统一强度理论在土木水利工程中的应用

摘 要：随着市场经济的发展和现代化智能手段的不断进步，关于土木水利工程项目中的统一强度理论的研究也越来越深入，本文将结合统一强度理论的概念以及力学模型展开分析，进而探索统一强度理论在各种土木水利工程项目当中的具体应用，希望可以进一步了解我国统一强度理论的发展现状，并且采用理论联系实践的方式，加深对统一强度理论的应用理解。

关键词：统一强度理论；土木水利工程；应用

前言：关于强度理论的研究，一直都是土木工程项目中各种材料结构分析的重点和难点，选择不同的强度理论会造成不同的工程项目问题，而统一强度理论的提出，将过去许多强度理论融合在了一起，进而形成一种更为深刻、研究范围更为广泛，效用更加强大的强度理论体系，用更清晰的线性数学表达方式，展现出了结构材料的特点。

一、统一强度理论的概念

1991年，我国西安交通大学土木工程系著名教授俞茂宏同志创造性地提出统一强度理论公式，并且将它称为广义的双剪强度理论，这种双剪强度理论能够重新服从Tresca屈服准则，在统一强度理论当中，他发现了外凸理论中的外边界上限，同时和Mohr Coulomb强度理论一起划定了外凸理论中的内边界也就是下限，而且从理论上来讲，不会有任何外凸极限面能够小于一般的单剪极限面，同理可知，所有的统一强度理论中的极限面也是外凸极限运行轨迹的上限，不会有外凸极限面可以超过双剪极限面的边界[1]。

二、统一强度理论的力学模型和极限面

从俞茂宏老师所设计的双剪单元体模型当中可以得知，所谓的双剪单元体应该是一个非常完美的正交八面体，在八面体的八个面上都分别作用着相同的两组主剪应力以及相同的正应力，同时和双剪力学模型相配套的是两个数学方程式组织下的数学建模模型。统一强度理论是一种新创立的理论，它的数学公式是最新的，在具体的力学模型建构上和传统的强度理论并不相同，统一强度理论把复杂的作用应力中的常变量转化成为了主剪应力，在三个主剪应力当中有两个独立量，其中最大的主剪应力是另外两个主剪应力相加所得到的，应用这种双剪模型的思考方式，可以建构出相同的单元体模型，也就是双剪理论力学模型。而关于极限面的分析，主要会在具体的主应力空间、π平面空间以及平面应力状态下进行思考，从线性理论基础推导到非线性统一强度理论，在b值不同的状态下，可以得到不同的极限面，极限面在和不同的π平面相交的边界叫作极限线。

三、统一强度理论在土木水利工程中的具体应用

（一）材料结构解析

在具体的土木水利工程当中，统一强度理论被应用在了土木材料结构的解析当中，自从俞茂宏老师的统一强度理论提出以后，关于岩石结构强度的解析开始采用了双剪强度理论以及统一强度理论针对岩石材料的抗拉抗压强度进行结构分析，探讨不同性质材料的土木结构极限，从而推算出一系列材料结构像是地基、山体斜波、矩形板还有菱形板等材料的极限负荷，得出它们的解析解，并且针对同一强度理论在这些材料结构的解析解以及结构数值进行了总结，提高了我国材料结构解析水平，更好地探索出了土木结构材料__