪切面上均匀分布”为基础的，实际上它只是剪切面内的一个“平均切应力”，所以也称为名义切应力。 当F 达到b F 时的切应力称剪切极限应力，记为b τ。对于上述剪切试验，剪切极限应力为 A F b b 2= τ

剪切波速测试技术要求

XXXXXXX线物探工作技术要求 依据铁三院《XXXXXXXX线X测任务书》要求，物探所承担了该项目的物探任务，为保证工作顺利进行，提高资料质量，特制定以下技术要求： 一、工作技术标准 1﹑《铁路工程物理勘探规程》TB10013—2004 2﹑《铁路勘测细则》QJ/SSY034—2000 3、《铁路工程抗震设计规范》GB50111—2006 4、《建筑抗震设计规范》GB50011-2001 二、要求解决的工程、地质问题 1、剪切波速测试； 三、质量保证措施 1、对投入的仪器设备进行全面检查，不符合要求的立即申报修、换。 2、工作时严格执行ISO9001质量体系标准，重视质量过程控制。野外记录各项签署要齐全。 严格执行开工前检查，中间检查和质量验收制度，发现问题及时纠正，不符合质量要求的原始资料，不能作为解释依据。 3、接受任务时，和有关专业加强联系，明确任务、目的。了解测区基本的地层岩性、地质 年代、地质构造及水文地质情况，选择合适的物探方法及技术，内业工作与外业工作同步进行，以指导外业工作。 4、外业工作时分别拍摄场地全景照片、仪器摆放照片、电线电缆照片，激发板位置照片、 岩芯照片、现场工作片段照片，以便物探人员了解现场的情况。 5、现场测试深度达不到要求或出现其他特出情况，立即与物探所联系，经过确认后方可 开展下一步工作。 6、剪切波测试当天应把原始数据、工作的情况统计表、现场照片发到物探所邮箱，对原 始数据进行分析判断合格后，三天内提交整理好的成果资料，原始数据有疑问，测试人员及时与现场地质人员协商重做或改在靠近的孔补测。 7、内业工作与外业同步进行，不得拖后，以便内业指导外业和及时提交资料。 8、原始资料根据工点名称分门别类，标属各项参数，以便于资料的归档管理。 9、成果图的编制要按照“物探通用标准图式”进行绘制，所用符号、图例及有关名词术语 要符合“细则”的规定。 10、检查工作量不小于分项工作总工作量的5%，误差应满足“物规”中的规定。 四、安全生产措施 1、各班组制定严格的安全措施, 制定安全生产细则，设立专职的安全员，负责班组成员的 安全教育工作，作到时时有安全检查；处处有安全警示，确保工作安全。 2、认真学习有关交通安全等安全守则, 保证工作安全进行。 3、严格落实我院各级安全生产责任制和铁路勘测安全规则。注意驻地的放火防盗工作，注 意饮食卫生。 五、剪切波速测试 （一）外业工作 1、物探方法：单孔检层法: a、剪切波测试工作，应保证探头下井安全和测试深度，测试前应取得钻孔地层柱状图资料，

2020年剪切力的计算方法-剪力强度公式

作者：旧在几 作品编号：2254487796631145587263GF24000022 时间：2020.12.13 第3章剪切和挤压的实用计算 3.1 剪切的概念 在工程实际中，经常遇到剪切问题。剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用(图3-1a)，构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面m-面)发生相对错动(图3-1b)。 (n 图3-1 工程中的一些联接件，如键、销钉、螺栓及铆钉等，都是主要承受剪切作用的构件。构件剪切面上的内力可用截面法求得。将构件沿剪切面n m-假想地截开，保留一部分考虑其平衡。例如，由左部分的平衡，可知剪切面上必有与外力平行且与横截面相切的内力 F(图3-1c)的作用。Q F称为剪力， Q 根据平衡方程∑=0 F Q=。 Y，可求得F 剪切破坏时，构件将沿剪切面(如图3-la所示的n m-面)被剪断。只有一个剪切面的情况，称为单剪切。图3-1a所示情况即为单剪切。 受剪构件除了承受剪切外，往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作用。在图3-1中没有完全给出构件所受的外力和剪切面上的全部内力，而只是给出了主要的受力和内力。实际受力和变形比较复杂，因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析是困难的。工程中对这类构件的强度计算，一般采用在试验和经验基础上建立起来的比较简便的计算方法，称为剪切的实用计算或工程计算。

3.2 剪切和挤压的强度计算 3.2.1 剪切强度计算 剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。图3-2a 为一种剪切试验装置的简图，试件的受力情况如图3-2b 所示，这是模拟某种销钉联接的工作情形。当载荷F 增大至破坏载荷b F 时，试件在剪切面m m -及n n -处被剪断。这种具有两个剪切面的情况，称为双剪切。由图3-2c 可求得剪切面上的剪力为 2F F Q = 图3-2 由于受剪构件的变形及受力比较复杂，剪切面上的应力分布规律很难用理论方法确定，因而工程上一般采用实用计算方法来计算受剪构件的应力。在这种计算方法中，假设应力在剪切面内是均匀分布的。若以A 表示销钉横截面面积，则应力为 A F Q =τ (3-1) τ与剪切面相切故为切应力。以上计算是以假设“切应力在剪切面上均匀分布”为基础的，实际上它只是剪切面内的一个“平均切应力”，所以也称为名义切应力。 当F 达到b F 时的切应力称剪切极限应力，记为b τ。对于上述剪切试验，剪切极限应力为

剪切波速

琼中白鹭湖度假区19#楼场地土剪切波速测试报告 工程名称：琼中白鹭湖度假区19#楼 场地位置：琼中县湾岭镇白鹭湖度假区 测试人员：黄小松 报告编写：黄小松 审核人：周龙茂 东华理工大学勘察设计研究院 二O一三年十一月

一、项目概况 琼中白鹭湖度假区19#楼详细勘察为确定场地各土层剪切波波速和土层等效剪切波，划分建筑场地的类别。现场进行了场地土层剪切波试验，本次完成测试孔2个（编号为ZK4、ZK13）。 二、地质概况 地质概况详见“琼中白鹭湖度假区19#楼岩土工程详细勘察报告”。 三、野外工作方法与技术 1、剪切波速测试工作方法 本次试验采用单孔法波速测试——敲板法。震源设置在离孔口1.5米左右的地方，木板与地面耦合良好，木板上压上数百公斤重物，木板中心位置应正对钻孔，精确测量震源至孔口距离。测量时，井中三分量检波器（探头）放至孔底，由深到浅测量，测点点距为1米。在板两端用重锤垂直测线沿水平方向敲击并采集数据。测试过程如图1所示。 测试仪器采用武汉岩海的RS-1616K动测仪及配套设备。 2、遵循的技术标准 《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）（2010版）； 《地基动力特性测试规范》（GB/T 50269-97）。 3、土的分类及场地类别判别标准 （1）按表1划分土的类型

土的类型划分和剪切波速范围表1 ak （2）建筑的场地类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表2划分为四类 各类建筑场地的覆盖层厚度（m）表2 四、数据采集与处理 根据工作任务，现场采集了2个孔的剪切波速数据。 数据处理，室内采用武汉岩海公司剪切波分析程序分析。利用该程序提供的数据处理功能进行曲线修正，有数字滤波、平滑、消除直流、前清零、后清零、波形前移、波形后移、波形反相等。完成工勘资料的输入，人工分层，并输出成果图，成果图有原始波形图、剪切波速直方图。 五、测试结果与结论 1、测试结果 场地各岩土层剪切波波速值测试结果如下表

剪切计算公式

2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件 剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。 []s F A ττ= ≤ (5-6) 这里[τ]为许用剪应力，单价为Pa 或MPa 。 由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷τ0，再除以安全系数n ，得许用剪应力[τ]。 []n ττ= (5-7) 各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。 一般来说，材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间，存在如下关系： 对塑性材料： []0.60.8[]τσ= 对脆性材料： []0.8 1.0[]τσ= (2) 剪切实用计算 剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。下面通过几个简单的例题来说明。 例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢，[τ]＝30MPa ，直径d=20mm 。挂钩及被连接板件的厚度分别为t ＝8mm 和t 1＝12mm 。牵引力F=15kN 。试校核销钉的剪切强度。 图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图 解：销钉受力如图5-12(b)所示。根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和 n-n 两个面向左错动。所以有两个剪切面，是一个双剪切问题。由平衡方程容易求出： 2s F F = 销钉横截面上的剪应力为： 332151023.9MPa<[] 2(2010)4s F A ττπ-?===?? 故销钉满足剪切强度要求。 例5-2 如图5-13所示冲床，F max =400KN ，冲头[σ]=400MPa ，冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。

剪切波速测试报告

XXX城区地震小区划场地工程地震条件勘察剪切波速测试报告 XXXXXXXX研究院有限公司 二零壹八年五月

一、前言 受XXX有限责任公司委托，XXX研究院有限公司的相关工程技术人员于2018年4月20日赶赴XXX施工区，开始对“XXX城区地震小区划场地工程地震条件勘察工程”场地进行单孔剪切波速测试，2018年4月30结速野外测试工作。该场地位于XXX城区内，根据场地条件及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）等有关规定，本场地共完成ZK1-ZK10共10个一般孔，PZ2#-PZ6#5个排钻孔（用于断层判定）进行了剪切波速测试工作，测试的目的是对勘察区场地土的类型及场地类别进行划分，以确定建筑抗震有利、不利和危险地段。 本项目工作技术要求： 1、测定钻孔深范围内的土及基岩等效剪切波速； 2、确定场地土类型及建筑场地类别。 二、检测设备、基本原理 1、检测设备 检测设备采用武汉建科科技有限公司制造的WAVE2000S场地振动测试仪，检测设备及现场联接见图1. 图1 单孔波速测试示意图 1-场地振动测试仪 2-重物 3-木板 4-外触发传感器 5-三分量控头

6-探头信号传输线 7-外触发传感器信号线 8-钢丝绳（或尼龙绳） 2、剪切波速及地脉动测试基本原理 单孔剪切波速法（检层法）测试基本原理； 用木锤或适宜的铁锤分别水平敲击水平放置孔口的木板两端，地表产生的剪切波经地层传播，由孔内三分量检波器的水平向检波器接收SH 波信号，然后读取正、反两方向的实测波形，找出波形交叉点，读取初至波传播时间，进而计算出各测点（层）剪切波速值及其它相关参数。 土层的等效剪切波速，按下列公式计算； ∑===n i si i se v d t t d V 1 0// 式中 Vse ——土层等效剪切波速度； d 0——计算深度（m ），取覆盖层厚度和20m 二者的较小值； t ——剪切波在地面至计算深度之间转播时间； di ——计算深度范围内第i 层的厚度（m ）； Vsi ——计算深度范围内第i 层土的剪切波速（m/s ）； n ——计算深度范围内土层的分层数。 相邻两测点地层波速计算工式为： 1 21 211 2 11..1222 ----++-+???? ? ?-=i i i i i i i i t H s H s H H t H s H H v 式中：Vi 是第i-1点第i 点土层的剪切波速（m/s ）； Hi 是第i 点的深度（m ）：Hi-1是第i-1点的深度（m ）；S 是激振板中心到孔中心的距离（m ）； ti 为第i 点的剪切波到时（S ）；ti-1为第i-1点的剪切波到时（s ）。

剪切力的计算方法

精心整理 第3章剪切和挤压的实用计算 3.1剪切的概念 在工程实际中，经常遇到剪切问题。剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用(图3-1a)， (图F F Q =。 3-1剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。图3-2a 为一种剪切试验装置的简图，试件的受力情况如图3-2b 所示，这是模拟某种销钉联接的工作情形。当载荷F 增大至破坏载荷b F 时，试件在剪切面m m -及n n -处被剪断。这种具有两个剪切面的情况，称为双剪切。由图3-2c 可求得剪切面上的剪力为

图3-2 (3-1) τ 将 τ b (3-2) 一般情况下，联接件在承受剪切作用的同时，在联接件与被联接件之间传递压力的接触面上还发生局部受压的现象，称为挤压。例如，图3-2b给出了销钉承受挤压力作用的情况，挤压力以 F表示。当挤压力超过一定限度时，联接件或被联接件 bs 在挤压面附近产生明显的塑性变形，称为挤压破坏。在有些情况下，构件在剪切破坏之前可能首先发生挤压破坏，所以需要建立挤压强度条件。图3-2a中销钉与被联

接件的实际挤压面为半个圆柱面，其上的挤压应力也不是均匀分布的，销钉与被联接件的挤压应力的分布情况在弹性范围内如图3-3a 所示。 图3-3 与上面解决抗剪强度的计算方法类同，按构件的名义挤压应力建立挤压强度条件 ] bs F (3-3) 式中bs σ为td ；在例3-1图3-4中，已知钢板厚度mm 10=t ，其剪切极限应力MPa 300=b τ。若用冲床将钢板冲出直径mm 25=d 的孔，问需要多大的冲剪力F ? 图3-4 解剪切面就是钢板内被冲头冲出的圆柱体的侧面，如图3-4b 所示。其面积为 冲孔所需的冲力应为

剪切波速实验报告

剪切波速试验 1.1试验的目的 （1）掌握波速试验操作方法及试验原理。并能独立进行波速测试、试验数据处理，认识了解试验设备。 （2）划分场地土类型。 （3）计算场地剪切模量和卓越周期。 1.2 试验的适用范围 波速测试适用于测定各类岩土体的压缩波、剪切波或瑞利波的波速，可根 据任务要求，采用单孔法、跨孔法或面波法。利用铁球水平撞击木板，使板与地面之间发生运动，产生丰富的剪切波，从而在钻孔内不同高度处分别接收通过土层向下传播的剪切波。因为这种竖向传播的路径接近于天然地层由基岩竖直向上传播的情况，因此对地层反应分析较为有用。 1.3试验的基本原理 单孔法通常是指在地面或者信号接收孔中激振时，检波器在一个孔中自下而上逐层检测土层的P 波或S 波波速。 （1）地下介质采用水平层状地层模型； （2）剪切波速在水平方向为均匀分布，而在垂直方向随深度变化； （3）反演公式： ∑-=-----= 11 1 1 cos i j sj j j i i i i si V h h t h h V θ 式中 si V 、ji V --分别为第i 和第j 个测点深度处的剪切波速（m/s)； i h 、j h --分别为第i 和第j 个测点的深度（m)； i t --第i 个测点深度的到时（s)； i θ--第i 个测点到激发点的连线与钻孔轴向的夹角。 1.4试验的仪器设备 RSM-SW 波速测试仪，主要包括波速剪切仪、剪切波电缆线、三分量传感器、大铁锤、条木等

1.5试验步骤 （1）在指定测试地点打钻孔，垂直度要求与一般勘察探空一样，现我们采用已经打好的钻孔（孔深约9m）。 （2）离开孔口0.5-1.5m处布置激震装置，激震装置采用大木条和铁锤构成。（3）孔内测点结合试验场地土层实际情况布置测点，测点垂直方向上的间距取1m。 （4）在孔内放置三分量检波器，在预定深度固定（机械固定）于孔壁上，并紧贴孔壁。 （5）测点布置，本试验采用孔内每一米布置一个测点。 （6）激发布置，本试验采用地面激震，距离孔口距离0.79m处埋设一块大木头，用大锤锤击木板两端，产生正反的剪切波。 （7）接收，采用三分量检波器，在不同的深度分别记录正反向剪切波的波速，检查记录波形的完整性和可判读性。如发现接收仪记录的波形不完整，或不可判读，则必须重做，直至正常为止。 1.6数据整理

剪切力的计算方法

第3章剪切与挤压得实用计算 3、1 剪切得概念 在工程实际中，经常遇到剪切问题.剪切变形得主要受力特点就是构件受到与其轴线相垂直得大小相等、方向相反、作用线相距很近得一对外力得作用(图３—１a）,构件得变形主要表现为沿着与外力作用线平行得剪切面(面)发生相对错动(图３—1b）。 图3-1 工程中得一些联接件，如键、销钉、螺栓及铆钉等，都就是主要承受剪切作用得构件。构件剪切面上得内力可用截面法求得。将构件沿剪切面假想地截开,保留一部分考虑其平衡。例如，由左部分得平衡,可知剪切面上必有与外力平行且与横截面相切得内力（图3—1ｃ)得作用.称为剪力，根据平衡方程，可求得。 剪切破坏时,构件将沿剪切面(如图3-la所示得面）被剪断。只有一个剪切面得情况,称为单剪切。图３—1a所示情况即为单剪切. 受剪构件除了承受剪切外,往往同时伴随着挤压、弯曲与拉伸等作用。在图3-1中没有完全给出构件所受得外力与剪切面上得全部内力,而只就是给出了主要得受力与内力．实际受力与变形比较复杂,因而对这类构件得工作应力进行理论上得精确分析就是困难得.工程中对这类构件得强度计算,一般采用在试验与经验基础上建立起来得比较简便得计算方法,称为剪切得实用计算或工程计算。 ３、2 剪切与挤压得强度计算 3、2、１剪切强度计算 剪切试验试件得受力情况应模拟零件得实际工作情况进行．图3—2ａ为一种剪切试验装置得简图,试件得受力情况如图３-２b所示，这就是模拟某种销钉联接得工作情形。当载荷增大至破坏载荷时,试件在剪切面及处被剪断。这种具有两个剪切面得情况,称为双剪切。由图3-2ｃ可求得剪切面上得剪力为 图3—2 由于受剪构件得变形及受力比较复杂,剪切面上得应力分布规律很难用理论方法确定，因而工程上一般采用实用计算方法来计算受剪构件得应力.在这种计算方法中，假设应力在剪切面内就是均匀分布得。若以A表示销钉横截面面积,则应力为

剪切力的计算方法

第3章 剪切和挤压的实用计算 剪切的概念 在工程实际中，经常遇到剪切问题。剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用(图3-1a)，构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面(n m -面)发生相对错动(图3-1b)。 图3-1 工程中的一些联接件，如键、销钉、螺栓及铆钉等，都是主要承受剪切作用的构件。构件剪切面上的内力可用截面法求得。将构件沿剪切面n m -假想地截开，保留一部分考虑其平衡。例如，由左部分的平衡，可知剪切面上必有与外力平行且与横截面 相切的内力Q F (图3-1c)的作用。Q F 称为剪力，根据平衡方程∑=0Y ，可求得F F Q =。 剪切破坏时，构件将沿剪切面(如图3-la 所示的n m -面)被剪断。只有一个剪切面的情况，称为单剪切。图3-1a 所示情况即为单剪切。 受剪构件除了承受剪切外，往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作用。在图3-1中没有完全给出构件所受的外力和剪切面上的全部内力，而只是给出了主要的受力和内力。实际受力和变形比较复杂，因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析是困难的。工程中对这类构件的强度计算，一般采用在试验和经验基础上建立起来的比较简便的计算方法，称为剪切的实用计算或工程计算。 剪切和挤压的强度计算 剪切强度计算 剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。图3-2a 为一种剪切

试验装置的简图，试件的受力情况如图3-2b 所示，这是模拟某种销钉联接的工作情形。当载荷F 增大至破坏载荷b F 时，试件在剪切面m m -及n n -处被剪断。这种具有两个剪切面的情况，称为双剪切。由图3-2c 可求得剪切面上的剪力为 2 F F Q = 图3-2 由于受剪构件的变形及受力比较复杂，剪切面上的应力分布规律很难用理论方法确定，因而工程上一般采用实用计算方法来计算受剪构件的应力。在这种计算方法中，假设应力在剪切面内是均匀分布的。若以A 表示销钉横截面面积，则应力为 A F Q =τ (3-1) τ与剪切面相切故为切应力。以上计算是以假设“切应力在剪切面上均匀分布”为基础的，实际上它只是剪切面内的一个“平均切应力”，所以也称为名义切应力。 当F 达到b F 时的切应力称剪切极限应力，记为b τ。对于上述剪切试验，剪切极限应力为 A F b b 2= τ 将b τ除以安全系数n ，即得到许用切应力 []n b ττ= 这样，剪切计算的强度条件可表示为 []ττ≤= A F Q (3-2) 挤压强度计算 一般情况下，联接件在承受剪切作用的同时，在联接件与被联接件之间传递压力的接触面上还发生局部受压的现象，称为挤压。例如，图3-2b 给出了销钉承受挤压力作用的情况，挤压力以bs F 表示。当挤压力超过一定限度时，联接件或被联接件在挤压面附近产生明显的塑性变形，称为挤压破坏。在有些情况下，构件在剪切破坏之