饱和土一维大变形非线性热固结模型

摘要

基于分段线性有限差分法,建立饱和土层一维大变形非线性热固结模型TCS2。该模型将土层热传导与固结变形相耦合,可以考虑土体自重、大应变、非线性压缩性和渗透性关系、温度效应和固结变形影响下土性参数的非线性变化。采用Fortran编写计算程序,并对该模型进行验证。小变形情况下,TCS2数值解与基于小变形假设的热固结解析解一致;大变形非线性条件下,TCS2数值解与室内试验实测值基本吻合。结合算例分析,进一步探讨土体自重、应变大小和应力路径对饱和土层热固结的影响,忽略土体自重、固结变形,以及简化的压缩性和渗透性关系,对土层热固结分析会产生较大误差。