飽和軟粘土一維有限變形固結(jié)理論的解析分析.pdf

1、本文論述了飽和軟粘土一維有限變形固結(jié)理論的解析分析。 傳統(tǒng)的小變形固結(jié)理論在荷載等級(jí)不高，土層條件較好時(shí)，其分析結(jié)果是可以滿足一般工程要求，但是當(dāng)荷載等級(jí)較高，土層條件不好時(shí)，若仍然運(yùn)用其進(jìn)行計(jì)算分析，則其分析結(jié)果可能帶來(lái)較大的誤差，然而若考慮土體的有限變形固結(jié)特征，運(yùn)用有限應(yīng)變固結(jié)理論對(duì)其分析，則所得結(jié)果與實(shí)際相吻合。因此有必要對(duì)土體大變形固結(jié)理論作進(jìn)一步的研究。 Gibson 在Terzaghi、Rendulic、B

2、iot 等人所采用假設(shè)更為普通的基礎(chǔ)上得出了大變形偏微分固結(jié)控制方程，在固相坐標(biāo)下可以表示成非線性形式。Gibson 以及后來(lái)的許多學(xué)者都是通過(guò)假設(shè)( ) g e 和( ) e λ為常數(shù)，把它變成線性偏微分方程求得其數(shù)值解，而該理論的解析解迄今還很少有人涉及。 基于此，針對(duì)這一現(xiàn)狀著手對(duì)它進(jìn)行解析解的研究。 許多研究表明，如果對(duì)此大變形非線性固結(jié)控制方程沒(méi)有其他的任何進(jìn)一步的假設(shè)，是很難獲得其解析解的。 首先建

3、立了飽和土的一維非線性有限變形固結(jié)理論，然后采取了兩個(gè)新的假設(shè)來(lái)擬合飽和軟粘土的壓縮性與滲透性。 通過(guò)兩個(gè)假設(shè)就可以把大變形固結(jié)控制方程簡(jiǎn)化。然后用Hopf-Cole 代換求得簡(jiǎn)化的非線性方程在相對(duì)簡(jiǎn)單的定解條件下的精確解析解。 最后，運(yùn)用理論的解析解計(jì)算了一個(gè)實(shí)際工程的沉降與固結(jié)時(shí)間，通過(guò)與Cargill 方法、Terzaghi 理論方法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，表明本文所用的簡(jiǎn)化方法是合理的，同時(shí)對(duì)計(jì)算中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行