岩土本构模型的研究现状及进展_王伟

岩土体本构模型及适用条件0引言岩土材料的本构理论是现代岩土力学的基础。

广义上说，本构关系是指自然界的作用与由该作用产生的效应两者之间的关系。

土体是一种地质历史产物，具有非常复杂的非线性特征。

在外荷作用下，表现出的应力—应变关系通常具有弹塑性、黏性以及非线性、剪胀性、各向异性等性状。

土体本构模型就是在整理分析试验结果的基础上，用数学模型来描述试验中所发现的土体变形特性。

采用数值方法分析岩土工程问题时，关键技术就是模拟岩土介质的本构响应。

作为天然材料的岩土是由固体颗粒、水、空气组成的三相介质，具有弹性、塑性、粘性以及非线性、剪胀性、磁滞性、各向异性等性状，其应力—应变关系非常复杂。

自Roscoe等创建Cam- clay模型至今，已出现数百个本构模型，得到工程界普遍认可的却极少，严格地说还没有。

事实上，试图建立能反映各类岩土工程问题的理想本构模型是困难的，甚至是不可能的。

另一方面，岩土介质具有各向异性特征早已为人们熟知，但对其开展深入研究却很少。

同时，随着人类工程活动范围和规模的扩大，对岩土的渗透特性与水力耦合作用的研究显得尤为紧迫。

因此开展考虑各向异性和渗流—应力耦合作用的岩土本构模型的研究具有重要的理论价值和实际工程应用背景。

1传统的岩土本构模型1.1 弹性模型对于弹性材料，应力和应变存在一一对应的关系，当施加的外力全部卸除时，材料将恢复原来的形状和体积。

弹性模型分为线弹性模型和非线性弹性模型两类。

线弹性模型和非线性弹性模型，其共有的基本特点是应力与应变可逆，或者说是增量意义上可逆。

这类模型用于单调加载时可以得到较为精确的结果。

但用于解决复杂加载问题时，精确性往往不能满足工程需要，因此引发了弹塑性本构模型的发展。

1.2 弹塑性模型弹塑性模型的特点是在应力作用下，除了弹性应变外，还存在不可恢复的塑性应变。

应变增量。

分为弹性和塑性两部分，弹性应变增量用广义虎克定律计算，塑性应变增量根据塑性增量理论计算。

文章编号（黑体加粗）：1000－7598－(2003) 02―0304―03（编号用Times New Roman）饱和土本构模型研究进展摘要：自20世纪50年代以来，随着计算机技术的发展，许多能够描述饱和土体复杂力学行为的本构模型相继被提出来，但由于模型数量较多，很多模型较为复杂，因此不被工程师们所接受。

综述近60年来饱和土体静力本构和动力本构的发展情况，对每种模型进行简单的介绍，以求尽可能多的囊括近年来较为成熟的各类模型，便于工程师与科研工作者对这些模型有所了解，并能在工程中进一步完善和应用。

关键词：中图分类号：TU 443（Times New Roman）文献标识码：AAdvance in research on constitutive model of saturated soilAbstract: s ince 1950’s, with the development of computer science, many constitutive models were proposed to describe the complicated nature of saturated soil. However, the number of the new model is too large and many of them are not accepted by engineers. We review the development of saturated soil constitutive and soil dynamics constitutive in nearly 60 years, and introduce as many relevant maturity models briefly as possibly in order to make engineers and scientists know about these models and utilize them in real projects.Key words:1.引言土作为一个自然形成的天然材料，具有复杂的物理力学性质，普遍认为用统一的土的本构模型完全模拟土的物理力学性质是十分困难的[1]，现有的模型普遍都具有局限性。

J ournal o f E ngineering G eology 工程地质学报 1004-9665/2006/14(05) 0620 07土结构性本构模型研究现状综述*王国欣 肖树芳( 中国建筑第八工程局技术中心上海200135)(吉林大学建设工程学院长春130026)摘 要 土本构模型的建立是一个重要而又复杂的问题,到目前为止,国内外学者们已提出数以百计的土本构模型,诸多文献也对这些模型进行了评述和归纳。

然而这些土本构模型多是在扰动土或砂土的基础上发展和建立起来的,它们难以描述由于土结构性引起的各种非线性行为,其计算结果与实际情况相差甚远。

天然土体一般都具有一定的结构性,所以有必要建立考虑土结构性影响的土本构模型。

针对这个现实,目前有些学者已基于各种理论和方法,提出了一些可以考虑土结构性影响的土本构模型,并得了较好的应用。

但在目前的文献中还很少有对土的结构性本构模型研究进行归纳,基于此,本文简要介绍了一下目前土的结构性本构模型研究现状,并提出了这些本构模型在应用中所存在的问题。

关键词 土 本构模型 结构性中图分类号:P642.1 文献标识码:AREV IE W ON CURRENT SITUAT I ON OF S O I L STRUCTURAL CON S T ITU TIVE MODEL SWANG Guox in XI AO Shu fang( D epart men t of G eotechnical E ngineer i ng,T ongj i Un i ver sit y,Shangha i200092)(onstruction Engineer i ng Colle g e,J ili n University,Changchun130026)Abst ract It is an i m portant and co m p lex task to constr uct so il constit u ti v e m ode.l Up to no w,t h ere are hundreds of so il constituti v e mode ls wh ich have been pr ov i d ed by scho lars in China and abroad.These m ode ls have been re vie w ed and docum ented i n m any literatures.H o w ever,because they w ere constr ucted and developed m ainly on the basis of dist u rbed soils or sandy soils,these m ode ls are not ab le to descri b e the var i o us nonli n ear behav ior induced by structural property o f so i.l Subsequen tl y,t h e calcu lated resu lts can g reatl y d ifferentw ith the resu lts o f tests per f o r m ed i n situ.Genera ll y,natura l so ils have struct u ra l property.So it is necessary to construct so il constit u ti v e m ode ls wh ich can take account o f the so il structura l property.So m e scholars have proposed soil constitutive m odels t h at can take account o f struct u ra l property on the basis of a llk i n ds of theories and m ethods,and have ach ieved sat isfactory resu lts.But up to now,there are fe w literatures to g ive a state o f the art revie w on so il struct u ral constit u ti v e m odels.Therefore,the paper presents a rev ie w on thethe current situation of so il str uctural constitutive m ode ls, po i n ts out so m e issues i n use o f the so il structura l constit u ti v e m odelsK ey w ords Soi,l Constitutive m ode,l Structura l pr operty,So ilm echanics,Geotechn ica l engineeri n g*收稿日期:2005-12-12;收到修改稿日期:2006-05-17.基金项目:国家自然科学基金资助项目(40172092),国家博士后科学基金资助项目(2003034276).第一作者简介:王国欣(1976-),男,博士,主要从事地质工程.Ema i:l cyx w gx@126.co m1引 言近年来,土的结构性研究引起了人们的广泛关注。

浅谈岩土工程发展现状及进展摘要：根据岩土工程学科特点、工程建设对岩土工程发展的要求、以及相关学科的发展趋势,分析了12个应予以重视的研究领域,展望了21世纪岩土工程的发展。

关键词：岩土工程,发展,展望引言岩土工程研究的对象是岩体和土体。

岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中，经受了各种复杂的地质作用，因而有着复杂的结构和地应力场环境。

而不同地区的不同类型的岩体，由于经历的地质作用过程不同，其工程性质往往具有很大的差别。

岩石出露地表后，经过风化作用而形成土，它们或留存在原地，或经过风、水及冰川的剥蚀和搬运作用在异地沉积形成土层。

在各地质时期各地区的风化环境、搬运和沉积的动力学条件均存在差异性，因此土体不仅工程性质复杂而且其性质的区域性和个性很强。

岩石和土的强度特性、变形特性和渗透特性都是通过试验测定。

在室内试验中，原状试样的代表性、取样过程中不可避免的扰动以及初始应力的释放，试验边界条件与地基中实际情况不同等客观原因所带来的误差，使室内试验结果与地基中岩土实际性状发生差异。

在原位试验中，现场测点的代表性、埋设测试元件时对岩土体的扰动，以及测试方法的可靠性等所带来的误差也难以估计。

岩土材料及其试验的上述特性决定了岩土工程学科的特殊性。

岩土工程是一门应用科学，在岩土工程分析时不仅需要运用综合理论知识、室内外测试成果、还需要应用工程师的经验，才能获得满意的结果。

岩土工程是20世纪60年代末至70年代初，将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结合为一体并应用于土木工程实际而形成的新学科。

岩土工程的发展将围绕现代土木工程建设中出现的岩土工程问题并将融人其他学科取得的新成果。

岩土工程涉及土木工程建设中岩石与土的利用、整治或改造，其基本问题是岩体或土体的稳定、变形和渗流问题。

2 岩土工程的概念我国的大百科全书中，对岩土工程的定义[1]是:“以工程地质学、土力学、岩石力学及地基基础工程学为理论基础，以解决和处理在建设过程中出现的与所有与岩体和土体有关的工程技术问题的新的专业学科。

岩土工程中深基坑支护问题及对策王伟摘要：岩土工程在深基坑支护施工过程中对于专业性要求非常强，其原因在于深基坑工程中环节较多，如深基坑工程结构、施工工艺技术、地质、施工管理等，在不同阶段都会受到不同因素的影响，从而使岩土工程中深基坑支护施工质量安全上会受到不同程度影响。

从目前该工作现状来看还有很多问题需要解决，从这个角度出发，本文针对岩土工程深基坑支护中存在问题做系统分析，并根据不同问题提出不同改善建议，望能够对于该类工程施工水平提高有一点帮助。

关键词：岩土工程、深基坑支护、问题、对策引言：当前，随着我国经济发展，各行业发展都随着迅速发展，尤其在经济条件支持下，竞争者越来越多，对于工程企业来说要想在日益加剧的市场竞争中脱颖而出，必须在自身施工实力方面一定要过硬，而工程施工质量是考验工程企业实力最基本条件，岩土工程深基坑支护在这里年扮演的角色就是对于岩土工程质量起决定性作用，因此，本文就深基坑支护意义进行阐述，并针对当前施工存在的问题提出相应改进建议。

1.深基坑支护意义深基坑支护对于岩土工程来说意义重大，其主要作用是在于能够保证施工过程能够顺利、安全进行，在施工过程中通过一些必要支护措施，可以有效避免在施工过程中发生基坑塌方事故的出现，对于整个工程来说就是为其能够顺利进行打下基础。

岩土工程深基坑支护在进行设计和施工时需要全方面考虑能够对基坑产生影响的一切因素，具体上包括工程地质条件、排水条件、水文地质条件和基坑类型及挖掘深度，在进行设计时一定要保证其合理、安全、经济[1]。

2.施工过程中深基坑支护技术存在的问题2.1深基坑土体取样缺乏整体性相关设计人员在设计深基坑支护结构之前，首先应该进行地基土层的随机取样，并对采样样本进行分析，以便于对地基土体在进行构建时能够在物理力学指标上有数据支撑，设计时也就能更加科学合理。

但在这一点上来说，虽然对于岩土工程土质有进行勘察，但在土体取样时利用随机取样法使样本存在一定随机性和不完全性，缺乏整体性，有时候得到结果并不具有代表性。

工程地质勘察技术中存在的问题及措施研究发布时间：2023-02-20T01:56:18.638Z 来源：《城镇建设》2022年第19期第10月作者：王伟[导读] 在对工程地质勘察技术进行分析时，要重视结合勘察工作开展实际王伟广东省岩土勘测设计研究有限公司广东广州 510000摘要：在对工程地质勘察技术进行分析时，要重视结合勘察工作开展实际，有针对性地采取更加完善的工作对策，从而才能不断提高工程地质勘察水平，通过进一步研究，作为相关工作人员，要不断加强技术实践与创新，从而才能迎合新时期发展，不断为地质勘察技术水平提高提供有效保证。

关键词：工程地质；勘察技术；存在问题；进行探析引言：地质勘察属于工程建设过程中一个非常重要的内容，这一工作质量的高低与建筑工程质量、安全以及工程造价有着紧密的关系。

在科学技术高速发展的今天，地质勘察工作的理念、方法均需要进行改革与创新，也就是说地质勘察工作即将迎来变革，因此为了更好地完成建筑工程地质勘察工作就需要了解当前这一工作开展存在的不足与问题，并针对性地分析出具体的解决措施。

一、建筑工程开展地质勘察的目的建筑工程在进行中，需要做好地质勘察工作，这对于建筑工程的质量水平影响比较大。

地质勘察工作是建筑工程的重要基础性工作，其主要的作用了解地质条件信息，掌握各项数据信息，收集与掌握全面的信息，以便于对于施工现场的地质条件展开全面的分析，实现综合性的评价与分析，出具详尽、完善的地质数据信息，保证建筑工程的质量合格。

二、工程地质勘查的内涵和性质工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。

所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造：地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质，自然（物理）地质现象和天然建筑材料等。

这些通常称为工程地质条件。

查明工程地质条件后，需根据设计建筑物的结构和运行特点，预测工程建筑物与地质环境相互作用（即工程地质作用）的方式、特点和规模，并作出正确的评价，为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。

复杂地质条件下的岩土工程勘察方法王伟摘要：随着我国工程建设领域的不断扩张，岩土工程勘察也日益突显出其重要意义和价值，在工程建设的施工过程中，必须以岩土工程勘察为前提和基础，要重视岩土工程勘察作业，综合分析复杂地质条件下的影响因素，运用先进而成熟的岩土工程勘察技术和手段，保质保量地完成岩土工程勘察任务，为工程建设施工提供详尽、完整的地质资料，确保工程建设的顺利进行。

本文主要对复杂地质条件下岩土工程勘察技术进行分析探究。

关键词：复杂地质条件；岩土工程；勘察；技术1复杂地质条件概念综述根据我国现有的岩土工程勘察规范和标准，我国的复杂地质条件类型和等级可以划分为一级、二级和三级。

这三个等级各有其特征和属性，其中：三级地质条件较为简单，容易辨识，它主要是指区域内的岩土种类的单一性、无变化的性质，在工程施工的过程中也不会受到地下水的干扰。

二级地质条件较为常见和普通，它是指在区域内的岩土表现为较多的种类和性质变化，然而基本处于可控、可测的阶段，而且在工程建设施工的过程中可以规避地下水对施工的影响。

一级地质条件则是最为复杂的地质条件，它处于地质灾害高发区，地形地貌复杂难辨，地质纹理也极为复杂，岩相和岩性都处于动态的未知状态之中，显现出不良的岩土地质条件和水文地质条件。

如：多年冻土、湿陷性地质、膨胀性地质、盐渍性地质等，这些不良地质条件都需要加以特殊的处理和整治。

2复杂地质条件下的岩土工程勘察技术应用分析2.1原位测试岩土工程勘察技术这个勘察技术主要是运用静力触探的方式，借助于液压静力的触探探头装置，采集相关的复杂地质条件的岩土信息，然后将采集的岩土信息传输进入计算机系统之中，加以自动分析、辨识和整理，从而获得最终的测试结果。

在实施标准贯入试验的作业过程中，可以选取标准落锤，当其处于自由落体的状态时，以20次/min的锤击速率，可以实施有效的作业，但是值得一提的，在这种方法实施之前要注意清理好钻孔。

还可以采用动力触探的测试方法，针对复杂地质条件，进行测试，从而获得准确的风化基岩物理指标。

土木工程建筑施工技术的创新王伟高松摘要：建筑工程作为城市建设发展的重要工作，一直都是基层群众关注的焦点。

了解当前项目施工情况可知，应用施工技术并没有展现出规范性和完善性，这样不仅无法保障工程项目施工质量，而且难以达到预期设定的施工目标，并为建筑用户带来生命财产威胁。

因此，土木工程施工技术的创新是新时代背景下建筑行业发展的必然方向，其不仅能提升建筑工程施工效率，还能为应用者提供更多安全服务。

本文针对土木工程建筑施工技术的创新开展分析。

关键词：土木工程；建筑施工；施工质量；施工技术中图分类号：TU74 文献标识码：A引言随着我国城市建设规划面积的不断扩大，建筑施工的要求不断提升，人们物质生活水平的不断丰富。

市场对于建筑施工的质量要求不断提升，企业想要在行业内部占据有利市场位置，就应当立足于市场需求，不断将自身的建筑质量，工程建筑水平提升起来，以满足不断丰富而严格的市场需求。

创新施工方式，革新施工技术，提升工程技术人员的施工水平，完善企业的内部机制建设。

从实际出发，不断探求企业的前进方向和进步空间，促进企业不断向整体化、现代化、信息化以及数字化的方向发展。

1、土木工程建筑施工技术的特点分析受客观因素的影响，在上述施工现场中，土木工程建筑很容易出现大量施工问题，这就要求建筑施工单位要在正式工作前，通过全面观察施工现场，明确自身施工能力，提出具有科学性和前瞻性的施工方案，这样不仅能提升土木工程建筑施工的管理水平，还能为后续工作的奠定基础保障。

通过分析施工工序前后应用工艺的关系，了解施工技术的独特优势，如综合性、多变性及稳固性等，在整合施工现场客观因素的基础上，施工单位要提出多种建设要求。

此时，要求各部门工作人员必须要严格按照规定步骤对施工技术管控，并构建合作关系，只有这样才能保障施工技术应用效果，并提升土木工程质量。

2、土木工程建筑施工技术创新的必要性2.1 是土木工程建筑施工技术发展的必经之路创新是开展各项事业的灵魂，也是各项事业得以前和发展的内在动力。

岩土工程中土体本构模型的研究与改进导言：岩土工程是土壤和岩石力学的应用学科，涉及地质工程、地下工程、堤坝工程等方面。

在岩土工程中，研究土体力学特性是非常重要的。

土体本构模型作为描述土体力学特性的数学模型，对于岩土工程的设计和分析具有重要意义。

本文将研究和改进在岩土工程中常用的土体本构模型，以提高工程设计的准确性和可靠性。

一、传统土体本构模型的局限性传统的土体本构模型常采用线性弹性模型或塑性模型进行描述，但这些模型在实际工程应用中存在一定的局限性。

首先，线性弹性模型忽略了土体在较大应力下的非线性变形特性。

其次，塑性模型在描述土体的变形特性时，仅考虑土体的体积塑性，但忽略了土体的剪切塑性，与实际工程情况存在一定的差距。

因此，需要对传统土体本构模型进行研究和改进，以提高模型的适用性和准确性。

二、复杂土体本构模型的研究与改进为了更好地描述土体的力学特性，研究人员提出了一系列复杂的土体本构模型。

这些模型在考虑土体的非线性特性、各向异性特性和剪切塑性特性的同时，还能够模拟土体在不同应力路径下的力学行为。

例如，Cam-Clay模型以及其改进版本，综合考虑了土体的体积变形、剪切变形和各向异性，适用于模拟粘土和软土的力学行为。

Hardening Soil模型则引入了孔隙压力的影响，并考虑了土体的强度衰减效应，适用于模拟岩土体在变动应力下的力学行为。

这些复杂的土体本构模型在改进了传统模型的同时，也增加了模型的复杂性和计算难度，需要更多的实验数据和计算技术支持。

三、新型土体本构模型的发展趋势随着计算机技术和数值方法的快速发展，越来越多的新型土体本构模型得到了研究和应用。

这些模型不仅考虑了传统模型所忽略的土体力学特性，还能够模拟土体在较大应力下的非线性变形，并提供更为准确的力学参数。

例如，基于塑性势函数理论的非线性本构模型，能够更好地描述土体在应力路径变化下的力学行为。

另外，细观尺度下的离散元模拟方法也为岩土工程提供了新的研究思路，通过将土体划分为离散的颗粒，并考虑颗粒间的作用力，模拟土体的宏观力学行为。

岩土类材料本构模型研究现状及发展趋势
岩土类材料本构模型的研究现状主要集中在以下几个方面：
1. 传统本构模型：目前岩土类材料常用的本构模型包括弹性模型、塑性模型和粘弹塑性模型等。

这些模型已经在岩土工程领域得到广泛应用，但仍存在一些不足之处，如无法精确描述材料的非线性行为、依赖于实验数据等。

2. 分子动力学模拟：近年来，随着计算机技术的发展，分子动力学模拟在岩土类材料本构模型研究中得到了广泛应用。

该方法基于分子尺度对材料的微观结构和性质进行研究，能够提供更准确的材料本构模型。

3. 非线性本构模型：针对岩土类材料的非线性行为，研究人员正在开发更精确的非线性本构模型。

这些模型能够考虑材料的强度、应变硬化、损伤以及温度等因素对材料行为的影响。

未来岩土类材料本构模型研究的发展趋势包括：
1. 多尺度本构模型：将不同尺度的模型进行耦合，从而提高模型的准确性和适用性。

例如，将分子动力学模拟结果与宏观本构模型相结合，以获得更准确的材料本构模型。

2. 数据驱动的本构模型：利用大数据和机器学习等技术，通过分析实验数据和观测数据来构建本构模型。

这种数据驱动的方法能够提高模型的预测能力和适用性。

3. 损伤模型：研究人员将更多注意力放在岩土材料的损伤行为研究上，以提高本构模型对材料失效的预测能力。

4. 特殊环境下的本构模型：考虑材料在特殊环境下的行为，如高温、低温、高压等条件下的应力应变关系。

总体来说，岩土类材料本构模型研究的发展趋势是朝着多尺度、数据驱动和考虑材料特殊环境影响的方向发展。

这将有助于提高模型的准确性和适用性，为岩土工程领域提供更科学、可靠的模型和方法。

岩土材料结构问题研究现状探析文章分析了岩土材料结构问题的研究现状，主要在其实验研究和分析技术、以及在模型理论研究和土体结构与工程性质的关系方面也进行了一些探索，介绍了实验研究、数据分析、相关理论依据，对目前的研究现状进行了总结分析。

标签：土体结构岩土材料结构自20世纪80年代中后期，土体结构研究进展迟缓，没有明显的突破。

进入20世纪90年代，在样品制作技术方面有了较大的改进，另外在土的结构定量化研究方面也取得了进展。

1实验研究及分析技术实验是理论及其他研究工作的基础，在岩土工程及土力学研究方面更是如此。

在早期的实验研究手段主要是一些常规的土工室内和现场实验技术，到20世纪50年代后期，一些现代物理实验方法及技术开始引入到岩土的研究工作中。

主要用于对土体的物质成分、土体结构形态的定量分析和其他有关方面的研究。

对于土体结构实验研究的一些新技术和方法及取得的进展，主要可以归结为以下一些方面。

1.1扫描电子显微镜测试技术扫描电子显微镜应用于岩土领域的应用研究工作，已取得了不少的成果。

高国瑞等对黄土微观结构进行了研究；李晓军、张登良利用立体测量技术，对压实黄土的孔隙分布及压实黄土方向性进行了定量分析，探讨了结构系数与土体各向异性的关系。

王清等通过SEM图像处理技术，提出了粘性土微观中的结构单元体形态、定向性、孔隙特征等结构要素的定量评价指标，对数种粘性土在不同剪切荷载作用下的变形进行分析；唐益群等对地铁振动荷载作用下饱和软粘土性状微观进行了研究，将原状土和循环三轴试验破坏后两种状态的土样作了对比；白晓红等提出了一种根据图像灰度确定土体颗粒及颗粒集合体的组合形态分布的强化定向法。

1.2计算机断层扫描技术（CT）计算机断层扫描技术是从医疗领域发展起来的一项无损探测技术。

在这一技术的应用方面，许多工作者做了工作，施斌对高岭土进行的动态的测试，李晓军等釆用CT图像和数据对不同的土样进行了分析，计算了土样的结构系数和结构张量。

常用岩土本构模型及其研究现状学生：彭敏班级：水工一班学号：2014141482159 授课教师： 肖明砾 成绩摘要： 在土木及水利工程中岩体分析成功性很大程度取决于采用的本构模型的正确性，常用的岩土本构模型：传统的弹性模型和弹塑性模型,新型的广义塑性力学理论、微观结构性模型、分级模型等。

关键词：本构模型 弹性 弹塑性 损伤力学 微观1.传统岩土本构模型现代岩石力学研究岩石全程应力应变曲线（如图1）可分为压密阶段、弹性工作阶段、塑性变形阶段和破坏阶段，采用经典连续介质力学理论计算的岩石力学模型有： 1.1 弹性模型对于弹性材料, 应力和应变存在一一对应的关系, 当施加的外力全部卸除时 ,材料将恢复原来的形状和体积。

弹性模型分为线弹性模型和非线性弹性模型两类。

这类模型用于荷载单调加载时可以得到较为精确的结果，但用于解决复杂加载问题时, 精确性往往不能满足工程需要。

1.2弹塑性模型弹塑性模型的特点是在应力作用下, 除了弹性应变外,还存在不可恢复的塑性应变。

应变增量分为弹性和塑性两部分, 弹性应变增量用广义虎克定律计算, 塑性应变增量根据塑性增量理论计算。

错误!图1：应力应变曲线图2 弹塑性模型2. 新型岩土本构模型2.1 广义塑性力学理论广义塑性力学认为, 传统塑性理论的 3 个假设都不符合岩土材料的变形机制，广义塑性力学从寻找和消除这些假设入手, 提出了一些新的观点。

2.2 微观结构性模型将土体的变形过程看作由原状土经损伤向扰动土逐渐转化的过程, 可以采用损伤力学理论建立弹塑性损伤模型。

通过微观结构的研究, 使得众多结构研究成果与其力学性状发生定量意义上的联系, 对解释宏观力学现象具有重要意义。

2.3 分级模型该方法以服从关联流动法则的简单各向异性强化模型开始, 模型级数逐渐递增, 较高等级的模型则是通过引入非关联流动法则、各向异性强化法则和应变强化或软化法则得到的。

3.结论（1）传统岩土本构模型虽然简单，但是存在一些缺点。

岩土工程中的深基坑支护设计分析王伟发布时间：2021-07-28T10:48:45.087Z 来源：《基层建设》2021年第14期作者：王伟[导读] 近些年来，在我国各个行业突飞猛进的发展中，经济建设也得到了前所未有为的改善，尤其是在岩土工程中贵州红利程工程咨询有限公司 550002摘要：近些年来，在我国各个行业突飞猛进的发展中，经济建设也得到了前所未有为的改善，尤其是在岩土工程中，深基坑支护设计是其中一项常见的工程技术类型，需要科学考量深基坑支护设计的影响要素，从而为基坑工程的高质量发展提供坚实的基础。

在实际工程当中，要综合考量基坑工程的地质条件以及周围环境情况等方面因素来制定深基坑支护设计，从而达到结构安全且经济合理的支护效果。

关键词：岩土工程；深基坑支护；设计分析引言深基坑工程属于临时工程，其施工方案与地域具有极为紧密的联系，同时开展支护工程的结构设计，需要涵盖大量的力学知识，如结构力学、岩土力学等，稍有不慎就会引发深基坑支护设计问题，从而引发一系列的建筑事故，如何有效规避对应的设计缺陷，保障工程设计的安全性和有效性，成为行业内重点关注的议题和内容。

1岩土工程中深基坑支护设计的重要意义在岩土工程开展的过程当中，最为重要的一项指标便是施工安全，同时也是行业内各个专家以及学者所共同关注的话题之一，若是在施工设计的过程当中对于某个细节处理不善则有可能对岩土工程的施工造成一定的安全问题，从而影响到建筑企业在其中所投入的经济成本。

在实际当中，岩土工程的施工安全会受到各种外部环境因素的影响，从而降低了岩土工程的安全系数，所以需要充分重视其中的深基坑支护设计工作，以此有效保证基坑的稳定性以及结构安全，确保整体岩土工程在施工阶段的安全防护措施足够，从而为工程的高质量竣工奠定坚实的基础。

从本质上来说，岩土工程中的深基坑支护设计工作水平也会对周边的建筑物安全性造成一定影响，所以需要慎重对待这项工作，科学且细致的规划其中各项支护设计方案，并且经过多方考量从而形成一个安全且合理的设计，为岩土工程井然有序的开展奠定坚实的基础，确保基坑支护工程能够井然有序地开展，并且达到高质量竣工的效果。

粗颗粒土及其本构模型研究现状和前景设想佚名【摘要】论述了粗颗粒土材料的工程特性、分类及其本构模型的主要成就和研究价值，并分析了其研究现状，结合未来的岩土工程要求以及粗颗粒土本构模型的发展前景，对其进一步的发展方向进行了展望，以供参考。

%The paper discusses the engineering properties,categories and major constitutive model components and research value of coarse grained soil,and analyzes its research status. Combining with future geotechnical engineering demands and constitutive model development pros-pect of coarse grained soil,and makes a prospect for its further development trend,with a view to provide some guidance.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2015(000)026【总页数】3页(P71-72,73)【关键词】粗颗粒土;本构模型;土工试验方法;发展趋势【正文语种】中文【中图分类】TU521.30 引言随着我国经济的飞速发展，海洋平台、防波堤、高土石坝、高速公(铁)路、机场跑道、桥梁墩台、核电站等水利设施和大型基础设施的不断兴建，粗颗粒土这种土体材料被广泛的使用;同时，粗颗粒土也被应用于深基坑工程、建筑物软弱地基的处理等岩土工程问题中，为保证工程安全发挥了巨大作用。

这是由于粗颗粒土具有抗剪强度高、密实度高、变形小、透水性强且不易液化等工程特性，而且其在自然界广泛的分布，极易就地取材，可以大幅度减少工程成本。

收稿日期:2005-06-16基金项目:国家自然科学基金资助项目(50378069)。

作者简介:杨林德(1939-),男,江苏无锡人,教授,博士生导师,从事地下工程的设计理论及工程应用技术的研究。

文章编号:1007-6743(2005)04-0026-06岩土本构模型研究的回顾和讨论杨林德,张向霞(同济大学地下建筑与工程系,上海　200092)摘要:对岩土本构模型建模理论研究的发展和演化作了综述,并对几种经典本构模型进行了研究分析,以此为基础对建立岩土本构模型的方法提出了一些建议,并对当前岩土本构模型研究的发展趋势作了讨论,同时指出了建立各向异性和渗流-应力耦合作用的岩土本构模型的迫切性及其研究方向。

关键词:岩土;本构模型;各向异性;渗流;耦合中图分类号:T U431 文献标识码:A 岩土材料的本构理论是现代岩土力学的基础。

采用数值方法分析岩土工程问题时,关键技术就是模拟岩土介质的本构响应。

作为天然材料的岩土是由固体颗粒、水、空气组成的三相介质,具有弹性、塑性、粘性以及非线性、剪胀性、磁滞性、各向异性等性状,其应力-应变关系非常复杂[1]。

自R oscoe [2,3]等创建Cam -clay 模型至今,已出现数百个本构模型,得到工程界普遍认可的却极少,严格地说还没有。

事实上,试图建立能反映各类岩土工程问题的理想本构模型是困难的,甚至是不可能的。

另一方面,岩土介质具有各向异性特征早已为人们熟知,但对其开展深入研究却很少。

同时,随着人类工程活动范围和规模的扩大,对岩土的渗透特性与水力耦合作用的研究显得尤为紧迫。

因此开展考虑各向异性和渗流-应力耦合作用的岩土本构模型的研究具有重要的理论价值和实际工程应用背景。

本文结合岩土本构模型发展的历史,讨论岩土介质的建模理论以及岩土本构模型研究的进展,通过对几种应用比较广泛的本构模型进行评述,对岩土介质的建模原则进行分析讨论,并提出建立考虑各向异性和渗流-应力耦合作用的岩土本构模型研究方法的建议。

岩土本构模型原理及应用简述摘要：简述了岩土本构模型中弹性本构模型、弹塑性本构模型及粘弹塑性模型的建立、应用范围和局限性。

认为当前的岩土本构模型，简单便于计算的模型不能反映岩土真实的力学性状，而精细复杂的模型参数难以确定，难以推广应用。

直至现阶段还没有一种能适应任何条件的普遍本构模型，目前岩土本构模型研究有必要向这方面发展。

关键词：岩土弹性本构模型弹塑性本构模型粘弹塑本构模型在实际工程中岩土体常常有很复杂的应力-应变特性，如非线性、弹性、塑性、粘性以及剪胀性、应变硬化（软化）、各向异性等，同时受到应力路径、应力历史以及岩土的状态、组成、结构和温度不同程度的影响。

因此为了反映岩土真实的力学性状，必须建立较为复杂的本构模型。

而实际工程应用中，在满足一定的精度条件下，又要求简单实用。

虽然至今的岩土本构模型达数百种，但大体上分为下述几类：弹性模型、弹塑性模型、粘弹塑性模型等。

1 弹性本构模型弹性模型是建立在弹性理论基础上的本构模型。

最简单的是线弹性模型，即广义胡克定律。

非线性弹性模型一般可分为三类：cauchy弹性模型、超弹模型和次弹性模型。

非线性弹性模型是线弹性模型的推广，按照拟合应力-应变曲线的形状分为：折线型、双曲线型、对数曲线型等。

按照采用的弹性系数又可分为e-μ（弹性模量-泊松比）非线性弹性模型，k-g（体积变形模量-切变模量）非线性弹性模型，以及用其他形式表示的弹性模型。

1.1 线弹性本构模型弹性是一种理想的固体特性。

实际土体在外载荷作用下，只有在应变很小时才发生弹性变形。

模拟土体应力应变性质的最古老、最简单的方法是采用线弹性模型，即假设土体应力一应变之间存在一一对应的线形关系：σij=f（εij），反映在土体应力一应变关系矩阵式{σ}=[d]{ε}中，弹性模量矩阵[d]是常量。

由于土体弹性性质的方向性决定了各线弹性模型独立弹性常数个数。

对一般的均质连续各向异性弹性体，有21个独立弹性常数，正交各向异性线弹性模型具有9个独立弹性常数，横观各向同性线弹性模型具有5个独立弹性常数，最简单的各向同性线弹性模型（虎克定律）具有2个独立弹性常数。

土的本构模型综述1 土本构模型的研究内容土体是天然地质材料的历史产物。

土是一种复杂的多孔材料，在受到外部荷载作用后，其变形具有非线性、流变性、各向异性、剪胀性等特点。

为了更好地描述土体的真实力学—变形特性，建立其应力应变和时间的关系，在各种试验和工程实践经验的基础上提出一种数学模型，即为土体的本构关系。

自Roscoe等1958~1963年创建剑桥模型以来，各国学者相继提出了数百个土的本构模型，包括不考虑时间因素的线弹性模型、非线弹性模型、弹塑性模型和考虑时间因素的流变模型等。

本文将结合土本构模型的研究进程，综合分析已建立的经典本构模型，指出各种模型的优缺点和适用性，并对土本构模型的未来研究趋势进行展望。

2 土的本构模型的研究进程早期的土力学中的变形计算主要是基于线弹性理论的。

在线弹性模型中，只需两个材料常数即可描述其应力应变关系，即E和v或K和G或λ和μ。

其中邓肯张双曲线模型是研究最多、应用最广的非线弹性模型。

20世纪50年代末~60年代初，土塑性力学的发展为土的本构模型的研究开辟了一条新的途径。

Drucker等（1957年）提出在Mohr-Coulomb锥形屈服面上再加一组帽形屈服面，Roscoe等（1958年~1963年）建立了第一个土的本构模型——剑桥模型，标志着土的本构模型研究新阶段的开始。

70年代到80年代，计算机技术的迅速发展推动了非线性力学理论、数值计算方法和土工试验的发展，为在岩土工程中进行非线性、非弹性数值分析提供了可能性，各国学者提出了上百种土的本构模型，包括考虑多重屈服面的弹塑性本构模型和考虑土的变形及内部应力调整的时间效应的粘弹塑性模型。

此外，其他本构模型如土的结构性模型、内时本构模型等也是从不同角度描述土本构关系，有的学者则借用神经网络强大的自组织、自学习功能来反演土的本构关系。

3 几种经典的土本构模型3.1 Mohr-Coulomb(M-C)理想弹塑性模型Coulomb 在土的摩擦试验、压剪试验和三轴试验的基础上，于1773年提出了库仑破坏准则，即剪应力屈服准则，它认为当土体某平面上剪应力达到某一特定值时，就进入屈服。

土木工程建筑结构设计中的问题与解决策略王伟摘要：社会的发展，推动了土木工程行业的发展的步伐。

由于我国土木工程行业起步晚，发展速度相对缓慢，在进行土木工程结构设计过程中经验不足，存在着诸多的安全性问题，土木工程企业相关负责人必须要给予足够的重视，采取行之有效的措施，及时解决土工工程结构设计过程中存在的安全性问题，促进土木工程行业的健康发展。

关键词：土木工程建筑结构设计；问题；解决策略1导言在城市化建设的过程当中，各式各样的土木工程建筑不断增加，这为土木工程建筑行业的全面发展创造了良好的机遇。

在各种建设工程不断增加的过程当中，越来越多的土木工程设计问题出现在的面前，如果不能够采取有效的措施解决土木工程结构设计问题。

将会降低建筑物的整体安全性和可靠性，也会对人们的生命和财产安全造成一定的危害。

2土木工程建筑结构设计中的问题2.1图纸设计方面的问题在实际的土木工程结构的设计过程当中，往往会存在着电算简图和施工图纸不符合的现象，这对土木工程结构的整体稳定性产生了一定程度的影响。

在施工过程当中，门窗洞口的位置框架、剪力墙的厚度和长度、剪力墙开洞的大小都与设计图纸存在一定差异。

这样不仅会影响土木工程施工的顺利展开，同时也会影响土木工程建筑的整体质量。

在实际过程当中，大部分的设计人员往往首先进行专业结构设计。

然而在实际的建筑调整和平面调整之后，相关人员并没有及时的进行专业信息的反馈，从而使得专业设计图纸和实际施工存在误差，产生了较为严重的专业脱节现象。

在施工图纸审核的过程当中，大部分的工作人员往往不会对图纸进行建筑图核对，只是注重设计图当中是否存在错误，从而不能够及时的发现不符现象。

根据最初设计图纸完成的建筑模型无法与实际施工一一对应，从而使得部分的施工当中的配件钢筋不足以支撑建筑。

土木工程结构当中的筋力不足将会对整体建筑产生较大的危害，甚至可能引发一定的安全事故。

2.2木工程结构设计中牢固性问题在进行土木工程设计过程中，牢固性问题会对整个土木工程建筑的安全性以及质量有着直接的影响，因此，土木工程企业相关负责人必须要对结构设计的牢固性给予足够的重视。