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二维太沙基固结微分方程求解

二维太沙基固结微分方程求解折学森[西安公路交通大学公路系,西安,710064;副教授]摘要:对二维太沙基固结微分方程,给出了通用求解公式,进而在对地基土中应力进行简化处理的基础上,提出了简便实用的计算方法。关键词:二维固结微分方程,地基,固结度分类号:U416.166,TU441·7SolutiontoTerzaghi'sTwo-DimensionalConsolidationDifferentialEquation¥SheXuesen(DepartmentofHighway,Xi'anHighwayUniversity,Xi'an,710064)Abstract:ThegeneralsolutiontotheTerzaghi'stwo-dimensionalconsolidationdifferentialequationwasgiven,andthepracticalformulaswithregardtothecalcul...  (本文共5页) 阅读全文>>

《西部探矿工程》2013年11期
西部探矿工程

二维均质地基固结微分方程的求解

对于工程上常遇的平面应变问题,地基土中的孔隙水可以沿竖直或水平方向渗流,因此,采用一维固结理论将会低估土中孔隙水压力的消散速率。对于二维固结理论,目前有多种计算方法。黄传志[1]曾针对均质土地基给出了二维太沙基固结方程的通解,折学森[2]提出了水平向与竖向固结系数不同时二维固结方程的解,但二者都是以多维积分的形式表达,计算过程复杂而量大,不易被工程人员掌握。阎湗旺[3]从一维太沙基方程的解出发,用叠加的方法得出二维太沙基方程在某些边界条件下的解,蔡晓鸿[4]采用加权残值法求解二维固结方程,但它们都只适用于基底中心处设有排水砂井的情况。本文逐一推导了上述求解公式并采用PLAXIS程序模拟分析,对各方法的解进行了比较。1求解方法在固结微分方程的求解中,初始孔隙水压力的分布是一重要条件。为了方便计算及比较,本文设初始超孔隙水压力分布为:u=q,即初始超孔隙水压力为均匀分布且等于地表超载。对于双面排水问题土层厚度取2H,单面排水问题取H...  (本文共5页) 阅读全文>>

南昌航空大学
南昌航空大学

复杂条件下一二维固结方程的数值解法及分析

自从太沙基创建一维固结理论以来,众多国内外研究学者致力于对一维固结理论的假定进行修正。复杂工况下的固结求解往往借助于数值解法,其中有限差分法是处理固结偏微分方程的有效方法。鉴于复杂工况下的差分格式编程复杂、人为出错的概率高、错误调试困难,笔者认为利用Excel差分法进行计算是一个不错的选择。Excel差分法的原理是利用Excel中的单元格替代有限差分法中的节点,结合Excel强大的计算和储存数据的能力,本文求解了一维均质地基,变荷载、层状土、土层厚度变化、半透水边界等复杂工况地基以及二维均质地基,并与太沙基推导的均质地基,Shiffman推导的变荷载、谢康和推导的层状土半透水以及黄传志推导的二维均质地基解析解进行了对比,发现Excel差分法精度高、计算快。证明Excel差分法合理性与可靠性后,本文研究了以下问题:(1)得到了半透水边界条件下的二维固结差分解答,绘出了任意断面平均固结度对比曲线、荷载中心位置超静孔压竖向分布曲线和平...  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>

《岩石力学与工程学报》2002年10期
岩石力学与工程学报

考虑中间主应力的太沙基地基极限承载力公式

1 理论分析 太沙基地基极限承载力公式是基于Mohr- Coulomb准则推导而得[1]。但是,Mohr-Coulomb强度理论并没有考虑中间主应力的影响。实验证明:中间主应力对土体的屈服和破坏有影响[2~7]。因而Mohr-Coulomb强度理论推导的的太沙基地基极限承载力公式并不能完全反映地基实际情况。双剪强度理论考虑了中间主应力2s及应力Lode角sq对屈服和破坏的影响,因此,它比单剪应力屈服准则如Mohr-Coulomb屈服准则具有明显的优点,比较适用于岩土类材料[8]。为此,本文利用双剪强度理论推导太沙基地基极限承载力公式。 对平面应变问题双剪强度理论可表示为[3] 000321321cos2sin22jjssssssc=++++- (1) 令)(2312sss+=m,则式(1)变为 -+-++-)2[(]sin)4()4[(10mmmsj 0030cos8]sin)2(jsjcm=+ ...  (本文共3页) 阅读全文>>

《土工基础》2004年01期
土工基础

K·太沙基对实践和研究工作的看法

K·太沙基在“为《岩土技术》创刊所写的前言”(译文载于本刊 1 999年第 2期 )对工程实录、工程实践发表看法。“一份完好的工程实录的文件受到的重视应十倍于精巧的理论 ,而且试验室的研究成果应不过于受到重视 ,除非其结论的起初性已得到足够的原型结构的现场观测所证实。”“由于在设计的基本假定中不可避免地包含一些不肯定性……因之 ,土木工程的成功主要领先对基本假设中的不肯定性有清楚的理解和巧妙的计划安排以及施工过程中慎密地进行观测工作 ,要是观测结果表明实际的土的和...  (本文共1页) 阅读全文>>

《岩土工程学报》1984年03期
岩土工程学报

二维及三维太沙基固结方程的解法

一维太沙基固结方程的解已为人们所熟知。对于设排水砂井的三向固结轴对称问题,巴伦(R.Barron)也已得出解答。本文从一维太沙基方程的解出发,用叠加的方法得出二维及三维太沙基方程在某些边界条件下的解。同时也讨论了多维问题的围结度概念及求算方法。二维太沙基方程的形式为二维太沙基固结方程的解a“ a0¨ a0“缸。幽’萄万七铂’‘静式中 “——孔隙水压力I c山c,,——水平向及竖直向的固结系数。 对于图1(0)的边界条件可以写成若边界条件如图1(6)~(d)所示, 笔三盘㈡ l‘l。.o=”I z.2日=o J(1)(2—0)存在不透水的边界,则可用偶延拓的方法,分别将边界条件写成口, 、、.。.彦j铆踅水趑舁 (C’7乃77夕7≯77777不透水垃界图l 二维问题的几种边界条件(2—6)\●●\rI-,O O lI lI“ 埘# r“ ”Il 『l O O - - # f “ ”r,●Ⅳ●,●上“z.0=“fx.2B=o 1ll...  (本文共9页) 阅读全文>>

《中国民航大学学报》2011年01期
中国民航大学学报

基底完全粗糙时太沙基地基承载力系数的解析解

地基极限承载力是土力学研究的一个经典课题,其中太沙基(K.Terzaghi)理论是基于极限平衡理论确定条形地基极限承载力的重要方法。在该理论中考虑了地基土的自重,基于以下三条假定[1-2]:1)基础底面完全粗糙;2)基底以上两侧土体当作均布荷载(不考虑基底以上两侧土体的抗剪强度影响);3)地基中滑动土体分为三角形压密区(弹性核)、朗肯被动区以及对数螺旋线过渡区。太沙基地基极限承载力的理论公式为pu=12γB·Nγ+q·Nq+c·Nc(1)其中:Nγ、Nq、Nc为太沙基地基承载力系数。32!π-准ta"n准Nq=e2cos2 4!5°+2准"(2)在上述公式中,一般的土力学著作或教材仅给出Nq及Nc的解析公式,对于承载力系数Nγ仅用曲线的形式给出,具体过程一般不给出;在实际应用中存在计算图示不严谨或与假定条件不能完全对应;此外目前采用的太沙基地基承载力系数Nc仍借用了普朗特尔(L.Prandtl)地基极限承载力的结论,即:Nc=(...  (本文共4页) 阅读全文>>