›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (11): 3240-3246.doi: 10.16285/j.rsm.2017.11.020
解 益1,李培超1,汪 磊2,孙德安3
XIE Yi1, LI Pei-chao1, WANG Lei2, SUN De-an3
摘要: 将分数阶微积分理论引入Kelvin-Voigt本构模型,以描述黏弹性饱和土体的力学行为。对饱和土体一维固结方程和上述分数阶导数Kelvin-Voigt本构方程实施Laplace变换,联立求解得到变换域内有效应力和沉降的解析解。采用Crump方法实现Laplace数值反演,从而获得了物理空间一维固结问题的半解析解,并将其退化到弹性和黏弹性两种经典情形,分析表明,它与经典解析解完全相同,这证明了经典弹性和黏弹性解析解可视为本研究提出分数阶导数黏弹性解的特例。开展了参数研究,即分析了相关各种参数对固结沉降的影响。研究表明,瞬时荷载情形下分数阶导数黏弹性饱和土体一维固结最终沉降量与黏滞系数和分数阶次无关,而不同黏滞系数和分数阶次对固结时间有较大影响。其研究结果有助于深入认识黏弹性饱和土体的固结力学行为。
中图分类号:
TU 447
[1] | 师旭超, 孙运德. 线性卸荷作用下软土超孔隙水压力 变化规律分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1333-1338. |
[2] | 徐进, 王少伟, 杨伟涛. 水位变化下可压缩土层的黏弹性耦合变形分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 1065-1073. |
[3] | 蒙宇涵, 张必胜, 陈征, 梅国雄, . 线性加载下含砂垫层地基固结分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 461-468. |
[4] | 赵密, 欧阳文龙, 黄景琦, 杜修力, 赵旭, . P波作用下跨断层隧道轴线地震响应分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3645-3655. |
[5] | 田乙, 吴文兵, 蒋国盛, 梅国雄, 徐宝军, . 连续排水边界下分数阶黏弹性 饱和土体一维固结分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3054-3061. |
[6] | 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. |
[7] | 童立红, 王 珏, 郭生根, 朱怀龙, 徐长节, . 变荷载下连续排水边界黏弹性地基 一维固结性状分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1862-1868. |
[8] | 蒙宇涵, 陈征, 冯健雪, 李红坡, 梅国雄, . 初始孔压非均布下一维地基砂垫层优化研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4793-4800. |
[9] | 周兴涛,盛 谦,崔 臻,冷先伦,付晓东,马亚丽娜, . 颗粒离散单元法动力人工边界设置方法[J]. , 2018, 39(7): 2671-2680. |
[10] | 王观石,熊 鹏,胡世丽,孟世明,龙 平,谭 谈,. 位移不连续模型在黏弹性节理刚度计算的应用[J]. , 2018, 39(6): 2175-2183. |
[11] | 周亚东,邓 安,鹿 群, . 非饱和土一维大变形固结模型[J]. , 2018, 39(5): 1675-1682. |
[12] | 王 瑞, 胡志平, 张亚国, 张 勋, 柴少波, . 黏弹性介质中平、柱面波动传播的 应力场及应用探讨[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4665-4672. |
[13] | 汪 磊,李林忠,徐永福,夏小和,孙德安,. 半透水边界下分数阶黏弹性饱和土一维固结特性分析[J]. , 2018, 39(11): 4142-4148. |
[14] | 张 浩,石名磊,郭院成,李永辉,. 边载作用下桥梁基桩-立柱的位移特征与受力分析[J]. , 2017, 38(9): 2683-2692. |
[15] | 李银平,孔庆聪,施锡林,李 硕,杨博进,杨春和,. 盐穴地下储库地表沉降的黏弹模型及应用[J]. , 2017, 38(7): 2049-2058. |
|