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图 ５ 三维土盘裂纹演化模拟（基于黏性相场模型 ［８０］ ）

５ 结论

本文主要介绍土体失水致干缩开裂和卷曲问题， 概括了经典的饱和土和非饱和土水分扩散模型、
基于多场耦合的弹性和弹塑性本构模型以及平衡求解方程， 综述了网格类方法在土体干缩开裂和卷曲
领域的发展与应用情况。
现阶段虽然已建立了若干网格类数值模型， 进行土体干缩开裂和卷曲问题的计算分析， 并取得了
一些有益的研究成果。 但大部分模型仅是基于简单的水－力耦合框架， 土体也被简化成弹脆性材料，
土体中水分的扩散特征、 热－水－力－化耦合作用效应、 土的弹塑性和硬化软化特性等鲜有考虑， 难以
反映土体开裂和卷曲过程中复杂的力学行为。 因此， 亟待发展更完善的数值计算模型和计算方法， 捕

捉复杂条件下土体的开裂和卷曲等现象。
此外， 常规的网格类方法受连续性假定和网格的约束， 难以解决多裂纹和三维复杂裂纹的扩展问
题。 无网格粒子类方法直接在离散点集上构造插值基函数， 不受网格的约束， 在捕捉复杂土体的开裂

和卷曲行为具有很大的潜力， 这方面的研究进展将在第二篇章阐述。

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