饱和土体一维大变形固结理论研究.pdf

维普资讯 Q／ f 16卷 第4{5j 西 安 公 路 交 通 大 学 学 报 V0I|16 No．4 L996年 L2月 JournalofXi’anHighwayUniversity Dec．1996 饱和土体一维大变形固结理论研究 谢新宇。 谢永利√潘秋元 [①渐江大学土术工程系．杭州 ，310027；博士] 摘 要：基于连续介质力学中关于大变形的理论，结合土力学的基本原理，建立 了一个 以位 移 为变量的一维大变形 固结方程 ，在此基础上 分析 了太沙基关于 固结的思想 ，进 一步研 究 了大变 形时饱和软粘土 的固结性状 ，给 出了大变开；固结理论与常规小变形 固结理论在描述方法、本构 关系、固结系数定义等的不 同，发展 了一维大变丹j固结 的计算方法。 ． 咝 分类号 ’位移旦’丝生塾 土二土一广 { ‘率0 ：T tTUU4g33~3~2 ，、、 TheTheoryof0neDimensionalLargeStrainConsolidation forSaturatedSoil XieXinyu0 XieYong“ PanQiuyu~n [①DepartmentofCivilEngineering，ZhejiangUniversity，]-[angzhou，310027] Abstract；Basedon thelargestraintheoryofcontinuum mechanicsandthefundamentalthe— oriesofsoilmechanics—anequationforthe1一D largestrainconsolidationtheoryisderived with thedisplacementasitsvariableherein．Thedifferencesbetweenthelargestrainandthe sm allstrain consolidation theoriesarerevealed，such asthedescription methods，constitu— riverelation，definition ofcoefficientof’consolidation，etc．TheFEM of1一D largestrain consolidation isalsodeveloped． Keywords：consolidationtheory，largestraintdisplacement，thecoefficientofconsolidation 1 一维大变形固结的普遍方程 Gibsonetal于 1967年提出了饱和土体的一维大变形固结理论，从此揭开了饱和土体大变形固结 研究的序幕 ，许多学者进行 了较为深入 的研究，取得了不少有意义的成果 。由于大变形 问题 既可采用拉 格 朗 日描述也可采用欧拉描述 ．他们给 出了许多不 同形式 的大变形 固结方程 ，其控制变量有孔 隙 比 (Gibsonetal，1967，1981)、孔隙率(LeeandSills，1979)，自然应变和压缩 比(Mikasa，1965)等 其中， Gibsonetal的理论 中以孔 隙比e作为控制变量 ，使固结方程得到简化 ，但孔 隙比是一个有具体意义的 物理量，不能扩展到二维或三维情况 以前研究者所给出的大变形固结方程并设有涉及连续介质力学中有关有限变形 (也称大变形)的基 本理论 ，虽然 TanandScott(1988)也试 图引进有 限变形理论的一些概念 ，但是他们只是在采用欧拉描 述时考虑了对流 (Convec