分数阶黏弹性饱和地基与水平受荷群桩的相互作用分析

引入Abel黏壶,对经典的三元件Merchant模型进行改进,获得可以更好地描述地基黏弹性特征的分数阶Merchant模型;运用有限单元法,将群桩离散为单桩和桩单元,通过Timoshenko梁模型模拟桩单元,组装获得群桩的总刚度矩阵方程;根据地基与群桩相互作用的耦合方程和群桩承台的受力平衡与位移协调条件,推导得到水平受荷群桩各单桩桩顶剪力与承台位移的矩阵解答;结合李氏比拟法与Laplace逆变换,最终实现对分数阶黏弹性饱和地基与水平受荷群桩相互作用问题的求解;以一组蠕变试验数据为例,简要介绍在已知地基蠕变曲线的条件下,获得其对应模型黏弹性参数的具体方法;通过与已发表成果以及ABAQUS数值算例对比,验证解答的正确性,并设计算例讨论地基黏弹性参数对群桩受力与变形的影响规律,结果表明:随着地基流变的发展,角桩与中心桩的内力差距逐渐缩小,并趋于稳定。