1、黃土的結(jié)構(gòu)性是土骨架顆?？臻g排列及粒間膠結(jié)作用所表現(xiàn)出的抗力效應,是影響其力學特性的重要內(nèi)在因素,它與土的密度、粒度、濕度有密切的聯(lián)系,能夠綜合反映土的強度、變形等力學特性的變化和發(fā)展。本文針對黃土力學問題,以黃土的綜合結(jié)構(gòu)勢研究為途徑,從壓縮、剪切及增濕作用下黃土的結(jié)構(gòu)性演化規(guī)律出發(fā),通過揭示濕陷性黃土在壓剪濕作用下的應力應變特性、屈服破壞特性及其與結(jié)構(gòu)性之間的關(guān)系,建立了反映壓剪濕作用下黃土結(jié)構(gòu)性發(fā)展演化的濕載結(jié)構(gòu)性本構(gòu)模型,并將該

2、本構(gòu)模型,引入現(xiàn)有的巖土工程大型數(shù)值分析軟件,進行了各種黃土工程邊值問題分析。應用這種分析方法,揭示了濕載作用下黃土邊坡土的結(jié)構(gòu)性演變、剪切帶形成發(fā)展的漸近破壞過程。完善了邊坡穩(wěn)定性的認識,從而為指導工程實踐,有效地預防和防治黃土工程災害。主要的研究成果有:
　　第一,通過不同濕度、不同結(jié)構(gòu)性狀黃土的單軸抗壓和常規(guī)三軸壓縮試驗,論證了土的綜合結(jié)構(gòu)勢定量化參數(shù)描述土結(jié)構(gòu)性演化特性的合理性;比較分析黃土初始結(jié)構(gòu)性的構(gòu)度、過程結(jié)構(gòu)性的應

3、力結(jié)構(gòu)性參數(shù)和應力比結(jié)構(gòu)性參數(shù)在描述黃土結(jié)構(gòu)損傷演化發(fā)展特性方面的共性及特點,論證了應力比結(jié)構(gòu)性參數(shù)描述黃土結(jié)構(gòu)損傷演化過程的完整性;建立了應力比結(jié)構(gòu)性參數(shù)與綜合應變之間關(guān)系的具體數(shù)學描述,驗證了應力比結(jié)構(gòu)性參數(shù)描述黃土變形全過程結(jié)構(gòu)性演變的可靠性。
　　第二,通過不同濕度、不同結(jié)構(gòu)性狀的黃土的側(cè)限壓縮及常規(guī)三軸壓縮試驗,研究了黃土在壓縮、剪切及增濕條件下的濕壓屈服、濕壓剪屈服及其與結(jié)構(gòu)性漸變演化特性之間的關(guān)系,確定了濕壓屈服、濕

4、壓剪屈服與應力比結(jié)構(gòu)性參數(shù)之間的關(guān)系;在黃土的結(jié)構(gòu)性修正劍橋模型的基礎上,提出了與等結(jié)構(gòu)性臨界狀態(tài)屈服面對應的結(jié)構(gòu)性喪失狀態(tài)的下加載面,建立了考慮濕壓及濕壓剪影響的黃土的濕載結(jié)構(gòu)性本構(gòu)模型,推導出了應力比結(jié)構(gòu)性參數(shù)為變量的濕載結(jié)構(gòu)性下加載面本構(gòu)模型彈塑性矩陣。并通過與試驗數(shù)據(jù)的對比分析,驗證了該模型在濕壓剪作用下描述黃土應力應變特性及結(jié)構(gòu)性漸變演化發(fā)展特性的合理性。
　　第三、在SHENG等考慮中主應力影響的屈服面形狀函數(shù)的基礎上

5、,將等結(jié)構(gòu)性臨界狀態(tài)線隨羅德角的變化引入結(jié)構(gòu)性本構(gòu)模型,推廣得到三維應力空間的結(jié)構(gòu)性下加載面本構(gòu)模型;將黃土的濕載結(jié)構(gòu)性下加載面本構(gòu)模型編程模塊化,嵌入現(xiàn)有大型軟件FLAC-3D,通過試樣單元體數(shù)值計算與常規(guī)三軸試驗與真三軸試驗實測數(shù)據(jù)的對比,驗證了該模型自定義本構(gòu)模型模塊的穩(wěn)定性及合理性。
　　第四、通過黃土濕載結(jié)構(gòu)性下加載面本構(gòu)模型的FLAC-3D數(shù)值分析方法,分析了均質(zhì)黃土邊坡及復雜黃土邊坡在濕載作用下的漸進破壞特性特性,揭