浅谈土体剪切模量随深度连续变化非均质地基解析研究

《浅谈土体剪切模量随深度连续变化非均质地基解析研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江大学博士学位论文土体剪切模量随深度连续变化非均质地基解析研究姓名：杜秦文申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：朱向荣20050501土体剪切模量随深度连续变化非均质地基解析研究捅黑土体剪切模量随深度变化的非均质性，对荷载作用下地基的变形有很大影响。阻往的研究工作一般采用多层地基模型来研究这一阔题。地基土体的形成是-。个自然地质历史过程，土体剪切模量随深度一般连续变化，采用能反映土体这一特性的地基模型，梅会使研究工作更加贴近工程实践。1967年Gibson采用解析方法研究了一种地基土体剪切模量随深度线性变化(G=M)的地基模型，被称为“Gibson

2、地基”；如果地基表面土体剪切横量不为零(G=G(o)+M)，则设称为“广义Gibson地基”(generaiized)。由于数学上的困难，相对于多层地基模型，此类地基土体剪切模量随深度连续变化模型的研究工作开展的还很不充分。本文采用解析方法，主要研究了广义Gibson地基的静力学问题和Gibson地基的稳态动力学问题，同时还研究了一种新的非均质地基模型。对工程中经常遇到的下卧层为岩层的地基，采用岩层上广义Gibsen地基模型，通过边值问题求解，得到了问题的解析解：针对具有实际工程意义的=三种蛭向荷载形式，详细讨论了地基士体的非均质性、岩层埋藏深度等因素对

3、地基土体竖向位移的影响，结果显示广义Gibson地基与Gibson地基性质r存在重要差别。针列地基土体竖向成层分布的特性，利用广义Gibson地基的通解，首次研究了双层广义Gibson地基轴对称静力学问题，详细分析了上下层土俸软硬情况、地摹土体非均质性以及下层土体埋藏深度等因素对地基土体竖向位移的影响。研究了一种新的非均质地基模型，用以分析软土地基上硬壳层对地基土肄附加应力的影响，这种地基模型中土体剪切模量瞳深度连续减小(G=r／G。／(v+z))，推导了这种地基土体轴对称静力学问题的控制方程并获得了方程的通解，详细讨论了硬壳层厚度、硬壳层土体剪切模量和

4、下卧土体泊松比等因素对地基土体竖向附加应力的影响，并提出了一种工程实践中对硬壳层与p卧软基分界面上竖向附加应力大小和分布规律的实用估计方法。首次将这类土体剪切模量随深度连续变化的非均质地基模型引入路面力学计算理瞎中，研究了广义Gibson地基上牯弹性薄板理论，分析显示，地基士体的非均质胜对板内弯矩的大小和分布都有很大影响，本文的研究工作增强了路面力学理论对非均质地基的适用性。首次研究了Gibson地基在内源简谐荷载作用下的Lamb问题，获得了Gibson地基土体内部点源简谐荷载作用下地基土体表面竖向位移的解析解，分析了地基I上体非均质性以及荷载埋藏深度等

5、因素对地基表面蛏向位移的影响。在本文获得的Gibson缝基土体内部作用点源简谐荷载解的基础上，通过积分得到了Gibson地基土体内部在沿深度均匀、增大和减小三种分布规律线荷载作用下地基表面竖向位移的基本解，计算并讨论了不同形式荷载作用下地基土体表面的竖向位移，得到了一些重要结论。在求解过程中，主要应用了积分变换和围道积分技术，作者为解的有效计算做了工作。关键词：非均质地基，Gibson地基．广义Gibson地基，薄板理论，硬壳层，Lo-mb问题，积分交换，围道积分11Analyticalstudyonnon-homogeneoussubgradewith

6、continuousvariationofshearmodulusversusdepthABSTRACTThenon-homogenC]tyofsoil’Sshearmodulusvaryingversusdepthofthesubgradehasgreatmflueuoeonitsdeforming．Themulfilayersubgrademodelwasacceptedtostudytheproblemsinthepastbecauseofthenon-homogeneityofsoilsInnaturethesoil’Srigidityvarie

7、scontinuousIybecauseitWaSformedinalongnaturalgeologlehistoryThesubgrademodelwhichcouldshowthischaracteristicofsoilsismoreappropriateinstudy．Gibsonstudiedasubgrademodelwhosesoil’SShearmodulusvarieslinearlyVerSUSdepth(O=M)，andthenthissubgradewascalled‘‘Gibsonsubgrade”Iftheshearmodu

8、lusisnotZCrointhesurfaceofsabgade(G=G(0)