ONE-DIMENSIONAL CONSOLIDATION OF LAYERED SOILS WITH IMPEDED BOUNDARIES UNDER TIME-DEPENDENT LOADINGS

On the basis of Terzaghi‘s one-dimensional consolidation theory, the variation of effective stress ratio in layered saturated soils with impeded boundaries under timedependent loading was studied. By the method of Laplace transform, the solution was presented. Influences of different kinds of cyclic loadings and impeded boundaries conditions were discussed. Through numerical inversion of Laplace transform, useful illustrations were given considering several common time-dependent loadings. Pervious or impervious boundary condition is just the special case of the problem considered here. Compared with average index method, the results from the method illustrated are more accurate.     

轴对称饱和地基竖向振动分析

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．     

两相介质中波在平面界面上的反射

借助Ｂｉｏｔ多孔介质中的波动方程，根据各种界面条件导出了波在两相介质各种界面上反射的一般计算公式。作为例子，数值计算了Ｐ１波入射于几种典型界面时，Ｐ１、Ｐ２和Ｓ波的反射系数与频率、入射角之间的关系。结果表明：各种波的反射系数与入射角、频率有关系，若把多孔介质当作单相均一固体处理，将会得到显著不同的结果。     

TORSIONAL VIBRATIONS OF RIGID CIRCULAR PLATE ON TRANSVERSELY ISOTROPIC SATURATED SOIL

An analytical method was presented for the torsional vibrations of a rigid disk resting on transversely isotropic saturated soil. By Hankel transform, the dynamic governing differential equations for transversely isotropic saturated poroelastic medium were solved. Considering the mixed boundary-value conditions, the dual integral equations of torsional vibrations of a rigid circular plate resting on transversely isotropic saturated soil were established. By appropriate transform, the dual integral equations were converted into a Fredholm integral equation of the second kind. Subsequently, the dynamic compliance coefficient, the torsional angular amplitude of the foundation and the contact shear stress were expressed explicitly. Selected examples were presented to analyse the influence of saturated soil's anisotropy on the foundation's vibrations.     

上覆单相弹性层饱和地基上弹性基础的竖向振动分析

基于Biot动力控制方程,运用Fourier积分变换技术,并按照混合边值条件和连续条件建立了上覆单相弹性层饱和地基上弹性基础竖向振动的对偶积分方程.利用正交多项式将对偶积分方程化简,得到了动力柔度系数随无量纲频率b0的变化关系曲线,从而得到了上覆单相弹性层饱和地基上弹性基础的竖向振动规律.数值分析结果表明,对于弹性基础,当弹性基础的挠曲刚度较大时,发现弹性基础的竖向振动特性与刚性基础的类同,可忽略挠曲刚度对竖向振动的影响,且当无量纲频率较小的时候,动力柔度系数Cv随着无量纲频率b0的变化而发生显著的变化,但当无量纲频率b0较大的时候,动力柔度系数Cv受无量纲频率的影响较小,甚至基本上不受影响.当弹性基础的挠曲刚度较小时,随着挠曲刚度的减小,弹性基础的竖向振动将发生显著的变化,动力柔度系数Cv的实部和虚部的绝对值均变大.     

One-Dimensional Consolidation of Layered and Visco-Elastic Soils under Arbitrary Loading

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｆｔｅｒＴｅｒｚａｇｈｉ,ａｌｏｔｏｆｓｃｈｏｌａｒｓｈａｖｅｄｏｎｅｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｏｎｅ＿ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ .Ｗｉｌｓｏｎ ( 1974) [1] ａｎｄＢａｌｉｇｈ( 1978) [2 ] ｅｔａｌ.ｈａｖｅｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｔｈｅｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｌｏａｄｉｎｇ .Ｉｎ 1988,ＷＵｅｔａｌ.[3] ｗｏｒｋｅｄｏｕｔｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｓｏｆｏｎｅ＿ｄｉｍｅｎ…     

任意荷载下成层粘弹性地基的一维固结

针对成层粘弹性地基模型，运用Laplace变换及矩阵传递法求解了任意荷载下成层粘弹性地基一维变形问题，得到了频域内的通解，通过Laplace逆变换，即可计算成层粘弹性地基在任意荷载下的一维变形。T erzaghi一维固结理论解是本文的一个特列。结合三层地基的算例，可以看到粘弹性地基的固结相对于弹性地基有个滞后过程，但随时间最终趋于一致；循环荷载下粘弹性多层地基固结时，其有效应力和变形都呈振荡增长，且不与荷载同步，而要相对滞后。此外，通过一工程实例，对该方法的可靠性进行论证，以证明该法确能指导工程实践。     

移动荷载下上覆弹性板饱和地基的动力响应

用半解析法对移动条形荷载作用下上覆弹性板饱和两相弹性介质的动力响应问题进行了研究。由忽略土粒压缩和土体自重的Biot波动方程出发,对荷载进行Fourier展开。假设响应函数形式,利用待定系数法求解了考虑固液耦合作用的两相介质在移动荷载作用下的土体位移,有效应力及孔压表达式。求解过程中考虑了土体和弹性板之间的相互作用,并假设土体与弹性板的竖向位移相等。通过计算给出了各参数对土体位移和孔压响应和的影响。数值结果表明弹性梁刚度对位移和孔压响应有较大影响。     

横观各向同性饱和地基上刚性圆板的扭转振动

通过解析方法研究了横观各向同性饱和半空间上刚性圆板在简谐扭转荷载作用下的振动问题．运用Hankel变换求解了横观各向同性饱和土的动力控制方程，结合混合边界条件得出了刚性基础的扭转对偶积分方程，并将对偶积分方程转化为第二类Fredholm积分方程求解了基础的扭转振动问题，同时给出了动力柔度系数，基础的角位移幅值和基底接触剪应力的表达式．通过数值算例研究了地基的各向异性程度对基础扭转振动的影响．     

变荷载下半透水边界成层地基的一维固结

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的特例．和平均指标法相比，该所给方法计算的土体有效应力变化规律更精确．