›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (5): 1470-1474.

• 数值分析 • 上一篇    下一篇

基于加载动力效应对孔压滞后现象的一个解释

刘忠玉,李东阳   

  1. 郑州大学 土木工程学院,郑州 450001
  • 收稿日期:2013-10-17 出版日期:2014-05-10 发布日期:2014-06-09
  • 作者简介:刘忠玉,男,1968年生,博士,教授,主要从事软土固结理论方面的研究工作
  • 基金资助:

    河南省教育厅自然科学计划项目(No. 2010B560015)。

An explanation of delay of pore water pressure based on dynamic effect due to loading

LIU Zhong-yu, LI Dong-yang   

  1. School of Civil Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China
  • Received:2013-10-17 Online:2014-05-10 Published:2014-06-09

摘要: 在底部可测孔压的固结仪内进行单面排水固结试验时,观测到试样底部的孔压可出现滞后现象。为分析其原因,考虑加载引起的动力效应,建立以竖向应变为求解对象的一维动力固结方程,并用有限差分法进行求解。引入新指标CD来综合考虑试样压缩模量、渗透系数、密度以及土样厚度等4个参数对动力效应的影响,探讨了该指标对固结过程中孔隙水压力的影响。计算结果表明,瞬时加载引起的动力效应是引起试样内孔压滞后的一个原因,并且对于压缩模量或渗透系数较大的试样,更易出现孔压滞后现象,同时动力效应对固结度的影响则主要体现在固结的前期。最后讨论了固结分析时可以忽略动力效应的范围。

关键词: 土力学, 固结试验, 孔压滞后, 动力效应, 有限差分, 固结仪

Abstract: A phenomenon is found that the pore water pressure in the soil specimen inclines to delay during the single-drainage consolidation test by using the oedometer which can measure the pore water pressure at the bottom of specimen. In order to analyze its cause, a one-dimensional dynamic consolidation equation in which the vertical strain is set as its dependent variable is presented to take into account of the dynamic effect due to instantaneous loading, and the numerical analysis is performed by using the finite difference method. A new parameter CD composed of the modulus of compressibility, coefficient of permeability, density and thickness of specimen is introduced to characterize the dynamic effect; and then its influence on the pore water pressure in the process of consolidation is investigated. The numerical results indicate that the dynamic effect due to loading is a cause of delay of pore water pressure in the specimen, and the phenomenon is easier to appear for the soil specimen with greater modulus of compressibility or coefficient of permeability. In addition, the dynamic effect has a certain influence on the consolidation degree in the early period of consolidation. Finally, the consolidation cases are discussed that the dynamic effect can be negligible.

Key words: soil mechanics, consolidation test, delay of pore water pressure, dynamic effect, finite difference, oedometer

中图分类号: 

  • TU 431
[1] 贺志军, 雷皓程, 夏张琦, 赵炼恒. 多层软土地基中单桩沉降与内力位移分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 655-666.
[2] 刘家顺, 王来贵, 张向东, 杨建军, 孙嘉宝, . 部分排水条件下饱和黏土 渐近状态本构模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 485-491.
[3] 刘忠玉, 夏洋洋, 张家超, 朱新牧. 考虑Hansbo渗流的饱和黏土 一维弹黏塑性固结分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 11-22.
[4] 陈栋, 王恩元, 李楠, . 不同煤岩介质模型的波场特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 449-458.
[5] 龚文惠, 赵旭东, 邱金伟, 李逸, 杨晗. 饱和软土大应变自重固结非线性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2099-2107.
[6] 罗庆姿, 陈晓平, 袁炳祥, 冯德銮, . 柔性侧限条件下软土的变形特性及固结模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2264-2274.
[7] 刘忠玉, 崔鹏陆, 郑占垒, 夏洋洋, 张家超. 基于非牛顿指数渗流和分数阶Merchant模型的 一维流变固结分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2029-2038.
[8] 刘家顺, 王来贵, 张向东, 李学彬, 张建俊, 任 昆, . 部分排水时饱和粉质黏土变围压循环三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1413-1419.
[9] 金丹丹, 王 素, 李传勋. 考虑起始水力坡降的天然非均质地基固结分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1433-1440.
[10] 王丽琴, 邵生俊, 王 帅, 赵 聪, 石鹏鑫, 周 彪, . 原状黄土的压缩曲线特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1076-1084.
[11] 刘成禹,郑智享,. 改进的基于p-y曲线的基坑围护结构计算方法[J]. , 2018, 39(S1): 446-452.
[12] 黄生根,刘东军,胡永健,. 电磁波CT技术探测溶洞的模拟分析与应用研究[J]. , 2018, 39(S1): 544-550.
[13] 王丽琴,邵生俊,赵 聪,鹿忠刚,. 黄土初始结构性对其压缩屈服的影响[J]. , 2018, 39(9): 3223-3228.
[14] 丑亚玲,郏书胜,张庆海,曹 伟,盛 煜,. 考虑结构性的冻融作用对黄土湿陷系数的影响[J]. , 2018, 39(8): 2715-2722.
[15] 李传勋,董兴泉,金丹丹,王玉林,. 考虑起始坡降双层地基的大应变非线性固结[J]. , 2018, 39(5): 1877-1884.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 邵生俊,郑 文,王正泓,王 帅. 黄土的构度指标及其试验确定方法[J]. , 2010, 31(1): 15 -19 .
[2] 陈中学,汪 稔,胡明鉴,王志兵,徐东升. 黏土颗粒含量对蒋家沟泥石流启动影响分析[J]. , 2010, 31(7): 2197 -2201 .
[3] 刘争宏,廖燕宏,张玉守. 罗安达砂物理力学性质初探[J]. , 2010, 31(S1): 121 -126 .
[4] 刘萌成,高玉峰,刘汉龙. 混凝土面板堆石坝应力变形长期性状有限元模拟[J]. , 2010, 31(S1): 412 -418 .
[5] 邱道宏,陈剑平,肖云华,秦胜伍. 分离式隧道非同步开挖岩爆预测研究[J]. , 2009, 30(2): 515 -520 .
[6] 崔传安,孙云厚,李永涛,李大鹏,王子甲. 爆炸荷载作用下卸荷孔效应理论分析与数值模拟[J]. , 2011, 32(S1): 669 -0673 .
[7] 钟 声 ,王川婴 ,吴立新 ,吴育华 ,王清远. 点状不良地质体钻孔雷达响应特征的形状效应正演分析[J]. , 2011, 32(5): 1583 -1588 .
[8] 阚甲广 ,张 农 ,李宝玉 ,司光耀. 典型留巷顶板条件下巷旁充填体支护阻力分析[J]. , 2011, 32(9): 2778 -2784 .
[9] 孔令伟,何利军 ,张先伟. 湛江黏土的蠕变模型与变参数塑性元件[J]. , 2012, 33(8): 2241 -2246 .
[10] 凌道盛 ,任 涛 ,王云岗 . 砂土地基斜桩水平承载特性p-y曲线法[J]. , 2013, 34(1): 155 -162 .