空心圆柱饱和多孔介质热固结问题的解析解

›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (10): 2901-2906.

空心圆柱饱和多孔介质热固结问题的解析解

白冰

北京交通大学土木建筑工程学院，北京 100044

收稿日期:2010-01-26 出版日期:2011-10-10 发布日期:2011-10-13
作者简介:白冰，男，1966年生，博士，教授，博士生导师，主要从事岩土力学基本特性的研究
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（No. 50879003）

Analytical solutions of thermal consolidation for a hollow cylinder saturated porous medium

BAI Bing

School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China

Received:2010-01-26 Online:2011-10-10 Published:2011-10-13

摘要/Abstract

摘要： 基于考虑热渗效应和等温热流效应的热-水-力耦合的线性热弹性固结控制方程，建立无限长空心圆柱饱和多孔介质热固结问题的一种理论求解方法。该方法先给出Laplace变换域上的解，然后，利用Stehfest法求其数值逆变换。该理论解考虑了空心圆柱体内、外透水界面随时间变化的外力和温度荷载耦合作用过程。最后，通过一算例分析了饱和多孔介质的热固结特征，给出其温度、孔压、位移和应力的演化规律

关键词: 饱和多孔介质, 空心圆柱, 热渗效应, 热流效应, 解析解

Abstract: An analytical method is derived for the thermal consolidation of a hollow cylinder saturated porous medium with infinite length. In the coupled governing equations of linear isotropic porous thermoelastic medium, the influences of thermo-osmosis effect and thermal filtration effect are introduced. The solutions in Laplace transform space are first obtained and then numerically inverted by Stehfest method. These solutions consider the variable thermal loading and variable mechanical loading applied on the inner and outer pervious surface of the hollow cylinder with time. Finally, the evolutions of temperature, pore water pressure and displacement along radial direction with time are analyzed by a typical numerical example

Key words: saturated porous medium, hollow cylinder, thermo-osmosis effect, thermal filtration effect, analytical solution

中图分类号:

O 357.3

白冰. 空心圆柱饱和多孔介质热固结问题的解析解[J]. , 2011, 32(10): 2901-2906.

BAI Bing. Analytical solutions of thermal consolidation for a hollow cylinder saturated porous medium[J]. , 2011, 32(10): 2901-2906.

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