一维大变形主、次固结耦合新模型

›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (8): 2367-2372.

一维大变形主、次固结耦合新模型

丁洲祥¹，袁大军¹，朱合华²

1. 北京交通大学土木建筑工程学院，北京 100044; 2. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092

收稿日期:2008-12-08 出版日期:2010-08-10 发布日期:2010-08-30
作者简介:丁洲祥，男，1976年生，博士，副教授，主要从事岩土与地下工程方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金项目（No. 50708077）；中国博士后科学基金资助项目（No. 20060400177）；北京交通大学科技基金项目（No. 2008RC025）。

A novel coupling model for 1D finite-strain primary-secondary consolidation

DING Zhou-xiang¹，YUAN Da-jun¹，ZHU He-hua²

1. School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China; 2. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China

Received:2008-12-08 Online:2010-08-10 Published:2010-08-30

摘要/Abstract

摘要：

针对传统一维大变形固结理论不能考虑土体次固结变形的缺点，在连续介质力学有限变形理论和土力学固结理论基础上，提出了全新的一维大变形主、次固结耦合模型。该模型采用超静孔压为控制变量，可以分别表述为欧拉坐标、拉格朗日坐标和固相体积坐标等三种形式，其中均可以显式地反映出土体重度变化、固相速度、地表沉降速度、地下水位变化、荷载变化和次固结等6个因素的影响。在不同简化条件下，新模型可以分别退化为以往学者提出的相关模型。当不考虑次固结效应时，新模型与经典的Gibson大变形固结模型完全等价。从便于工程应用的角度而言，新模型中仅考虑次固结和外荷载变化的退化形式更便于求解，可作为一种供参考的实用模型。

关键词: 大变形, 主固结, 次固结, Gibson大变形固结理论, 控制方程

Abstract:

Aimed at the weakness of ignorance of secondary consolidation in traditional 1D finite-strain consolidation theory, a novel coupling model for 1D finite-strain primary-secondary consolidation was presented, according to both the finite deformation theory in continuum mechanics and the consolidation theory in soil mechanics. Using excess pore water pressure as governing variable, the presented model could be formulated respectively with Eulerian, Lagrangian, and solid volume coordinates. Such factors as the change of unit weight of soil, solid phase velocity, settlement rate of ground surface, change of ground water table, change of surcharge and secondary consolidation, are explicitly expressed in the presented coupling model. Under different conditions, the new model could be reduced correspondingly to related models by previous authors. When taking no account of the secondary consolidation effects, the presented model is equivalent to that by Gibson et al. (1967). From viewpoint of engineering convenience, the simplified form of the presented model considering secondary consolidation and the change of surcharge keeps more easily to be solved, and provides a practical model for further reference.

Key words: finite-strain, primary consolidation, secondary consolidation, Gibson’s finite-strain consolidation theory, governing equations

中图分类号:

TU 033

丁洲祥，袁大军，朱合华. 一维大变形主、次固结耦合新模型[J]. , 2010, 31(8): 2367-2372.

DING Zhou-xiang，YUAN Da-jun，ZHU He-hua. A novel coupling model for 1D finite-strain primary-secondary consolidation[J]. , 2010, 31(8): 2367-2372.

参考文献

相关文章 15

[1]	雷江, 陈卫忠, 李翻翻, 于洪丹, 马永尚, 谢华东, 王富刚, . 引红济石引水隧洞围岩力学特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3435-3446.
[2]	陈卫忠, 田云, 王学海, 田洪铭, 曹怀轩, 谢华东, . 基于修正[BQ]值的软岩隧道挤压变形预测[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3125-3134.
[3]	蒲诃夫, 宋丁豹, 郑俊杰, 周洋, 闫婧, 李展毅. 饱和软土大变形非线性自重固结模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1683-1692.
[4]	周小文, 程力, 周密, 王齐, . 离心机中球形贯入仪贯入黏土特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1713-1720.
[5]	魏星, 张昭, 王刚, 张建民, . 饱和砂土液化后大变形机制的离散元细观分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1596-1602.
[6]	刘泉声, 邓鹏海, 毕晨, 李伟伟, 刘军, . 深部巷道软弱围岩破裂碎胀过程及锚喷-注浆加固FDEM数值模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 4065-4083.
[7]	崔光耀, 祁家所, 王明胜, . 片理化玄武岩隧道围岩大变形控制现场试验研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 231-237.
[8]	杨忠民，高永涛，吴顺川，成子桥，. 基于收敛–约束原理的大变形隧道初支更换时机优化研究[J]. , 2018, 39(S1): 395-404.
[9]	商翔宇，郝飞，顾建祥，况联飞，周国庆，郑秀忠，. 重塑黏土的高压次固结特性初探[J]. , 2018, 39(7): 2387-2394.
[10]	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.
[11]	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.
[12]	唐宇峰，施富强，廖学燕，周帅, . 基于光滑粒子流体动力学的流动法则对土体滑坡大变形的影响探讨[J]. , 2018, 39(4): 1509-1516.
[13]	杨忠民, 高永涛, 吴顺川, 周喻, . 隧道大变形机制及处治关键技术模型试验研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4482-4492.
[14]	林良庆，陈福全. 大直径贝诺特桩套管上拔机制分析[J]. , 2017, 38(8): 2385-2394.
[15]	徐志华, 孙大伟, 张国栋, . 堆石料应力-应变特性大型三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2017, 38(6): 1565-1572.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed