对“岩土本构理论的几个基本问题研究”讨论的回复

笔者的论文“岩土本构理论的几个基本问题研究”(以下简称原文 )引起了杨小礼同志的兴趣 ,笔者感到非常高兴 ,对杨小礼同志的几个问题答复如下 :(1)Ｄｒｕｃｋｅｒ公设的建立诚然Ｄｒｕｃｋｅｒ开始时是从金属材料的简单拉伸曲线外凸等提出Ｄｒｕｃｋｅｒ公设的。但Ｄｒｕｃｋｅｒ公设的表述是很严密的 :在一个附加应力循环中 ,附加应力所做的功非负。那么对于岩土材料 ,只要在任一应力状态点 ,找到一条应力路径的附加应力循环所做的功为负 ,就表明Ｄｒｕｃｋｅｒ公设不适用于岩土材料。笔者原文中正是这样做的 ,因而原文中的Ｄｒｕｃｋｅｒ公设不适用于岩土材料的证明是严密的。事实上 ,岩土材料的应力应变曲线与应力路     

原状欠固结土的力学特性试验研究

原状土的结构性对它的力学性质影响显著。通过多应力路径的原状土与重塑土的试验结果比较来揭示原状土体从小应变到大应变的特殊力学特性及应力路径的影响。从等压固结对比试验可看出该原状样明显的结构性与欠固结性。对于原状欠固结土,体应变对土体结构性的破坏要大于剪应变。原状欠固结土的结构性对土体强度的影响主要表现在内摩擦角的增大。土体小应变时表现出明显的高刚度与非线性。通过不同方向切样的原状土试验结果对比,反映了原状土体存在明显的各向异性,结构性引起的各向异性在应变越小时越明显。     

盾构法隧道施工数值模拟

盾构法隧道施工在城市地下工程建设中有着广泛的应用前景。分别采用可以考虑土体小应变特性的本构模型与修正剑桥模型对盾构隧道施工进行了数值分析。这两种模型的计算结果的规律性是相似的;采用修正剑桥模型计算的沉降量、开挖影响范围受盾构施工质量的影响不大;采用土体小应变本构模型计算结果对盾构施工质量很敏感。盾构开挖过程中土体的有代表性的应力路径大都在修正剑桥模型屈服面之内,判断为卸载,即使有部分加载路径,根据剑桥模型计算的变形也不大,小应变本构模型合理地定义了加卸载,可以反映土体小应变时的高刚度,随应变增大土体刚度的迅速减小过程,因而较好地反映了施工质量对地表沉降的影响。分析表明小应变本构模型计算结果是合理的,也证明了考虑土体小应变特性的必要性。     

地下工程节能减排研究进展

随着国民经济的迅速发展,我国正迎来地下工程开发的高潮。节能减排和低碳经济正越来越受到关注,开展地下工程节能减排是大势所趋。地下工程节能减排主要包括如下几个方面:尽量减小地下工程施工及使用过程中对周边环境产生的不良影响,如大气污染、地下水污染、土壤污染;建筑是所有耗能产业中的耗能大户,要尽量降低地下工程的建筑成本,采用新技术与新材料来降低使用能耗。抓住地下工程的发展机遇期,开展地下工程的节能减排研究与工程建设,是遵循人类社会发展规律和顺应当今世界发展潮流的战略举措。     

土体损伤复合体理论的几个基本问题

土体损伤理论是描述土体结构性问题的有力武器,土体损伤复合体理论是土体损伤理论的重要分支。通过对岩土损伤复合体理论的基本问题进行深入研究,获得的主要成果有:得出了岩土损伤体的应力应变合成合理模式,不能采用简单的并联假设或串联假设;基于损伤是能量耗散的不可逆过程,提出一个新的损伤变量和损伤演化方程;提出了基于岩土损伤复合体理论的一般本构模型,及其各向同性情况下的表达式。     

重庆市朝天门两江隧道越江段盾构法合理覆盖层厚度研究

江底隧道的覆盖层厚度十分重要。一方面，如果覆盖层厚度太小，江底隧道工作面就有面临严重的失稳问题和江水涌入的危险，会使辅助工法的投入增大。另一方面，覆盖层厚度太大将增加江底隧道的长度、坡度与造价。首先将重庆朝天门两江隧道与国内外一些知名海底隧道进行比较，得出其在盾构施工方法下的覆盖层厚度建议。然后根据公路隧道施工技术规范，提出标准隧道新概念。结合重庆朝天门两江隧道的工程实际情况，分别比较在不同覆盖厚度下朝天门两江隧道与标准隧道拱顶位移和主拉应力，最后得出该隧道的合理覆盖层厚度。     

地下立交的三维有限元数值分析

地下立交工程是地下交通工程中的重要组成部分。为了准确、客观的分析立交隧道的受力特性，对地下立交隧道的受力特性进行三维有限元数值分析，利用有限元强度折减法，分析了竖向位移、塑性区的分布、塑性应变、主应力的变化情况，并给出了相应的安全系数；指出了地下立交隧道的薄弱区域，以便于进行施工加固，从而提高其整体安全性。     

单洞双层隧道围岩力学特性分析

单洞双层隧道作为一种新的隧道形式,不同于分离式隧道和连拱式隧道.用大型通用有限元软件ANSYS,对单洞双层隧道和分离式隧道开挖后的情况进行了数值模拟.分析开挖后围岩的应力和位移变化情况和塑性区分布,通过对比得出在浅埋情况下,两种隧道围岩应力和位移分布基本一致,地表沉降和分离式隧道相当,隧道对围岩扰动深度较大,边墙是其薄弱部位,应力松弛明显,水平位移较大,塑性区水平方向分布较大.     

岩土本构理论的几个基本问题研究

从岩土基本力学性质出发 ,证明了Drucker塑性公设、经典塑性力学原理不适用于岩土材料。对岩土本构理论的几个基本问题进行了研究。通过严格的理论分析 ,证明了基于经典塑性理论的单屈服面模型无论是否采用相关联流动法则都是不适用于岩土材料的 ;岩土屈服面不唯一 ,屈服面重数与塑性应变增量自由度一致 ,岩土屈服面存在不外凸情况 ;相关联流动法则不适用于岩土材料