天然土都具有一定的结构性,现场取样、试验及风化等因素都会改变天然土的结构性。天然土的强度、压缩性及应力应变关系特征都与重塑土有着很大的不同。为了研究结构性对土变形特性的影响,人们提出了许多天然土的结构性模型[182～187](Kavvadas和Amorosi,2000；沈珠江,2000；Zhou等,2001；周成等,2003、2004)。这些结构性模型大多集中于各向同性效应的描述上,未能同时考虑结构性和各向异性的共同作用特性对天然土渐进变形的影响。关于结构性的本构理论的研究成果基本上都还没能应用到实际工程的数值分析中去。
Nova(1986)[188]早就指出,结构性土模型的开发可以基于现有的重塑土的模型进行,Leroueil和Vaughan(1990)[112]也持有类似观点。Nova(2000)以及Nova和Castellanza(2001)[135～136]从这一框架性理念出发开发了结构性模型,用于岩石风化的力学特性的模拟。另外,Nova等(2003)[137]还基于此法提出了力学—化学耦合的结构性模型。Gens和Nova(1993)、Muir Wood(1995)、Rouainia和Muir Wood(2000)、Kavvadas和Amorosi(2000)以及Liu和Carter(2000,2002)等都提出了许多结构性模型[161,164～165,182,189]。(www.xing528.com)
Zienkiewicz和Pande(1977)[175]、Pande和Sharma(1983)[176]以及Pietruszczak和Pande(1987)[177]还提出了多层沉积面的理论来描述结构性。基本思路是:各个不同方向沉积面划割开来的各个块体为均匀各向同性体,在正应力和剪应力的作用下,各个面上发生滑动变形。弹性变形视为各向同性,按照胡克定律计算；塑性变形利用微结构沉积面上的局部应力矢量综合分析计算。Cudny(2003)[115]提出了一个考虑天然软土结构性和各向异性的多层沉积面微结构模型。其中剪切屈服面采用Mohr-Coulomb破坏面及非关联流动法则,帽盖压缩屈服面采用相关联屈服函数和流动法则。
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