岩土塑性力学

geotechnics， plastic theory of

塑性力学与岩土力学的交叉学科。岩土的细观结构具有孔隙、裂隙、颗粒排列、分层效应和胶结效应等，因而一般都是非线性材料。岩土材料的力学特性包括以下几方面：①岩土的抗剪强度和刚度随压应力的增大而增大，其抗剪强度不仅由粘结力产生，而且由内摩擦角产生。②岩土为多相材料，在各相等压作用下，岩土能产生塑性体积变化，称岩土的等压屈服特性。③岩土材料在剪应力作用下可产生塑性体积应变，称岩土的剪胀性。④由于岩体中存在软弱结构面和夹层，而抗拉和抗压强度明显不同，因而具有较强的各向异性性质。在分析中，常用的假设有：①忽略温度和时间的影响。②假设材料是连续的。岩土材料本构模型的建立，通常是以实验为基础的。合理的本构模型除应符合力学和热力学的基本原则并反映岩土实际情况外，还应使本构关系中的参数容易确定，计算简便。因此一般应根据岩土特性、工程对象和要求，找出既简单又能反映材料主要特点的本构关系。岩土的本构模型分为非线性弹性模型和弹塑性模型两类。在岩土塑性力学中，滑移线法、界限法和极限平衡法都获得了广泛应用。在滑移线法和界限法中，将岩体本构关系简化为刚塑性本构关系，而在极限平衡法中则不考虑岩土的本构关系和材料的流动法则，只考虑岩体的静力平衡，因而是一种近似的分析方法。