土的结构组成决定了它只能承受有限的拉应力甚至不能受拉,但相比而言却能较好地受压。在模型开发时应考虑土的有限抗拉强度,最好还能对于拉裂的形成及裂缝的发展进行模拟。在数值分析中,对于有限抗拉材料,可以考虑各向异性的刚度作用(拉、压),采用应力转移的方法进行拉裂修正,但有时难失公允。当土拉裂时,应力状态会发生旋转。可以通过改变材料的各向异性组构主轴、或者当拉应力主轴偏转角超过一个界限值时允许另外裂缝的形成,或者干脆在开裂形成后不再考虑该处土的刚度等办法来考虑这种应力状态的旋转。总的来说,一个较好的拉裂模型应该满足以下几个方面的要求:①允许裂缝走向的自由转动；②能分别模拟裂隙形成及随后可能的闭合；③能分别模拟拉裂后土的应力应变模式及未拉裂状态土的应力应变关系；④能同时处理可能同时受拉和受剪破坏的土单元[220](Crisfield,1997)。
当土开裂后,强度可能会瞬间下降甚至为零,这样拉裂后的土可以被认为是理想塑性。但考虑有限抗拉作用时,似乎仍有必要引入一个软化定律来描述这种下降。一般是比较有效最小主应力和抗拉强度的大小。当最小主应力为负值时,可以在等于抗拉强度的拉应力和对应于剪切屈服面顶点的正的压应力之间,线性截取一个有限抗拉屈服面。在拉裂时土的应力状态可以沿着该段屈服面流动,这样就有可能模拟裂隙连续形成、自由发展(包括旋转),直至发展成大的裂缝。因此可以建立一个统一的塑性势面模型,包括了上述非线性抗拉屈服面、锥状剪切屈服面和帽盖型压缩屈服面。我们只需要给出对应于剪切屈服面顶点的正的压应力,它可以由抗拉屈服面方程和压剪屈服面方程联合求得。这样,就可以应用一个统一的本构方程来描述拉裂、剪坏和压缩屈服等过程。这样消除奇异点也容易实现模型的数值积分。不过困难的是,当应用三屈服面时,拉裂、剪坏及压缩屈服破坏有可能同时存在。这样必须根据模型的特点、不同应力边值条件和土的变形限制条件等判断应该选用的屈服面。
实际上只要拉应力超过抗拉强度就会产生裂缝，因此可以在现有的模型中引入一个拉裂屈服面,进行裂缝产生或闭合过程的模拟。
从(www.xing528.com)
可得
令σ′3=T 0(土的抗拉强度),则进一步可得三角锥极限抗拉屈服面方程
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
