剪切应变是岩土工程中另一个非常重要的参数，比如，第一主应力方向的应变与路堤路面的下沉直接相关。由于应力、应变和强度问题密切相关，所以峰值应力或峰值强度对应的应变是很多学者研究的重点。Bishop（1966）和Cornforth（1964）对砂土试样进行了一系列的平面应变试验和三轴压缩试验。结果发现，三轴压缩试样破坏时所对应的应变是平面应变试样破坏时的应变的两倍以上。Henkel和Wade（1966）也进行了一系列平面应变和三轴压缩的比较试验，他们发现平面应变试样达到峰值强度的轴应变约为2%左右，而三轴压缩试样达到峰值强度时的轴应变约为6%。本书采用数值模拟研究了平面应变和三轴压缩试样峰值强度对应的轴应变。由于松散试样（包括平面应变和三轴压缩）在整个抗剪过程中，偏应力一直增加，没有峰值出现，所以不考虑松散试样。密实试样和中密试样达到峰值强度时所对应的应变值见表7.1。图7.1所示为平面应变试样和三轴压缩试样峰值强度对应的应变值比较。从表7.1和图7.1中可以发现，三轴压缩试样峰值强度对应的轴应变值总是比相应的平面应变试样大。这与其他学者的室内试验结论相一致，所不同的是三轴压缩试样峰值强度对应的轴应变值与相应的平面应变试样相差不像以前试验结果的差别那么大，没有相差到两到三倍。这一结论的重要之处在于，如果根据以往三轴压缩试验与平面应变试样峰值强度对应的应变的比较关系，从三轴压缩试验得到的应变来估算平面应变下的应变，结果会偏小，这样的设计是不保守的。
表7.1 中密和密实试样峰值强度对应的ε1和ε3
表7.1和图7.1还列出了小主应力方向的平均应变ε3。从图中可以发现，平面应变试样小主应力方向的平均应变比对应的三轴压缩试样大。如果小主应力方向的应变有限制，那么根据三轴压缩试验结果计算出的平面应变条件下的应变将会偏小，这也是不保守的。(www.xing528.com)
从表7.1中还可以发现，试样达到峰值强度时，平面应变试样小主应力方向的平均应变比大主应力方向的轴应变大。而三轴压缩试样刚好相反，小主应力方应变比大主应力方向小。这反映了平面应变条件下试样在第二主应力方向的约束作用。
图7.1 平面应变试样和三轴压缩试样峰值强度比较
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