不同透水边界下单层饱和多孔介质一维瞬态响应解

摘要：

基于Biot饱和多孔介质一维波动控制方程,给出具有普遍意义的一般性透水边界条件、任意初始条件和任意竖向荷载作用下单层饱和多孔介质一维瞬态响应定解模型.首先提出可通过调整相应参数实现采用孔压p和液相相对位移w的线性组合来表示不同的透水边界.之后采用分离变量法求得无阻尼控制方程的特征值和特征函数,利用待定系数法和特征函数的正交性,将原问题转换为求解时域内一系列阻尼项耦合的常微分方程组的初值问题,采用精细时程积分法给出瞬态响应问题的半解析解.同前人研究相比,提出的半解析解具有普遍意义,可精确退化至前人结果,通过与文献不同边界条件的结果对比,验证了解答的正确性.最后,系统分析了不同透水条件下瞬态响应的特点,结果表明半透水条件下响应介于透水和不透水之间,在阶跃荷载下,位移呈现先增大后减小的变化模式,入射波和反射波产生相同相位的孔压.

关键词：透水条件、半解析解、饱和多孔介质、单层、瞬态响应

所属期刊栏目：45

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;河南工业大学高层次人才科研启动基金项目;软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江大学开放基金项目

在线出版日期：2023-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1133-1140