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题名非饱和半空间受埋置集中力作用初值解
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作者
赵云
王超伟
陈樟龙
张卫民
凌道盛
肖昭然
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机构
河南工业大学
浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室
清华大学
金华职业技术学院
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出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期76-85,共10页
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基金
国家自然科学基金(51978247)
河南工业大学创新基金支持计划(2022ZKCJ07)和河南工业大学高层次人才科研启动基金(31401175)。
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文摘
基坑开挖和盾构掘进引起的环境效应是城市岩土工程中的重点,现有研究较少考虑土体的非饱和性。基于连续介质力学建立三维非饱和固结方程,假定初始时段体变为0,孔压和气压不随时间变化,引入McNamee和Schiffman位移函数,将固结方程的初解问题解耦为一组调和方程,通过Hankel变换将偏微分方程组转换为常微分方程组,利用边界条件和连续条件给出变换域内的位移和应力初值解答,最后通过Hankel逆变换给出原非饱和半空间域的解析解答,通过退化算例验证文中方法的正确性。算例分析表明,埋置集中力作用下,随着饱和度减小,位移逐渐减小,超静孔压则呈现先增加后减小的趋势。文中解答可以作为基本解,用于基坑开挖和盾构掘进等工程施工引起的非饱和地层位移场和应力场分析以及对邻近构筑物影响研究。
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关键词
位移函数法
非饱和半空间
埋置荷载
初值解答
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Keywords
displacement function method
unsaturated half space
buried concentrated force
analytical initial solution
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分类号
TU43
[建筑科学—岩土工程]
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题名非饱和土半空间Lamb问题及能量传输特性
被引量：2
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作者
周凤玺
张雅森
曹小林
牟占霖
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机构
兰州理工大学土木工程学院
西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心
东南大学土木工程学院
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期2079-2089,共11页
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基金
国家自然科学基金(11962016,51978320)
甘肃省基础研究创新群体项目(20JR5RA478)资助。
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文摘
地球表面绝大多数土层处于非饱和状态,故采用传统饱和两相介质理论进行动力学分析时,结果往往与实际情况不符.针对这一问题,本文以非饱和半空间作为研究对象,基于连续介质力学和多孔介质理论,考虑非饱和多孔介质中各相的质量守恒方程、动量守恒方程、本构方程以及有效应力原理等基本方程,建立了以骨架位移、孔隙水压力和孔隙气压力为基本未知量的动力学控制方程.针对非饱和半空间表面在竖向集中简谐荷载作用下的动力学响应及能量传输问题,建立了频域内经典Lamb问题的轴对称计算模型,采用Helmholtz分解法,通过引入势函数Φ和Ψ表示骨架的位移分量,结合本构方程获得了不同边界条件下半空间表面位移场和能量场等物理量的解析解答,并通过数值算例对荷载参数(激振频率)、材料参数(饱和度、渗透系数)等影响因素进行了分析与讨论.结果表明:(1)饱和度的升高或者激振频率下降,都会提高非饱和半空间的表面位移幅值;(2)当渗透系数下降至一临界值时,地表位移幅值会趋于一极限值,并且透水(气)边界与不透水(气)边界条件下渗透系数的影响表现出明显的差异性.
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关键词
非饱和半空间
LAMB问题
能量传输
竖向集中简谐荷载
解析解答
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Keywords
unsaturated half space
Lamb’s problem
energy transmission
vertical concentrated harmonic load
analytical solutions
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分类号
TU435
[建筑科学—岩土工程]
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