基本介紹
- 中文名：剛塑性模型
- 外文名：rigid plastic model
- 學科：土力學
- 套用：土體的穩定性
- 界限：土體屈服應力
- 別名：聖維南模型
簡介,有關術語,屈服應力,塑性變形,套用,
簡介
剛塑性模型是指應力-應變關係曲線為與橫坐標軸平行的直線的本構模型。特點是應力低於某一值（土體屈服應力）時不發生變形，而大於該值後，則可無限制增長。對岩土介質通常並不適用。剛塑性模型多用於土體穩定性分析。
有關術語
屈服應力
在材料拉伸或壓縮過程中，當應力達到一定值時，應力有微小的增加，而應變卻急劇增長的現象，稱為屈服，使材料發生屈服時的正應力就是材料的屈服應力。流體的屈服應力是指對於某些非牛頓流體，施加的剪應力較小時流體只發生變形，不產生流動。當剪應力增大到某一定值時流體才開始流動，此時的剪應力稱為該流體的屈服應力。與其它工程材料一樣，土具有應力-應變特性和屈服特性。當土體某一微小區域滿足屈服條件時，便開始產生塑性應變。隨著應力的增加，薄層區域內的變形相對較大，而區域外的變形相對較小，隨之土體出現分叉，沿著一定傾角的條帶狀出現剪下帶破壞。
塑性變形
塑性是材料或物體在受力時，如應力超過屈服點(見彈性體的拉伸壓縮形變)後仍能繼續形變而不立刻發生斷裂，當外力撤消後，仍有部分剩餘的永久性形變，不能恢復原來大小和形狀的性質。塑性的大小通常以延伸率或斷面的收縮率來度量。塑性變形是作用引起結構或構件的不可恢復變形。此種變形在應力保持不變的情況下，仍繼續增加。單位長度的塑性變形叫塑性應變。在鋼結構中，利用材料的塑性變形性能可以考慮內力重分布，從而減少構件危險截面所受的內力而達到節約材料的目的。在木結構中，是指當構件截面應力超出木材長期強度，粘彈變形發展到一定程度後，在截面應力不變下不斷發展直至破壞的變形。
套用
土體的一部分抵抗另一部分在自重和外載荷作用下沿著潛在滑裂面發生剪下破壞的安全程度，或指處於一定時空條件的土體，在各種力系（自然的、工程的）的作用下可能保持其力學平衡狀態的程度。當土體受到荷載作用後，土中各點產生法向應力和剪應力。在剪應力作用下，土體發生剪下變形。若某點剪應力達到該點的抗剪強度，土體即沿著剪應力作用方向產生相對滑動，此時稱為該點的強度破壞。如荷載繼續增加，則剪應力達到抗剪強度的區域（即塑性區）愈來愈大，最後形成連續的滑動面，使一部分土體相對另一部分土體產生滑動，使整個土體強度破壞而失穩。土體穩定性取決於土體強度和變形兩大因素。土坡穩定性、地基承載力和擋土結構穩定性，都屬於土體穩定性範疇。常用的確定土體穩定性的方法是極限平衡法。
剛塑性混凝土防滲牆是由塑性混凝土澆築而成，塑性混凝土是一種新型材料。它是一種混合材料，主要是由水泥、水、粘土、膨潤土、石子、砂子等材料按照其配比經攪拌而形成的。為了改善塑性混凝土的特性，同時保證塑性混凝土的施工質量要求以及減少水泥的用量，有時候需要在混凝土中摻加粉煤灰、外加劑。對於塑性混凝土，其膠凝材料可以選擇水泥、粘土或澎潤土，也可以同時摻入粘土和澎潤土。由於塑型混凝土膠凝材料可以採用不同的材料進行組合摻入，所以塑性混凝土可分為三種類型，分別是膨潤土塑性混凝土、粘土塑性混凝土以及粘土加膨潤土塑性混凝土。由於塑性混凝土快速的發展以及在工程中廣泛的被套用，人民越來越多的對其材料的工作性能進行深入的研究和改善。塑性混凝土的優點是拌合物具有良好的和易性。為滿足防滲牆易於機械化施工的要求，就要使塑性混凝土拌合物具有良好的工作性能。這樣就可以使澆築後的塑性混凝土凝固後質量分布均勻，同時使其各項特性都能滿足工程的質量要求。也是有良好的耐久性的前提條件。混凝土拌合物工作性不好，容易產生離析和泌水現象，還會使得混凝土表面出現麻面、流砂現象。離析是水泥漿從混合物中流出，各種材料相分離，失去粘聚性；泌水現象是混凝土在攤鋪以後混凝土內的固體顆粒下沉，混凝土表面出現浮漿的現象。在混凝土與模板的交界處，由於泌水，水泥漿被帶走，但砂子未被帶走的現象稱為流砂。提高拌合物的工作性具有很多優點，良好的工作性可以使其填充性、自流平性和均勻性發揮更好的效果。
