當(dāng)前土力學(xué)研究中的幾個問題(后半部分靠譜)

1、 巖 土 工 程 , 學(xué) 報 年 , 上 雖 然是 塑性 應(yīng) 變 , 但 具 有 彈 性 應(yīng) 變 的 一 些 特性 , 即 應(yīng) 變增 量方 向決定于 應(yīng) 力增量 方 向 , 。 而 余下部 分 的 塑 性 應(yīng) 變 增 量 方 向 則 決 定 于 應(yīng) 力 總 量 方 向 即 符 合 塑 性 流 動 理 論 或 正交 法則 彈 性模 量 可 以 按 前 述 滯 回 圈 平 均 斜 率 定 義 或 甚 至 采 用 更 低 一 些 的值 對 于 這 樣 的 說 , 。 似 來 的 就 會 出 現(xiàn)彈 塑 性 禍 合 問題 , , 。 還可 以 是 平 均 應(yīng) 力 的函 數(shù) 。 如果 真 彈 性 模 量

2、, 。 尹 是 函數(shù) 則 在 一 個 位 于 屈服 面 以 下 的 荷載 循 環(huán) 刀 如 果 沒有 卸荷 問題 , 中將 產(chǎn)生 能 量 的 耗 散 圖 之 , 從而 違反 , 原來 的 彈 性 定 義 反 之 在 反 方 向循 環(huán) 中 圖 之 忿 將 違反熱 力 學(xué) 第 二 定 律 ” “ 應(yīng) 用 于 實 際 計 當(dāng) 然 沒 有 必 要 區(qū)分 似 彈 性 和 真 彈 性應(yīng) 變 “, , 。 算 , 但根 據(jù) 我 們 的 經(jīng) 驗 把似 彈 性 模量 用 于 卸荷 計 算 將會 得 出過 大 的 回彈 變 形 、 九 一 非 線 性模 式與彈 塑 性模 式 , 非 線 性 彈 性 模式 也 叫塑

3、性 形 變理論 。 彈 塑 性 模式 也 叫 塑 性流 動理論 , 。 現(xiàn)代 土 力 學(xué) 中發(fā) , 展 的非線 性 模式 與經(jīng) 典 塑 性 理 論 中的 形 變 理論 有 很大 不 同 量 刁 。鄉(xiāng) 。 刀 。 一 般 都 用 增量 形 式 表 達(dá) , 而 且還 一 引 人 了 加 荷 卸荷 判 別 準(zhǔn) 則 不 過 仍 保 持 著 與 流 動理論 的 根 本 區(qū) 別 即 以 下 式計 算 塑 性 應(yīng) 變增 式中 , 而 流 動理 論 則 用 下 式 計 算 。 。, 。, 塑 性 柔 度矩 陣 器 的 函數(shù) , 式中 才久 由于 塑 性勢 應(yīng) 力狀態(tài) , 是 應(yīng) 力總量 只 。 比例 系數(shù) 。

4、 故 按 流 動 理 論 得 出 的 塑 性 應(yīng) 變方 向 只 決 定于 現(xiàn) 有 的 , 而 與 將 來 應(yīng) 力 狀 態(tài) 如 何改 變無 關(guān) 但 按前 一 理論 , 則 塑 性 應(yīng) 變 方 向 只 與應(yīng) 力狀態(tài) , , , 的 改變 刁 有 關(guān) 前面 曾經(jīng) 把 這 樣 的 塑 性 應(yīng) 變 叫 做 似 彈性 應(yīng)變 加上 真 彈 性 應(yīng)變 才口 可 得 總 應(yīng) 變增 量 刁。 刁 , 式中 的先 固結(jié) 兩 種 理 論 中 那一 個 更 符 合 實 際 、 。 柔度 矩陣 , 。 , 。 只 有 通 過 應(yīng) 力路 線 轉(zhuǎn)折試 驗 才 能 驗證 , 。 前面 圖 。 中提到 后 剪 切 的 簡單 應(yīng)力

5、 路 線 轉(zhuǎn) 折 試 驗 并 不 表 明 塑 性流動 理 論 更 符 合實 際 應(yīng) 變增量 的 方 向既與 應(yīng) 力 現(xiàn) 狀有關(guān) , 國外 在 二 平 也 與 應(yīng)力 改 。 面上 進(jìn) 行 的幾 個 應(yīng) 力 路線 轉(zhuǎn)折試 驗也 表 明 變有 關(guān) , , “, , 因此 , 把 塑 性應(yīng) 變劃 分成 與應(yīng) 力改 變 有 關(guān)的 似 彈性 應(yīng) 變和 與 應(yīng) 力現(xiàn) 狀有 關(guān) 的 , 完全 塑 性 應(yīng) 變兩 部 分 變計 算 , 即 把兩 種 理論 結(jié) 合 起 來 。 可 能是 建 立 更 合理的 計 算 模式 的 一 個方 向 , , 各 種 非 線 性 模式 盡 管最 終 都是 以 某 種 類似 于 彈

6、 性 矩 陣 的切 線 模量 矩 陣 進(jìn) 行應(yīng) 力 應(yīng) 但是 卻各有 不 同的提法 , 有 一 類模 式 是 從 應(yīng) 力應(yīng)變 總量 關(guān) 系式 出發(fā) 的 , 有 人稱 之 謂 , 超 彈 性模 式 另一類 是 直 接建 立增 量 關(guān) 系 式 應(yīng) 變與應(yīng) 力 之 間 存 在 唯一 關(guān) 系 一 應(yīng) 力狀 態(tài) 時 , 有 人 稱 之 謂次 彈性 模 式 。 , , 。 按 照 第一 種 提 法 與應(yīng) 力路 徑 無關(guān) 。 而 按第二 種 提法 , 沿 不 同應(yīng) 力 路 徑 達(dá)到 同 按 照 以上 兩種 提 法 也會 將 得 到不 同 的應(yīng) 變 。 因此 , 即 使 根據(jù) 同 一 試 驗 資料 , 得 出

7、截然 不 同的結(jié) 果 如果 試 驗 結(jié)果 的應(yīng) 力應(yīng) 變 曲線被 寫成 下 列形 式 第 期 。 沈珠 江 當(dāng) 前土力 學(xué)研 究中 的 幾 個 問 題 吼 二 , , , , 。、 , 則 按第 一 種 提 法 將 得 出下 列增量 關(guān) 系 刀 。二 刀 , 刀公 。 。 刁兒 八 刁了 。 刁口 。 , 。 式中 杯 汗 試 子 , 一 , 一 , 、 一 。 一 , 二 。 。 , 甘 一 、 逛 、 一 , 口 己 一 般是 負(fù) 的 了、 , 。 上 式是 我 們 曾經(jīng) 建 議的 之 。 , 。 而按第 二 種 , 、 提法 , 則 往往 把上 面 兩 式 的第二 項去 掉 例如 如果

8、多馬 沙 克 尹尸 一 模式 呂。 試 用 同一 組 剪 。 切 試 驗 結(jié) 果 推 算 等應(yīng) 力 比壓 縮 試 驗 結(jié)果 萬 一一 二 凸。 健 剪 切 曲線 滿 足 下 列 雙 曲 線 方 程 圖 示 。 “, 中虛 線 所 二 價一 衛(wèi) 。 尹 , 二 護(hù) 一 氏勸 二 萬 千石 舀 元 、 , 、 , 二 開 成 一了 。 ” 賀 口 。 “ 不萬一 二 。 口 一 夕 “ 為大 氣 壓 這 些 參 數(shù) 大 體 上適 用 于 內(nèi)摩 擦 角 側(cè) “ 。 勺 的松 砂 。 對于 口 的壓 縮試 驗 的 和 , , 按兩 種 所示 。 。 圖 方 法 推 算 的壓 縮 曲線 如圖 只 其 。

9、 中 曲線 從 。 的 從式 , 出口 , 直接 算 出 , 曲線 。 的 沁 按刃 。 筍 窄 , 算出 告 , 一 “ 一 “ 可 以 推算 。 縱軸 上 同 時 標(biāo) 出 其 值 。 , 曲線 。 的 應(yīng) 變 可 能偏 小一 些 曲線 則無 疑 偏 大較 多 如 果側(cè) 向 應(yīng) 變 的 重視 入 二 由此可 見 對這 兩 種 提法 的差 別 必 須 予 以足 夠 十 以上 的 討論 只是 筆 者 一 孔 之 見 比 較 熟 識 的幾 個 問題 。 、 結(jié) 束 語 。 , 謬 誤 和 不 確 切之 處歡迎 讀 者 指正 。 所 涉 及 的 也 只是 筆 者 我們 相信 , 在土 力 學(xué)的廣泛

10、領(lǐng)域 內(nèi) 一 定 還存 在 不 少 類 似的 值 得討論 的 如 果對 一 些 比 較容 易 澄 清 的 問題 能 夠 通 過 討 論 取 得 , 問題 , 希 望看到 有 更 多的 同行發(fā)表 意 見 , 一致 的意 見 同 時 明 確主 攻 方 向 , 避免 在 一 些 無 關(guān)緊 要 的 問題 上 做 不 必要 的 重 復(fù) 工作 。 我們 就 可 以 騰 出 更 多 的精 力對一 些 帶根 本性 的 問題 進(jìn) 行 更 深 入 的研 究 參 仁 沈珠江 、 考 文 獻(xiàn) , 陸舜英 , 軟土 地 基 真 空 排水的 固結(jié) 變形 分 析 巖 土 工程 學(xué) 報 , 第 卷 第 , 期, 巖 土 工

11、程 學(xué) 報 年 年 魏 汝龍 【 C la y . n A a M 。 , 論土 的 剪脹 性 ! , a n , 水 利學(xué) 報 # a , , J . , 年第 . , , C o n : 0 M 1 期 記 a tion S . 1 1 9 。 A n a ly , t r 。, , . 8 3 一 i, f o r P a r t y l , I n t S a t u r a te d . J . N u m 。 b y e t U i n g E e G o l t i e e l l a 一 p l a , . t i o E o . l o f f 7 , e e v e t i

12、 . N o , t ra n 籠 e M od l o h d s i n e m n i e , V 4 H e n k el S h e a r , D . J . , e T h S h e a r S t : e n g t a f S h t u r a t e d R e m o u o l d d C l a y , . P . r o e . o 月 . R e , C f r e n g t S t h , J . J S . K H M F D . M . . a o f n C o h a e , v 王 e 5 0 11, , g C . V o l 9 6 , 1

13、9 6 0 . 仁S D u n e a n 5 0 1 1, , n . Y . , N d C h o n l i n e a r A n a l y , i, o f S t r e , , a n d S t : a n 主 n 王 , , S M S , 1 9 7 0 . A S C . , l E 6 R o, n i q u e o e , , . e t . a Y e 主 ld in g o f C l a v , . 9 6 3 , d J . B . , i n a t o S t W a t t e : t h a n C r t e 呈呈 a l , G e o t

14、 e c h . V , K e o , l . H 1 3 . a N o . 3 , 1 仁7 o R of se o e “ W e n d B u r l a n O n t h e G e n e r a l i z e d S t r e , , . 一 , t r a n 主 刀e h a v io u r t C l a y ” , E n g i n e e r i n g P a l , t i e , ty 主 , C . a m b r i d g e U n i , 1 9 6 5 8 黃 文 熙 等 9 1 0 Y o k e l , 土 的硬 化 規(guī)律 和屈 服

15、函 數(shù) 巖 土 工程 學(xué)報 第 3 卷 , , . . Y e t a l . , L , 第3期 , , 1 9 8 1 年 1 。 曲 圣 務(wù) 殷有 泉 , F I r 塑 性力 學(xué) 的 D r o k e 公 設(shè) 和 H J 。 。 以 。 H 公 設(shè) u q 議 u e f a e t io n 1 1 力學(xué) 學(xué) 報 , 9 8 1 年第5 期 o l . 2 , 。 rn 5ta王 . P 5 7 1 . o f S an d : d u r i n g C y e l E a rth q u a k e , e i n o t L a d A p P ro ae h , 5 0 ,

16、 u n d e r e 主 and T ran : n 注 g , V 。 r i The CJele , 1 9 5 0 11 殷 有泉 f o r 、 曲圣 年 , G . T , 彈 塑 性 禍 合和 廣義 正 交法則 , 力 學(xué)學(xué) 報 h e a r M . , i N . o 。 1 9 8 2 年 第1期 in . 12 H o u l: b y , T h e U : e o f a V a r i a b l e S o d 住 lu , , 1 E I 跳: t i e 一 p l a : t e i o M d e l , a y : C l , , C o m P u

17、t e r , a n d G e o te e h n i e , , V o l 1 9 5 5 13 4 1 沈 珠江 , 軟 土地基 固結(jié)變 形 計算模 式 的 評 價 . D M , G , 土 木 工 程學(xué) 報 e S p a e , 4 1 9 7 5 . , 1 9 8 4 年第 2 期 。 W ood A PP , E x o p l r a t i o n , o f o V l P r i n e i P a l . 2 5 , N o . w i t h K a o l i n n 三 a T ru e T r ia x i a l 跳r a t u s u o k a

18、 , e o t e e h n i q u e , 1 5 M at, 5 l e a i . a H , i . F . n d K o y a m a , H , A C o n : t i t u t i . p v e M . 5 7 5 o d e l f o r S a o d , u n d e r C y e l i 。 t r e , : e , S : r , A . i t , h I C S M F E V , o . l 2 , , 1 9 5 5 16 S a lee b 5 0 a n d C i l e n , W . F , N o n l i n e a

19、r H v p e r e l a : t i e C o n : t i t u t i v : M o d e l : f o : 呈, 1 , P r o c W o r k : h o P o n L i m i t E q u i l i b r i u 皿 U , P l a : t i e i t 了 and . p , 4 9 2 . z G e n e r a l王 e d S t re: - , t r e i n , i n G e o t e e h n i e a l E n g i 紅e e r i n g , M e g i , l l n . , i 1 9 8 0 , 17 沈珠 江 土 的 彈 塑 性 應(yīng) 力應(yīng) 變 關(guān) 系 的 合理形 式 巖 土 工 程學(xué) 報 第 2 卷 第 2 期 年 . , 一 a n a a a n n ea