统一强度理论的岩土力学应用研究
岩土体强度和变形研究贯穿于整个岩土力学的发展过程。岩土体类型、结构和赋存环境的复杂性，造就了岩土体具有特殊和复杂的工程特性，同时使岩土力学学科产生了许多研究领域。特别是与其基本特性相关的岩土工程中的三大工程问题，即强度问题、变形问题和渗透问题。其中，强度问题是一个核心问题，它是岩土体稳定性评价的理论基础。强度理论的研究涉及许多交叉学科。19 世纪以来，世界各国学者对强度理论进行了大量的研究，提出了数以百计的各种形式的强度理论，俞茂宏和沈珠江将这些交错繁杂的理论和准则分为三大系列，即单剪应力、三剪应力和双剪应力。
俞茂宏从1961 年提出双剪应力屈服准则以后，根据一点应力状态的三个主剪应力中只有两个独立量，并考虑到两个较大主剪应力作用面上的正应力，以及中间主应力效应的区间性，系统而全面地研究了强度理论，逐步发展形成了双剪统一强度理论体系。双剪统一强度理论的系列化准则不仅符合Drucker 公式，并且覆盖了从内边界到外边界的全部区域。双剪统一强度理论是一个能够实现全覆盖的强度理论，可简称为统一强度理论，德国学者将其称为俞茂宏统一强度理论。统一强度理论是Drucker 公式的外凸性的具体化，两者紧密相连形成了强度理论坚实框架。
图1 统一强度理论体系
统一强度理论包含了所有其他已经建立的准则并把它们作为特例，或者是统一强度理论的线性逼近，并且通过改变一些参数形成一系列新的强度计算准则。它突破了在岩石力学和土力学中长期占统治地位的Mohr-Coulomb 强度理论的框架，是对现有成果的高度概括。此外，统一强度理论的参数可以由实验较容易得到。因此，它们较单一剪应力屈服准则及能量屈服准则具有明显的优点，适用于众多材料，更适用于岩土类材料。
统一强度理论的推广应用研究与单剪理论相比还只是一个开始，当将其扩展到岩土结构稳定性、地震活动、地质力学、断裂力学、损伤力学以及岩土细观结构力学和矿物晶体研究等方面应该说还远远不够或者是空白，并且会碰到一系列新的问题。
《岩土结构强度理论》（范文，俞茂宏，邓龙胜著. 北京: 科学出版社，2017.3）以统一强度理论为基础，将岩土工程与地质工程中的岩土力学问题作为研究内容，进行较为深入细致的理论研究。得到的一系列结果，可以适合更多的材料和结构，为工程应用提供更多的比较参考和选择。这方面的研究将会进一步推动统一强度理论的发展，并将统一强度理论运用于工程实践起到一定的作用。
下面是一个工程应用的实例，其中图2 是一个边坡在相同荷载条件下，采用统一强度理论不同参数ｂ 得出的塑性区扩展图。图3 是到达极限状态时的塑性区扩展图。从这两个图中可以反映出很多新的信息，在该书相关章节中进行了深入阐述。
图2 相同荷载作用下统一强度理论不同参数ｂ 的塑性区分布
图3 极限状态边坡的塑性区分布
本书主要包括: 双剪应力状态和双剪统一强度理论的概念；基于统一强度理论的极限平衡理论及其应用；统一弹塑性损伤模型与各向异性损伤的统一滑移线场理论；基于统一强度理论的塑性极限分析及其应用；考虑岩土类材料软化及剪胀性的轴对称问题的统一解；双剪统一弹塑性本构模型的建立及有限元分析；黄土边坡变形破坏及稳定性的强度理论效应研究；统一复合断裂准则及断裂力学问题的弹塑性有限元分析。
在笔者从事岩土力学与工程地质研究的过程中，深感岩土力学理论在研究工作中的重要性，任何工程地质问题的定量化或工程化，都需要力学理论的支撑。利用力学理论和实践，可以解决许多岩土工程和地质工程领域中的复杂问题。
本文摘编自《岩土结构强度理论》（范文，俞茂宏，邓龙胜著. 责任编辑: 张井飞 韩鹏. 北京: 科学出版社，2017.3）一书“前言”“第一章 绪论”，有删减，标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-051964-1
关键词 | 孢粉学 | 板块构造与大陆动力学 | 塔里木克拉通 | 南黄海盆地 | 洋中脊多金属硫化物成矿 | 可燃冰（中国工程院报告） | 天然气水合物研究进展 | 北京沙尘暴 | 天然气水合物试的环境效应 | 新疆西准噶尔金铜钼成矿作用 | 古脊椎动物学 | 土壤入渗测量 | 华北地貌新论 | 土工袋技术 | 全球中、新生代大地构造图 | 创新地理学 | 钻冰取火记 | 微体古生物学 | 中国及邻区盆地火成岩油气地质图 | 青海柴达木盆地盐湖 | 阶梯式发展论 | 覆盖型岩溶地区岩溶岩土工程 | 地震预报 | 水沙数学模型 | 瞬变电磁法 | 滑坡遥感 | 沉积岩野外工作指南 | 可可西里世界自然遗产 | 三叶虫 | 大陆层控构造学 | 三维连片处理技术 | 道路边坡成土特性 | 山地遥感 | 全球生态环境遥感监测 | 油田数据学 | 地理优秀图书奖 | …
（本文编辑：刘四旦）
地球为你而转！
欢迎关注：赛杰奥（sci_geo）
科学出版社地球科学订阅号