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)理論在荷載等級不高，土層條件較好時，其分析結(jié)果是可以滿足一般工程要求，但是當(dāng)荷載等級較高，土層條件不好時，若仍然運用其進行計算分析，則其分析結(jié)果可能帶來較大的誤差，然而若考慮土體的有限變形固結(jié)特征，運用有限應(yīng)變固結(jié)理論對其分析，則所得結(jié)果與實際相吻合。因此有必要對土體大變形固結(jié)理論作進一步的研究。 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 以及后來的許多學(xué)者都是通過假設(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，針對這一現(xiàn)狀著手對它進行解析解的研究。 許多研究表明，如果對此大變形非線性固結(jié)控制方程沒有其他的任何進一步的假設(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，然后采取了兩個新的假設(shè)來擬合飽和軟粘土的壓縮性與滲透性。 通過兩個假設(shè)就可以把大變形固結(jié)控制方程簡化。然后用Hopf-Cole 代換求得簡化的非線性方程在相對簡單的定解條件下的精確解析解。 最后，運用理論的解析解計算了一個實際工程的沉降與固結(jié)時間，通過與Cargill 方法、Terzaghi 理論方法的計算結(jié)果進行了比較，表明本文所用的簡化方法是合理的，同時對計算中出現(xiàn)的問題進行