土剑桥模型发展综述.pdfVIP

第2 4 卷 第 3 期 长 　江 　科 　学 　院　院　报 Vol . 24 No . 3 2 0 0 7 年 6 月 Journal of Yangtze River Scientif ic Research Institute J un . 2 0 0 7 　　文章编号 :100 15485 (2007) 土的剑桥模型发展综述 徐舜华 ,徐光黎 ,程 　瑶 ( 中国地质大学 工程学院 , 武汉 　430074) 摘要 :土的本构理论是理论土力学的重要内容 ,著名的剑桥粘土弹塑性本构模型被看做现代土力学的开端 ,是当前 在土力学领域内应用最广的模型之一 。为此简要介绍了剑桥模型及修正的剑桥模型 ,并对剑桥模型的发展进程作 了较为系统的评述 ,分析总结了剑桥模型的局限性 ,指出在剑桥模型基础上针对其局限性进行改进和修正仍是岩 土材料建模的重要方向。 关 　键 　词 :本构理论 ;剑桥模型 ;屈服面 ;临界状态 中图分类号 : TU43 　　　文献标识码 :A 　　土体本构理论是岩土工程学科的重要基础理 述室内试验所观察到的现象 , 即从某一初始状态开 论 。随着对土体力学特性的不断深入 ,塑性理论逐 始加载直到最终维持塑性常体积变形的临界状态 , 渐被应用于土体本构关系的研究中来 。Ro scoe[ 1 ] 于 其基本组成如下 : 1963 年提出著名的剑桥粘土模型 ,是应用塑性理论 ( 1) 在( e , p ) 平面中 ,存在一条曲线 ,在正常固 的代表 ,被看做现代土力学的开端 。 结粘性土中的所有应力遵循此路径 ,这被称为正常 ( ) 在本构理论研究发展过程中,各种建模思想不断 固结线 N CL 。这条线提供了体积硬化规则 ,可以 涌现 ,出现了各种不同形式的土体本构模型 ,但弹塑 被广义化为一般应力条件 。 性模型中得到公认的还只有剑桥模型。现在国际岩 (2) 在( e , p , q) 空间中存在一条线 ,所有的残 土本构的一大发展趋势是又回到剑桥模型 ,在剑桥模 余状态都遵循此路径 ,而与实验类别和初始条件无 ( ) 型基础上进行改进和修正 ,本文简要介绍了剑桥模 关 。这条线与 e , p 平面中的正常固结线平行 ,在 型 ,并对剑桥模型的发展作了较为系统的评述 。 此线上 ,剪切变形发生而没有体积变形发生 。 (3) 从固结排水和不排水实验中所得到的应力 路径位于唯一的状态面 , 通称为 Ro scoe 面 。事实 1 　关于剑桥模型及修正剑桥模型 上 ,在不排水路径中 ,土随着塑性体积应变的发展而 1958 - 1963 年 间 , 英 国剑 桥 大 学 的 Ro scoe 硬化 。其中 ,体积应变的弹性和塑性应变增量之和 等[ 1 ]根据正常固结粘土和弱超固结粘土的三轴试 保持常数 。Ro