太沙基三维固结方程在一维情况下精确解的物理意义解释

通过建立太沙基一维固结理论体系下位移与孔隙水压力的耦合方程,说明能否体现位移和孔压的耦合关系并不是比奥固结理论优于太沙基固结理论的方面,耦合方程的真正价值在于充当了求解具有更多未知数的比奥固结方程的必要数学条件。相关成果有利于更好地理解固结方程及相关问题的本质,推进固结方程的应用。

盾构施工固结沉降有限元分析

当盾构在软土地区开挖时,在由施工扰动引起的地面沉降中,固结沉降占到很大比例,所以盾构施工时产生的超孔隙水压的分布规律必须加以研究和认识.利用比奥固结方程和热传导方程的相似性,采用有限元计算软件ANSYS的热分析模块来分析固结,得到了盾构施工时周边土体超孔隙水压的分布和消散规律,在此基础上,应用ANSYS应力分析模块,进一步计算分析盾构施工引起的固结沉降.

状态方程法在渗流-应力耦合场求解中的应用

提出了一种计算土体渗流-应力耦合场的状态方程法。按平面应变问题,将描述渗流-应力耦合的平面固结方程进行空间离散,并用状态方程表示了有限元控制方程。利用牛顿-柯特斯公式,导出了当前时间步节点位移向量与前一时间步位移向量之间关系的递推公式。算例表明:状态方程法解决土体渗流-应力耦合问题与传统差分法相比的优势在于用较少的机时即可得到较为精确的解。

波浪作用下单桩周围海床孔压和液化响应数值研究

基于RANS方程和u-p形式的比奥固结方程建立波浪—单桩—海床的耦合模型,讨论了桩周海床两类孔压响应分布及相应液化发展特点.通过与物理模型试验数据、解析值和数值结果对比,验证模型的准确性.在此基础上,研究了单桩周围海床中瞬态孔压和累积孔压的分布以及相应的液化发展特征.结果表明:桩前土体的累积孔压可达到瞬态孔压幅值的144倍,累积孔压占主导的区域处于桩周距土表0~4 m,并随波浪作用时间增加而向下扩大;瞬态孔压占主导的区域处于桩周距土表4~20 m,并随土体剪切模量的减小而缩小;随着土体饱和度、渗透系数和剪切模量减小,累积孔压相对瞬态孔压幅值的比值增大,桩周土体最大瞬态液化深度增加;桩周土体最大综合液化深度受土体剪切模量和渗透系数影响显著,并表现出振荡特性;水平向渗透系数对土体液化深度影响微弱.研究结果有助于进一步评估单桩周围海床的液化灾害.