孔隙率各向异性下饱和多孔弹性地基动力响应

摘要：

由于不同的沉积条件和应力状态,天然土体通常表现出一定的各向异性特征.文章研究地基上表面受温度载荷和机械载荷时,孔隙率各向异性参数变化对饱和多孔弹性地基热-水-力耦合动力响应问题的影响.基于Lord-Shulman广义热弹性理论,结合孔隙率各向异性基本假设,建立了孔隙率各向异性饱和多孔弹性地基热-水-力耦合动力响应模型,利用正则模态法推导出无量纲竖向位移、超孔隙水压力、竖向应力和温度分布的解析表达式并加以图示.正则模态法是一种利用加权残差求得解析解的方法,相较于其他方法能快速求解偏微分方程.当孔隙率各向异性参数为l时,可将该各向异性耦合动力响应模型退化为热-水-力耦合动力响应模型验证该地基模型的合理性.着重分析了孔隙率各向异性参数变化对不同物理量的影响.结果表明:孔隙率各向异性参数变化对物理量均有一定影响.在地基上表面受温度载荷作用时,对超孔隙水压力和竖向应力影响最为明显;在地基上表面受机械载荷作用时,对超孔隙水压力和温度影响明显.整体而言,无论地基上表面受何种载荷,随着各向异性参数增大,峰值逐渐减小,在地基深度增加方向峰值所在位置向靠近地基上表面方向移动.

关键词：热-水-力耦合模型、各向异性、孔隙率、正则模态法、动力响应

所属期刊栏目：52

分类号：TU453(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点研发计划;天津市自然科学基金

在线出版日期：2020-09-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1120-1130