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层状分数阶黏弹性饱和地基与梁共同作用的时效研究 被引量：4
1
作者 艾智勇 王禾 慕金晶 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1402-1411,I0003,共11页
饱和地基与梁共同作用问题的研究在力学领域及工程界都具有重要意义.采用分数阶Merchant模型研究饱和地基的流变固结,该模型比常用整数阶黏弹性模型更能精确反映地基的时变特征.基于层状正交各向异性黏弹性饱和地基的固结解答,采用有限... 饱和地基与梁共同作用问题的研究在力学领域及工程界都具有重要意义.采用分数阶Merchant模型研究饱和地基的流变固结,该模型比常用整数阶黏弹性模型更能精确反映地基的时变特征.基于层状正交各向异性黏弹性饱和地基的固结解答,采用有限元法与边界元法耦合的方法,研究梁与分数阶黏弹性饱和地基的共同作用问题.依据Timoshenko梁理论将梁离散为若干单元,进而得到梁的总刚度矩阵方程;将黏弹性地基固结问题的精细积分解答作为边界积分的核函数,采用边界元法建立地基柔度矩阵方程;结合梁与地基接触面的位移协调条件以及力的平衡条件,通过有限元法与边界元法的耦合,最终求得层状分数阶黏弹性饱和地基与Timoshenko梁共同作用的解答.将本文地基退化为Kelvin地基进行计算,并与已有文献中的算例进行对比,二者具有很好的一致性.在此基础上,探讨分数阶次和地基成层性对梁与黏弹性饱和地基共同作用的影响.结果表明:分数阶次高的黏弹性饱和地基的固结速率明显更快;对于层状地基,加固表层土体能有效控制地基整体沉降,并减小差异沉降.实际工程中,应充分考虑饱和地基流变及土体分层性的影响,以准确分析梁与地基的共同作用过程. 展开更多
关键词 黏弹性 层状饱和地基 TIMOSHENKO梁 有限元-边界元耦合 时效性
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循环荷载下成层饱水地基的一维固结 被引量：17
2
作者 蔡袁强 徐长节 丁狄刚 《振动工程学报》 EI CSCD 1998年第2期184-193,共10页
针对成层饱水地基模型，根据Ｔｅｒｚａｇｈｉ固结方程，运用Ｌａｐｌａｃｅ变换及矩阵传递法求解了循环荷载下成层饱水地基一维变形问题，得到了变换域内的通解。通过Ｌａｐｌａｃｅ逆变换计算了成层饱水地基在循环荷载下的一维变形及... 针对成层饱水地基模型，根据Ｔｅｒｚａｇｈｉ固结方程，运用Ｌａｐｌａｃｅ变换及矩阵传递法求解了循环荷载下成层饱水地基一维变形问题，得到了变换域内的通解。通过Ｌａｐｌａｃｅ逆变换计算了成层饱水地基在循环荷载下的一维变形及有效应力。经典的Ｔｅｒｚａｇｈｉ一维固结理论解是本文的一个特例，对于随时间任意变化荷载下成层的固结，只需利用Ｆｏｕｉｅｒ级数将荷载展开，就可用本文的方法求解。此外，本文对常见的循环荷载进行了变换，结合双层的地基算例，对各种循环荷载下地基中有效应力及变形进行了计算分析。结果表明：循环荷载下成层饱水地基固结，其有效应力和变形呈振荡增长，其变化步调与荷载并不一致，且振荡幅度不随时间减小。 展开更多
关键词 土动力学 循环荷载 成层饱水地基 固结
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基于分数阶黏弹性地基模型的群桩时效行为研究 被引量：5
3
作者 艾智勇 叶梓坤 刘文杰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期749-754,共6页
基于有限单元法,将群桩划分为有限个2节点单元,从而构建了竖向受荷群桩的有限元求解方程;为了模拟饱和软黏土的流变特性,通过Laplace变换,推导了分数阶导数Merchant模型中的应力–应变关系;引入弹性-黏弹性对应原理,得到横观各向同性分... 基于有限单元法,将群桩划分为有限个2节点单元,从而构建了竖向受荷群桩的有限元求解方程;为了模拟饱和软黏土的流变特性,通过Laplace变换,推导了分数阶导数Merchant模型中的应力–应变关系;引入弹性-黏弹性对应原理,得到横观各向同性分数阶黏弹性饱和软土地基的边界元解答;考虑桩-土界面处的位移协调,将群桩有限元求解方程和地基边界元解答进行耦合,推导出群桩-土相互作用方程;再根据群桩承台的位移协调条件,求解得到群桩基础状态量的时变解答;基于以上理论,设计了数值算例,以验证方法的正确性,并分析了分数阶次对群桩时效行为的影响。 展开更多
关键词 分数阶导数 黏弹性 横观各向同性 多层饱和软土地基 轴向受荷群桩 边界元-有限元耦合法
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