软黏土一维固结理论模拟分析文献综述

 2023-10-31 10:10

文献综述与调研报告:(阐述课题现状及发展趋势,课题的价值、参考文献)

本课题的现状及发展趋势:

土是矿物颗粒的松散堆积体。土体的体积随土体中应力的变化将产生竖直方向的沉降与水平方向的位移。固结是指饱和土体在逐级荷载作用下,体积压缩并排除水份,土中孔隙水压力转变为土体有效应力的过程。土的压缩固结与土体的类别和性状、加载方式、排水条件等因素有关。因此,对土体压缩与固结的理论研究是对岩土工程设计、施工的重要参考依据。

1923年,太沙基首次提出有效应力原理,采用量化分析方法,使固结理论的发展取得了突破性进展。在总结前人经验并结合自己研究成果的基础上,太沙基于1925年出版《土力学与地基基础》,标志着土力学学科的诞生。最早建立的太沙基(K.Terzaghi)-维固结理论凹提出了- .系列假设条件: (1)土体是均质的、饱和的; (2) 土颗粒和水分子不可压缩: (3) 在固结过程中,预压荷载次性施加在土体上,并保持不变: (4)土体的tau;-xi;关系曲线呈线性关系: (5) 在荷载条件下,只考虑竖直方向的渗流与压缩:(6)土体渗流满足达西定律,渗透系数为常数值: (7)孔隙水压力的消散引起土体变形。上述假设条件可近似的反映实际。太沙基单向固结方程

1941年,比奥分析了上述固結微分方程的不足,提出了比奧(M.A.Biot)固結理论,以弾性理论为基砒,考虑了土体的平衡条件、変性协凋条件、水流联系条件,相対而言更加严格、更加完善,固结微分方程。

1965年,Davis 等采用e~ lg P的非线性关系改进太沙基的线性压缩变形关系,得到了一维非线性固结解析解。Lekha等7在Davis等理论的基础上提出固结系数Cv是变量,取消了太沙基关于固结系数为常数的假定,建立了Lekha非线性固结理论。

1969年,Poskitr!模 型同时考虑了压缩和渗流的非线性及大变形问题,将上述Davis等的非线性理论和Lekha 等的非线性理论看作是其理论的特解形式,并用摄动法得到了解析解,提出Poskitt非线性有限应变固结理论。

1967年,Gibson等提出了以孔隙比为变量的大应变效应,改进了太沙基关于小变形的基本假的,得到了Gibson 大变形固结理论。

2011年,Amiri 等将 压缩性和渗透性随固结时间的变化假设为指数函数关系,得出了解析解,提出Amiri 非线性固结理论。

Merchant与Gibson和Lo流变固结理论,他们采用将弹簧和Kelvin体并联的模型模拟次固结流变,在太沙基假设理论基础上,增加了次固结流变模拟,提出了有关流变固结问题的解析解。

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