基于非局部理论的一维饱和土层稳态响应分析

摘要

基于非局部理论和多孔介质理论,针对一维饱和土层的稳态响应进行了研究。为了克服Biot饱和土理论的不足并考虑非局部效应的影响,利用非局部理论和多孔介质理论,建立了以位移表示的考虑非局部效应的一维饱和土振动微分方程。通过求解特征方程和特征向量并考虑问题的边界和初始条件,在频率域内得到了基于非局部理论的一维饱和土层的固相位移、液相位移和孔隙水压力的解析解。数值研究了考虑非局部效应的一维饱和土层的动力响应,分析了非局部效应和液-固耦合系数对固相位移、液相位移和孔隙水压力等动力响应的影响规律。数值研究结果表明:简谐荷载作用下一维饱和土层存在有共振,当考虑饱和土的非局部效应时,共振幅值将会减弱,系统阻尼有增大的现象;液-固耦合系数主要对固相位移、液相位移和孔隙水压力随频率变化曲线的峰值有影响。