大变形固结理论进展与挑战：解析与数值方法综述

本文综述了考虑土体大变形性状的固结理论研究，由耿雪玉和王盘洋两位学者合作完成，他们的研究受到了国家自然科学基金、高等学校博士学科点专项科研基金以及山东省优秀中青年科学家科研奖励基金的支持。大变形固结理论的引入是针对传统小变形固结理论在某些情况下的局限性，它能够提供更全面的土体行为理解，尤其是在处理大变形条件下的地基问题。 然而，由于大变形固结问题的非线性特性显著，使得求解过程变得极其复杂，往往需要依赖数值方法如有限元法来求得精确解。尽管如此，现有的解析解通常是在特定假设下得出，这些假设可能会对理论的实际应用造成一定影响，限制了对固结现象深入本质的揭示。因此，对大变形固结理论的研究仍然存在挑战，如何在保持理论的准确性和普适性之间找到平衡是关键问题之一。 有限元法在大变形固结问题中的应用广泛，但不同参考构型可能导致计算结果存在差异，这也是当前研究的一个热点和难点。文章通过对现有研究的系统梳理，不仅总结了主流的研究方法，还指出了当前研究中存在的主要问题，如理论模型的简化与现实复杂性的匹配度、数值模拟的精度与效率等。 未来的发展方向可能包括改进现有的理论模型，发展更为精确的计算方法，以及寻找更有效的边界条件处理策略，以提升大变形固结理论在实际工程中的应用效果。同时，软粘土作为常见的工程土壤类型，对大变形固结理论的具体化研究也将是深入探讨的重点。此外，随着技术进步和理论认识的深化，大变形固结理论将可能与新型材料和新型分析工具相结合，推动固结理论的革新。 这篇综述旨在为学术界提供一个清晰的认识框架，引导进一步的研究探索大变形固结理论的深度和广度，以及其在解决实际土木工程问题中的作用和潜力。通过阅读这篇文章，读者可以了解到当前研究的进展、存在的问题，以及未来发展的趋势，对于从事土木工程、地质力学等相关领域的专业人士具有很高的参考价值。