橫觀各向同性飽和土體瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)研究.pdf

1、本文結(jié)合橫觀各向同性彈性力學(xué)知識(shí)及Biot飽和介質(zhì)波動(dòng)方程，在軸對稱荷載條件下，結(jié)合接觸面邊界條件，系統(tǒng)地研究了橫觀各向同性飽和土體瞬態(tài)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)特性。研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 對于半空間飽和土體，考慮流體相對土骨架的慣性項(xiàng)，通過Laplace-Hankel聯(lián)合變換，對橫觀各向同性飽和土體的控制方程進(jìn)行求解，結(jié)合上表面排水和初始應(yīng)力邊界條件，得到控制方程在變換域內(nèi)的通解，利用Laplace-Hankel數(shù)值逆變換，求

2、出時(shí)域內(nèi)的瞬態(tài)解。通過數(shù)值算例，分析了各向異性參數(shù)對豎向位移的影響，并研究了在地基內(nèi)部不同位置處，橫觀各向同性飽和土體的位移和應(yīng)力隨-r和-t的變化規(guī)律。 對于下臥基巖橫觀各向同性飽和土體，考慮流體相對土骨架的慣性項(xiàng)，由表面初始應(yīng)力和飽和土體在基巖接觸面處位移邊界條件，同樣采用積分變換方法，得到了瞬態(tài)荷載作用下飽和土體關(guān)于位移和應(yīng)力在變換域的相關(guān)解答，利用數(shù)值積分逆變換得出了位移和應(yīng)力等在時(shí)域內(nèi)的數(shù)值解答。數(shù)值算例分析了各向異性

3、參數(shù)對豎向位移的影響，并研究了飽和土體厚度不同時(shí)，位移隨-r的變化規(guī)律，以及當(dāng)飽和土體厚度一定時(shí)，不同深度處位移隨-t的變化情況。 對于橫觀各向同性部分飽和半空間土體，利用Laplace-Hankel積分變換及矩陣傳遞技術(shù)，對上層介質(zhì)為單相彈性土層，下層為多孔流體飽和介質(zhì)模型進(jìn)行了研究。結(jié)合初始應(yīng)力和界面透水條件，獲得了在上覆彈性土層飽和半空間土體表面作用豎向均布瞬態(tài)荷載作用時(shí)，地表徑向和豎向位移在變換域內(nèi)的解答。數(shù)值算例討論了