竖向荷载作用于半无限体内部时的粘弹性解

摘要

建筑物的持续沉降,特别是软土地区的建筑物基础沉降通常与地基土的流变性密切相关。考虑地基土的粘弹性特征,系统研究了空间半无限体内部作用集中力时的粘弹性解。研究假定半无限体为线性粘弹性介质,半无限体在内部集中力作用下的应力状态为三维应力状态,应力球张量和应变球张量之间符合弹性关系,而应力偏张量和应变偏张量之间符合Kevin固体粘弹性应力应变关系。利用半空间体内部受竖向集中力的Mindlin弹性解,根据准静态弹性-弹粘性对应原理,在相同荷载条件下,首先对弹性解进行Laplace变换,然后将弹性解中的物理参数用线性粘弹性理论中经过Laplace变换的物理参数来替代,最后再进行Laplace逆变换,求得位移、应力粘弹性解答。作为解答的应用,给出了粘弹性半无限空间体内部矩形面积上作用有竖向均布荷载、三角形分布荷载时的粘弹性沉降计算公式。解答的退化验证表明,该粘弹性解答是正确的,所得到的解答对工程实践具有一定的意义。