岩土塑性力学

周俊宏

摘要：分析了经典塑性力学用于岩土类材料的问题，它采用了3个不符合岩土材料变形机制的假设。从固体力学原理直接导出广义塑性位势理论，将经典塑性力学改造为更一般的塑性力学—广义塑性力学。广义塑性力学采用了塑性力学中的分量理论，能反映应力路径转折的影响，并避免了采用正交流动法则所引起的过大剪胀等不合理现象，也不会产生当前非关联流动法则中任意假定塑性势面引起的误差。给出了广义塑性力学的屈服面理论、硬化定律和应力一应变关系，并建立了考虑应力主轴旋转的广义塑性位势理论。屈服条件是状态参数，也是试验参数，只能由试验给出。应用表明，广义塑性力学可作为岩土材料的建模理论，还可应用于诸如极限分析等土力学的诸多领域，具有广阔的应用前景。

关键词：岩土塑性力学；广义塑性力学

1、前言

多数岩土工程都处于弹塑性状态，因而岩土塑 性在岩土工程的设计中至关重要。早在1773年 Coulomb提出了土体破坏条件，其后推广为Mohr— Coulomb条件。1857年 Rankine研究了半无限体的 极限平衡，提出了滑移面概念。1903年 Kotter建立了滑移线方法。Felenius（1929）提出了极限平 衡法。以后 Terzaghi、Sokolovski又将其发展形成了较完善的岩土滑移线场方法与极限平衡法。1975 年，W.F.Chen在极限分析法的基础上又发展了土的极限分析法，尤其是上限法。不过上述方法都是在采用正交流动法则的基础上进行的。滑移线法与极限分析法只研究力的平衡，未涉及土体的变形与位移。……