循环荷载作用下地基一维非线性固结解析解

将孔隙比e与有效应力σ关系（e-lgσ）引入循环荷载作用下单层地基的一维非线性固结问题的研究之中，通过假定土体中的初始有效应力沿深度均匀分布和固结过程中土体渗透性的降低与压缩性的减小成正比，建立了低频循环荷载作用下单层地基的一维非线性固结问题的固结方程。由ω-σ变换得出了低频梯形循环荷载作用下单层地基的一维非线性固结问题的解析解，采用Fortran语言编制了相应的计算程序，并通过将其特例情况下的解分别与目前已有的解析解和半解析解进行对比的方法对文中解作了验证。现有单层地基的一维非线性固结解析解均为文中解的特例。     

吹填软土一维大变形自重固结的有限差分数值解

吹填软土发生自重固结的物理本质在于超孔隙水压力的消散与有效应力的增长,以往有关土体大变形自重固结问题的求解方法多基于Gibson大变形固结理论,未从物理本质上反映土体的固结过程。文章基于Gibson大变形固结理论的有关假定,推导建立以超孔隙水压力为变量的一维大变形自重固结控制方程,该方程的形式简单,系数的物理意义明确。结合吹填软土自重固结的边界条件及初始条件,采用修正隐式差分格式的有限差分法求解得到方程的有限差分数值解,该数值解能够求解任意e-σ′和e-k函数关系下吹填软土的自重固结过程。通过与Lee和Sills求得的解析解及SWC模型解对比,从超孔隙水压力、孔隙比及沉降3个方面对数值解的正确性进行验证。利用文章所提方法分析初始厚度、初始孔隙比及土粒比重对自重固结性状的影响。分析表明,土体自重固结过程中的沉降固结度始终大于孔压固结度,初始厚度对孔压固结度的影响更大,初始孔隙比及土粒比重对沉降固结度的影响更大。     

基于降阶法的土体一维非线性固结简化解析解

传统的土体固结计算均采用二阶偏微分方程,但针对非线性固结这类复杂问题,采用二阶偏微分方程求解,在大多数情况下都难以得到解析解.为此,通过降阶处理,并引入一个综合反映土体非线性特征的等效系数,给出了一个考虑土体非线性特征的简化固结解析解.该解析解可以用初等函数表示,可以更方便地计算土体各阶段的固结度和超孔隙水压力.该解析...     

一维固结理论一般解与固结沉降过程简便计算

对代表目前研究水平的几个主要固结理论解析解进行了分析研究,结果表明,线性、非线性、大变形、次固结流变等条件下的固结理论解析解可用一个一般解形式来表示,而一般解的形式与经典Terzaghi固结理论解相同,只需用变量D、,(t)代替Terzaghi常数固结系数Cv.研究表明,不同的Dv(t)形式反映了固结模型中的不同假定,通过拟合试验得到的Dv(t)可以综合反映非线性、大变形与次固结等影响因素.在此基础上,建议了一个简便的固结变形时间过程计算方法.建议方法无须另行复杂的参数试验,方法简单实用,与试验结果吻合很好.     

考虑饱和黏土埋深影响的一维非线性固结

 由于饱和黏土层的埋深对初始有效应力影响较大,因此也会对其非线性固结特性产生影响。假定孔隙比与有效应力对数和渗透系数对数之间分别存在线性关系,那么可将考虑初始有效应力沿深度变化的饱和黏土一维非线性固结方程推广至考虑土层埋深的情况,因此,采用有限体积法对该方程进行数值求解。与E. H. Davis和G. P. Raymond非线性固结理论解析解的对比,证明该方法的有效性。在此基础上,探讨土层埋深、压缩指数与渗透指数的比值、地面均布荷载强度等参数对固结过程的影响。数值分析结果表明,当上述3个参数分别增大时,黏土层的沉降速率都将减小,而埋深对孔压消散速率的影响规律则要受压缩指数与渗透指数比值的制约。     

变荷载下软粘土非线性一维固结半解析解

由于变荷载下软粘土非线性一维固结问题求解的复杂性,除了某些特殊情况,其解析解一般很难求得。本文建立了求解变荷载下软粘土非线性一维固结问题的半解析方法,编制了计算程序,并通过对单级等速加荷情况的计算,得到了有关固结曲线,由此对软粘土地基在变荷载下的非线性一维固结性状进行了分析。     

软土地基一维非线性固结沉降的研究

考虑软土地基一维非线性固结特性,探讨软土地基一维非线性固结沉降问题。在软土地基上修建构筑物,软土地基受到外荷载的作用,会引起较大的沉降变形。在一定的条件下,按太沙基线性解所得固结度比非线性解要高出51%,这是对工程十分不利的。     

高压缩性软土一维非线性大应变固结解析解

鉴于目前大应变固结解析解还不能充分考虑软土非线性压缩和渗透特性的现状,查阅大量室内固结渗透试验数据,验证固结过程中软土孔隙比与有效应力、孔隙比与渗透系数间的非线性关系在双对数坐标系中呈现非常好的线性特征,并给出双对数模型参数的变化范围.双对数压缩渗透模型不仅能有效地描述小应变下软土的非线性固结特性,其也能可靠地反映大应...     

软黏土一维非线性大应变固结解析理论

给出了软黏土一维大应变固结中土体总应力、有效应力、孔隙水压力、孔隙比和沉降等一般相互关系,通过对土体压缩性和渗透性的假定得到了拉格朗日坐标下以超静孔压为变量的一维非线性大应变固结方程及其解析解.利用此解分析了土体一维非线性大应变固结性状,并与传统的小应变固结理论作了比较.此解也可用于对大应变固结问题的各种数值解法的验证.     

考虑起始水力坡降的超固结土一维非线性固结分析

考虑超固结黏性土中渗流存在的起始水力坡降及变荷载作用,建立超固结土一维非线性固结模型。利用连续条件建立固结模型的控制方程,并采用有限差分法求取该模型的数值解。在此基础上,当回弹再压缩指数ce等于压缩指数cc时,将该文差分解与考虑起始水力坡降的正常固结土非线性固结半解析解对比以验证该文解的可靠性。最后,分析起始水力坡降和超固结应力状态对黏性土固结性状的影响。结果表明:起始水力坡降导致土中超静孔压不能完全消散;当外荷载稳定值qu与起始水力坡降i0、水的重度γw及土层厚度H之积的比值小于1时,单面排水条件下渗流前锋不能至土层底面;起始水力坡降i0越大,土层沉降值越小,按孔压定义的土层平均固结度也越小;相同起始水力坡降下,超固结土层超静孔压的消散速率比正常固结土层快,超固结土层的最终沉降值小于正常固结土层,且前期固结压力越大则最终沉降量越小。     

三角形循环荷载下软粘土非线性解

通过假定土体中的初始有效应力沿深度均匀分布,以及固结过程中土体渗透性的降低与压缩性的减小成正比,得出了低频三角循环荷载下单层地基一维非线性固结的解析解。     

变荷载下竖向排水井地基粘弹性固结沉降解析解

就实际工程中荷载逐渐施加情况下的竖向排水井地基粘弹性固结问题进行了研究,给出了相应的解析解,根据该解,通过编程计算,探讨了变载下竖井地基粘弹性固结的一般规律.并应用本文提出的理论对工程实例进行了分析.揭示了粘弹性参数和加载历时对固结过程的显著影响和在实际工程当中考虑这些因素的必要性.     

非均匀土中考虑桩端土体硬化效应的单桩解析算法

桩侧和桩端采用不同的荷载传递函数 ,并将桩侧土体沿深度变化的剪切模量和强度进行线性拟合 ,在此基础上提出了一种非均匀土中单桩沉降的解析算法 ,推导了一系列单桩沉降解析表达式 ,计算结果可直接用于单桩分析 ,同时讨论了参数的取值问题 ,给出了简单的参数取值方法 ,计算结果与实测结果基本一致 ,证明了此方法的可行性。     

基于Forchheimer渗流的土石混合体单向固结模型研究

土石混合体回填土的渗流属于非达西渗流,不符合Terzaghi固结理论的前提。因此,土石混合体回填土的固结沉降问题难以依靠Terzaghi固结理论解决。经验证Forchheimer 渗流模型符合土石混合体的渗流特性,基于Forchheimer 渗流模型并加以理论推导,建立了欠固结饱和土石混合体回填土线性单向固结模型。利用MATLAB软件编制有限差分计算程序,将有限差分解与达西解析解以及固结压缩试验结果进行对比,验证有限差分解的有效性。结果表明:基于Forchheimer渗流模型推导得到的线性单向固结模型能够较好地预测分析土石混合体的固结沉降,对西南地区欠固结土石混合体回填土固结沉降问题具有理论指导意义。     

两种循环荷载共同作用下地基一维固结

一维固结理论是本文的一个特例。根据不同土层深度以及地下水位的变化对孔压变化的影响进行固结性状分析,得到有关的固结曲线,结果表明:两种循环荷载作用下,固结开始时固结速度反而慢,但是随着固结的深入,其固结速率加快,孔压值达到一定值后,与单种循环荷载作用趋于一致;两种循环荷载下孔压值随时间先增大后减小,与实验结果先一致;孔压呈振荡变化并且最终趋向于某一定值后基本保持不变。     

群桩沉降的非线性计算方法

提出一种群桩沉降的非线性计算方法，它能考虑土的成层性，桩土共同作用的非线性。实例计算表明，计算结果与实测值基本一致，比线性计算方法更为合理。     

考虑井阻随时间变化下砂井地基的非线性固结解

针对砂井地基固结过程中砂井的渗透系数会逐渐降低这一特性,通过引入e-lgσ1和e-Igk对数模型来描述土体的非线性固结特性,同时考虑井阻随时间变化和涂抹区径向渗透系数变化等因素,推导砂井地基非线性固结的控制方程,并采用分离变量法求得该方程的固结解.通过退化研究并与己有的解析解进行对比分析,对该解答的正确性进行验证.基于...