臨界狀態土力學
關注創建者：引垂思汀 創建時間：2019-12-12
臨界狀態土力學的視頻教程
臨界狀態土力學的實例教程
(6) CRISP
簡介：CRISP由英國劍橋大學的研究人員于1975年開發的臨界狀態土力學非線性有限元分析程序。1982年研究人員將FORTRAN程序代碼公布，程序主要在學術圈流傳，參見Britto AM 和 Gunn MJ. 的書“Critical State Soil Mechanics via Finite Elements, 1987”。1990年, 基于個人電腦的MS DOS測試版本CRISP90被發布。此版本包含了早期版本所有特點，可以模擬耦合荷載和固結問題。1995年SAGE 開發了二維Windows圖形用戶界面，推出軟件SAGE CRISP。2002年SAGE CRISP推出三維捆綁產品，這個三維捆綁軟件包括FEMAP程序，CRISP程序，和 SAGE CRISP三維工具。
特點：臨界狀態土的本構模型較完善，圖形用戶界面一般，三維功能發展滯后。
(7) GeoFEA
簡介：GeoFEA 由新加坡國立大學的研究人員基于CRISP90開發的非線性有限元軟件，經過10多年的發展于2006年推向市場，軟件一開始就具有二維和三維建模能力。
特點：繼承了Crisp的特點，臨界狀態土的本構模型較完善，三維建模能力較強，巖土工程專業化前后處理功能還有待加強。
(8) GeoStudio
簡介：GeoStudio是由GEO-SLOPE International Ltd.公司開發的軟件，GEO-SLOPE的主要創始人是非飽和土力學的奠基人之一Delwyn G. Fredlund教授。GeoStudio最新版本（2007年5月發布）共包含9個專業分析模塊。
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展開 從土的變形特性的角度，土力學的發展是否可以分為四個階段：
第一階段：e-p曲線
有效應力原理是土力學的基石，主要是研究飽和土中土骨架與土中水的應力轉換，認為控制土體強度的主要是土骨架的有效應力，然后對于土的沉降，也認為主要是土中水的排出而引起的壓縮固結沉降，因而把地基的沉降主要看作為一維壓縮沉降，從而研究土的孔隙比e與壓力p的關系，通過一維壓縮試驗確定e-p曲線，主要是用于計算土的壓縮沉降，這個觀點一直影響和沿用至今，如我們規范中的地基沉降計算主要還是用一維壓縮試驗的e-p曲線計算沉降，然后通過經驗系數修正計算值。
第二階段：e-p-q曲面
單向壓縮試驗時得到的e-p曲線是土體越壓縮越密的，土是不會破壞的，實際土體在荷載的作用下，隨著荷載的增大，最后是會達到破壞狀態的，一維壓縮試驗不能全面反映土的實際受力變形狀態。劍橋學派通過土的三軸試驗，建立了e-p-q曲面，考慮了剪應力對空隙比的影響和土的破壞過程，更全面的認識土的孔隙比e與應力狀態的關系，得到所謂的Roscoe面，并發現土體破壞時孔隙比與p-q的關系，即臨界狀態線，可以更全面的認識孔隙比e與應力狀態的關系，并提出建立了臨界狀態的土力學理論和最早的土體本構模型—劍橋彈塑性模型，使土力學進入到了以更好描述土的強度與變形性狀的本構模型研究為主的現代土力學階段。
第三階段：土的壓硬性和剪軟性
臨界狀態理論雖然建立了e-p-q的三維空間面，但還是關注土的壓縮性指標e，而真正影響土的強度和變形的應該是剪切變形，而不是孔隙比變化引起的沉降變形。在臨界狀態理論基礎上建立的劍橋模型在表述剪切變形時，是通過能量函數的假設獲得塑性剪切變形與塑性體積變形關系的，而能量函數并不能直接測定，假設不同的能量函數會有不同的結果，感覺關系不夠直接。
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劍橋學派通過土的三軸試驗，建立了e-p-q曲面，考慮了剪應力對空隙比的影響和土的破壞過程，更全面的認識土的孔隙比e與應力狀態的關系，得到所謂的Roscoe面，并發現土體破壞時孔隙比與p-q的關系，即臨界狀態線，可以更全面的認識孔隙比e與應力狀態的關系，并提出建立了臨界狀態的土力學理論和最早的土體本構模型—劍橋彈塑性模型，使土力學進入到了以更好描述土的強度與變形性狀的本構模型研究為主的現代土力學階段。
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