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相似文献
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1.
有限土层轴对称Biot固结的一个新的解析解   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出一个新的解析方法来研究有限土层的轴对称Biot固结.从轴对称Biot固结的控制方程出发,结合Laplace变换的微分性质,建立了Laplace和Hankel变换域内有限土层地基表面(z=0)和任意深度z处基本变量之间的关系.然后结合有限土层的边界条件,推导出Laplace和Hankel变换域内任意一点的解析解.通过进行Laplace逆变换和Hankel逆变换得到了物理域内的解.编制了计算程序,并对有限土层轴对称固结进行了数值分析.  相似文献   

2.
在Terzaghi一维固结理论假设基础上,研究分析了半透水边界的层状饱和土在变荷载作用下有效应力比的变化规律.利用Laplace变换,得到了随时间任意变化荷载作用下的解答,并结合Laplace逆变换方法,对几种常见变荷载作用下的情况进行了讨论,得到了一些有益的结论.通常所研究的透水或不透水边界条件只是该文的特例.和平均指标法相比,该文所给方法计算的土体有效应力变化规律更精确.  相似文献   

3.
非饱和土一维固结的半解析解   总被引:1,自引:0,他引:1  
首先对Fredlund的非饱和土一维固结理论进行简化,由得到的液相及气相的控制方程、Darcy定律及Fick定律,经Laplace变换及Cayley-Hamilton定理构造了顶面状态向量与任意深度处状态向量间的传递关系;通过引入边界条件,得到了大面积瞬时加荷情况多种边界条件下Laplace变换域内的超孔隙水压力、 超孔隙气压力及土层沉降的解;采用Crump方法编制程序实现Laplace逆转换,得到了时间域内的超孔隙水压力、超孔隙气压力、土层沉降的半解析解;引用典型算例,对单面排水排气情况,与已有的解析解进行对比,验证其正确性;对单面排气不排水情况,与差分法结果进行对比进一步证明半解析解的正确性,并进行固结特性分析.该研究对非饱和土一维固结的研究具有重要的意义.  相似文献   

4.
基于多孔介质弹性理论,结合粒间吸应力表示的有效应力原理,建立了非饱和土固结的耦合偏微分控制方程.考虑一维问题,采用Laplace积分变换,得到了定荷载和双面排水条件下非饱和土固结的解析解答.通过数值算例,分析了土体饱和度对超孔隙水压力、有效应力以及土层沉降的影响规律.结果表明,土体的初始饱和度越高,则孔隙水压力消散得越快,有效应力增加越快.  相似文献   

5.
真空预压砂井地基固结分析的半解析方法   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
本文结合连云港碱厂饱水软基砂井排水-真空预压时的固结分析,提出按理论解近似计算超静孔隙压力、用数值方法求解位移的半解析方法。它考虑了砂井地基固结的三向性、土的粘弹性及群井对地基变形的共同影响。应用于实际工程计算时简单方便,费用省、适用性强。理论计算结果与现场实测资料相当吻合,表明该方法是正确和有效的。  相似文献   

6.
饱和多孔介质粘弹性理论   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
王盛源 《中国科学A辑》1989,32(7):739-748
本文讨论了饱和多孔介质的粘弹体本构关系。把Lee的弹性和粘弹性比拟理论,拓展到饱和多孔介质领域内。用比拟理论解出了饱和粘性土的常载和变载的一维固结问题,并利用比拟理论的属性,可以由简单的粘弹性本构关系来推求复杂的本构关系,得到了粘弹性地基上的粘弹性梁板问题的解答。由此初步形成了饱和多孔介质粘弹性比拟法的完整理论。  相似文献   

7.
非饱和土层一维固结问题的解析解   总被引:5,自引:1,他引:4  
对一有限厚度,处于一维受荷状态,表面为透水透气面,底面为不透水不透气面的非饱和土层,依据Fredlund的非饱和土一维固结理论,由液相及气相的控制方程、Darcy定律及Fick定律,经Laplace变换及Cayley-Hamilton数学方法构造了顶面状态向量与任意深度处状态向量间的传递关系;通过引入初始及边界条件,得到了Laplace变换域内的超孔隙水压力、超孔隙气压力以及土层沉降的解;实现Laplace逆变换,得到了时间域内的解析解;用一典型算例,与差分法结果进行对比,验证了其正确性.  相似文献   

8.
针对饱和软黏土,结合引入弹壶元件改进的分数阶Kelvin模型,同时考虑土体内应力沿深度变化的特点,利用Laplace变换推导获得其一维固结半解析解.首先,通过与文献中的试验结果及文献中的理论结果对比,说明了该模型的有效性;其次,详细地分析了不同分数阶阶数、不同总应力比以及不同分级线性加载等因素对饱和软黏土固结沉降以及孔隙水压力的影响,再现了饱和软黏土的固结沉降机理,以期为工程实践提供相关的理论基础.  相似文献   

9.
变温度荷载作用下半无限成层饱和介质的热固结分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
白冰 《应用数学和力学》2006,27(11):1341-1348
对半无限成层饱和多孔介质作用随时间变化的温度荷载的热固结问题进行解析求解.其中,热-水-力耦合线性弹性控制方程考虑了热渗效应和等温热流效应的影响.先采用Laplace变换求其在变换域上的解,然后用数值方法求逆变换.对半无限体表面作用呈指数衰减热荷载的双层体系进行研究,分析了两层介质热固结系数、弹性模量等的差异性对热固结特征的影响.研究表明:位移场和应力场对温度场的耦合作用可以忽略,而热渗效应对温度和孔压有显著影响.  相似文献   

10.
轴对称饱和地基竖向振动分析   总被引:4,自引:0,他引:4  
基于Biot动力固结方程,考虑了土体和水体的惯性力以及水土之间的耦合作用,采用Laplace-Hankel积分变换求解耦联合方程组,得到动荷载下饱和地基振动问题的解答.根据下边界为不透水基岩的边界条件,获得了地基表面作用圆形轴对称任意荷载时土层应力、位移等的一般积分形式解.研究表明,激振频率对饱和地基的竖向振动有很大影响,地基表面的竖向位移与施加荷载之间存在相位差.此外,动力渗透系数在荷载施加的初期对结果有较大影响,随着荷载趋于稳定,其影响变得很小.  相似文献   

11.
We investigate the elastic saturated semi-space consolidation under the uniform normal load on a square area. The analytical forms for the fluid pressure and the semi-space surface settlement are found by the solutions to the Dirichlet problem for the Laplace equation and the first boundary-value problem for the heat equation.  相似文献   

12.
Based on the one-dimensional (1D) consolidation equation and advection-dispersion transport equation, this paper presents a large-strain numerical solution for coupled self-weight consolidation and contaminant transport in saturated deforming porous media considering nonlinear compressibility and permeability relationships. The finite difference method is used to solve the governing equations for consolidation and transport. The proposed numerical solution for consolidation accounts for vertical strain, soil self-weight, and nonlinearly changing compressibility and hydraulic conductivity during consolidation. The solution for solute transport accounts for advection, diffusion, mechanical dispersion, linear and nonlinear equilibrium sorption, and porosity-dependent effective diffusion coefficient. The proposed numerical solution is verified against a self-weight consolidation field tank test, an analytical solution in the literature, and the CST1 numerical model. Using the verified solution, a series of parametric study is conducted to investigate the effect of several important parameters on the contaminant transport process for confined disposal of dredged contaminated sediments. The results indicate that the consolidation process and contaminant transport process induced by soil self-weight- can be very different from those induced by the more traditional external surcharge loading. Treating the self-weight loading as traditional external surcharge loading can underestimate the rate of contaminant outflow, especially in the early times. The compressibility and permeability relationships of sediment and the type of loading (i.e., self-weight loading versus external surcharge loading) can all significantly affect the contaminant transport process for confined disposal of dredged contaminated sediment.  相似文献   

13.
The fractional Merchant viscoelastic model is introduced to simulate the viscoelasticity of soil skeleton in this study. According to the elastic-viscoelastic correspondence principle, elastic parameters including shear modulus Gv, horizontal elastic modulus Eh and vertical elastic modulus Ev are replaced by the reciprocal of the flexibility coefficient of viscoelastic media in the Laplace transformed domain. Then, based on the precise integration solutions of multilayered cross-anisotropic elastic saturated soils, 3-D solutions of viscoelastic saturated soils are derived. The final solutions in the physical domain are obtained by the Laplace numerical inversion. The correctness of theories and programs is verified by comparing the numerical results with existing references. Sensitivity analyses are conducted to investigate the effects of viscoelastic parameters, cross-anisotropic parameters and stratification of soils on time-dependent displacement and excess pore water pressure.  相似文献   

14.
王小岗 《应用数学和力学》2007,28(10):1232-1244
研究了层状横观各向同性饱和地基上弹性圆板的非轴对称振动问题.首先,通过方位角的Fourier变换,将圆柱坐标系下横观各向同性饱和土的三维动力方程转化为一阶常微分方程组,基于径向Hankel变换,建立问题的状态方程,求解状态方程后得到传递矩阵;其次,利用传递矩阵,结合层状饱和地基的边界条件、排水条件及层间接触和连续条件,给出了任意简谐激振力作用下层状横观各向同性饱和地基动力响应的通解;然后,按混合边值问题建立层状饱和地基上弹性圆板非轴对称振动的对偶积分方程,并将对偶积分方程化为易于数值计算的第二类Fredholm积分方程,并给出了算例.  相似文献   

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