软土流变模型讨论综述摘要:土的流变模型的建立是土的流变学讨论的重要内容,只有建立正确的土流变模型,即应力、应变和时间三者之间的关系,才能充分、准确描述土的流变特性。流变理论进展到现在,土的流变模型数目众多。本文介绍了软土的微观流变模型及宏观流变模型中的线性流变模型和非线性流变模型,在线性模型基础上针对其局限性进行改进和修正,仍是软土流变模型讨论的重要方向。关键词:软土;微观流变模型;元件模型;经验模型;半理论半经验模型1 引言软土的流变现象由蠕变、长期强度、应力松弛、弹性后效和滞后效应等四项内容构成。土的流变模型是反映土的流变特性及其变化过程的力学模型,表示形式一般为应力-应变-时间的关系。准确地描述土的流变特性需要建立正确的土的流变模型,因此土的流变模型在土的流变学讨论中非常重要。2 微观流变本构模型土的微观流变本构模型通常是从土的内部微观角度出发,认为土颗粒骨架的微观变化引起流变,基于连续介质力学理论或者借用描述金属的微观理论,根据土微观结构的变化规律,同时结合土流变宏观表现,从而构建起反映土体流变特性的应力-应变-时间本构模型。国外对土微观流变模型的讨论起步较早,Mitchell[1-2](1964,1969)、[3-4](1975,1985)、Vyalov[5](1986)分别运用速率过程理论推导了土的流变本构方程。国内施斌等[6-7](1997,2024)根据速率过程理论、塑性滑动理论,结合虚功原理,从土的微观角度建立了各向异性黏性土蠕变的微观力学模型,并给出了模型的数值解。周翠英等[8](2024)采纳图像处理技术对软土微观结构进行讨论并提取相应参数,通过分析荷载、变形和强度与软土微观结构参数之间的关系,构建了能反映软土微观结构的沉降计算模型。扈胜霞[9](2024)通过预压作用下软土三轴试验前、后的微观结构试验,建立了基于软土微观结构的弹黏塑性(EVP)蠕变模型。总的说来,从土的微观结构出发来建立土的流变模型,不仅揭示土流变的内部机理,还能反映土流变的宏观特性,因此对软土流变模型的进展具有重要意义,但软土微观流变模型的讨论还处于进展阶段,在实际中较少采纳。3 宏观流变本构模型从土的宏观角度出发来建立土流变模型,这方面国内外学者做了大量讨论。土体宏观流变模型可分为线性流变模型和非线性流变模型。3.1 线性流变模型元件模型是是众多线性流变模型的一种,在实际中广泛采纳。它由一些基本流变元件,如虎克弹簧、牛顿黏壶、圣维南刚塑体等来模拟土体线性...