11_巖土屈服條件2

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1、鄭穎人著，《巖土塑性力學(xué)原理》?材料受力的三個(gè)階段彈性→塑性→破壞彈性力學(xué)塑性力學(xué)破壞力學(xué)斷裂力學(xué)等?（巖土）塑性力學(xué)發(fā)展歷史1864年Tresca準(zhǔn)則出現(xiàn)，建立起經(jīng)典塑性力學(xué)；19世紀(jì)40年代末，提出Drucker塑性公論，經(jīng)典塑性力學(xué)完善；1773年Coulomb提出的土質(zhì)破壞條件，其后推廣為莫爾—庫(kù)侖準(zhǔn)則；1957年Drucker提出考慮巖土體積屈服的帽子屈服面；1958年Roscoe等人提出臨界狀態(tài)土力學(xué)，1963年提出劍橋模型。巖土塑性力學(xué)建立。?巖土材料的基本力學(xué)特點(diǎn)巖土系顆粒體堆積或膠結(jié)而成的多相體，算多相體的摩擦型材料?；玖W(xué)特性：?壓硬性

2、?等壓屈服特性?剪脹性?應(yīng)變軟化特性?與應(yīng)力路徑相關(guān)性?巖土塑性力學(xué)與傳統(tǒng)塑性力學(xué)不同點(diǎn)?球應(yīng)力與偏應(yīng)力之間存在交叉影響；?考慮等向壓縮屈服?屈服準(zhǔn)則要考慮剪切屈服與體積屈服，剪切屈服中要考慮平均應(yīng)力；?pq????vKK?ps?pq??????GG?psKp，Ks，Gp，Gs——彈塑性體積模量，剪縮模量，壓硬模量，彈塑性剪切模量?巖土塑性力學(xué)與傳統(tǒng)塑性力學(xué)不同點(diǎn)?考慮摩擦強(qiáng)度；?考慮體積屈服；?考慮應(yīng)變軟化；?不存在塑性應(yīng)變?cè)隽糠较蚺c應(yīng)力唯一性；?不服從正交流動(dòng)法則；?應(yīng)考慮應(yīng)力主軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的塑性變形。?巖土材料的各種剪切屈服面?巖土材料的臨界狀態(tài)線通過(guò)分

3、析粘土的三軸剪切試驗(yàn)結(jié)果，可見(jiàn)，排水和不排水兩類試驗(yàn)的破壞點(diǎn)均落在一條直線上。這條線表示了一種臨界狀態(tài)，稱為臨界狀態(tài)線(CriticalStateLine)。?臨界狀態(tài)線的特點(diǎn)?是一條破壞狀態(tài)線，或叫極限狀態(tài)線。無(wú)論是排水與不排水試驗(yàn)，或通過(guò)任何一種應(yīng)力路徑，只要達(dá)到這一狀態(tài)就發(fā)生破壞。?試樣產(chǎn)生很大的剪切變形，而p、q，體積（或比容和孔隙比）均不再發(fā)生變化。對(duì)既有硬化又有軟化的巖土材料來(lái)說(shuō)，是硬化面與正常固結(jié)粘土排水與不排水軟化面的分界線。試驗(yàn)的破壞線?羅斯科(Roscoe)面①?gòu)恼９探Y(jié)線到臨界狀態(tài)線所走路徑的曲面。在q/p-p/p座cc標(biāo)面內(nèi)歸一化成一

4、條曲線。②在p-q平面上的羅斯科截面是一個(gè)等體積面。③羅斯科面是狀態(tài)邊界面，無(wú)論何種情況，當(dāng)進(jìn)入塑性時(shí)，一切應(yīng)力路線都不能逾越羅斯科面。④q-p平面上的羅斯科面可以近似視作體積屈服面。羅斯科面是硬化屈服面，隨著體積變化，屈服面就會(huì)不斷增大。歸一化的羅斯科面?硬化壓縮剪脹型土的體積加載面近似為S形，先壓縮后剪脹采用分段函數(shù)擬合試驗(yàn)曲線；中密砂、弱超固結(jié)土等硬化壓縮剪脹型土的體積加載面幾種常見(jiàn)巖土彈塑性模型巖土彈塑性模型包括三方面內(nèi)容：①建模理論；②屈服條件；③計(jì)算參數(shù)。三類彈塑性靜力模型：①基于傳統(tǒng)塑性力學(xué)的單屈服面模型；②對(duì)傳統(tǒng)塑性力學(xué)作某些局部修正的模型；

5、③基于廣義塑性力學(xué)的多重屈服面模型。巖土材料應(yīng)有統(tǒng)一的建模理論，而建模理論必須盡量反映巖土材料的變形機(jī)制，并符合力學(xué)與熱力學(xué)基本原理。?劍橋模型基于傳統(tǒng)塑性位勢(shì)理論，采用單屈服面和關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則。標(biāo)志著土的本構(gòu)理論發(fā)展新階段的開(kāi)始。屈服面方程：qp?0?Mln?0p?p?p?為硬化參量：0pH?p??H(?)0v主應(yīng)力空間中屈服面與臨界狀態(tài)?修正劍橋模型22?(qp?)?M?p????p??2?0?M?橢圓本構(gòu)方程：??k??dp?2?d??d?????v?22???(??k)p?M???2?pd??d?修正劍橋模型的屈服面22vM??