循环荷载作用下考虑非达西渗流的软黏土一维流变固结分析

摘要

基于Hansob渗流理论和Merchant流变模型,将微分型流变方程耦合到一维固结理论中,建立了循环荷载作用下双变量表述的软黏土一维流变固结耦合方程组。采用Flex PDE软件对方程组进行了求解,通过与已有文献结果对比,验证了算法的可靠性,在该基础上研究了循环荷载作用下饱和软黏土的一维流变固结特性,分析了Hansob渗流参数、Merchant流变模型参数以及循环荷载类型对饱和软黏土固结特性的影响。研究结果表明,按超孔压定义的平均固结度U_p和按变形定义的平均固结度U_s均呈现循环变化特征,且U_p>U_s;当循环周次较大时,U_p进行稳定循环状态,由于流变效应,U_s峰值仍呈逐渐增大趋势;随着Hansob渗流参数m和1I的逐渐增大,地基固结速率逐渐降低,同一循环周次内U_p、U_s的峰值也随之降低;随着流变参数F的逐渐增大,同一循环周次内U_p的峰值逐渐降低,U_s的峰值显著提高;随着b的逐渐增大,同一循环周次内U_p、U_s的峰值逐渐降低。循环荷载作用下地基的平均固结度始终处于循环状态,无法达到固结完成状态,其最大平均固结度也远小于线性荷载的情况。