浅论含竖向排水体地基轴对称固结及平面应变等效固结分析

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1、河海大学硕士学位论文含竖向排水体地基轴对称固结及平面应变等效固结分析姓名：蒋春霞申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：雷国辉20050501摘要含竖向排水体地基的固结问题一直是研究的热点。由于该问题拥有复杂的地基条件、边界条件和多种加荷方式，宜采用有限元分析法进行研究。但是由于三维有限元分析法工作量太大，对含竖向排水体地基的固结进行平面应变有限元分析成为首选。相应的，如何将含竖向排水体地基的三维固结等效成平面应变固结成为问题的焦点。而含竖向排水体地基轴对称固结理论、平面应变固结理论和两种固结情况的等效方法这三部分是完成等效的

2、理论组成部分。迄今为止，学者们已经提出一些相应的理论和方法，但是缺乏系统的研究和辨识这些方法适用性的手段。为此目的，开展了本文的研究。本文首先在现有的含竖向排水体地基轴对称固结理论基础上，提出了可考虑地基附加应力沿深度任意分布的含竖向排水体地基径竖向耦合固结等应变严密解答，并对不同含竖向排水体地基轴对称固结理论，如Barton、Hansbo、谢康和、赵维炳、Leo及本文的方法，进行了参数敏感性分析(包括井距、打设深度、涂抹比、未扰动土与涂抹区渗透系数比和未扰动土与竖向排水体渗透系数比等)，进而得出影响参数的一般性影响规律和各方法

3、在反映影响规律时的不足及原因。其次，本文在现有的含竖向排水体地基平面应变固理论基础上．提出了可考虑地基附加应力沿深度任意分布的含竖向排水体地基双向耦合平面应变固结等应交解答，并考虑了瞬时加荷和线性加荷两种加荷方式的影响。另外，对Hird、Indraratna、赵维炳、朱俊高、陈建峰、刘加才、陈立宏及本文解答进行了参数影响规律分析和比较，进而得出影响参数的一般性影响规律和各方法在反映影响规律时的不足及原因。最后，本文先就现有的含竖向排水体地基等效平面应变固结分析方法进行了适用性分析和比较，得出各方法适用条件及相互的差异。然后将现有

4、的等效平面应变固结分析方法中含竖向排水体地基平面应变固结解答统一简化为理想井条件下的解答，再与轴对称固结解答进行等效。对据此得到的等效方法进行适用性分析及等效效果比较。关键词：固结；竖向排水体；等应交；等效平面应变；附加应力；瞬时加载：线性加载ABSTRACTResearchesonconsolidationbyverticaldrainsusingafiniteelementmethodhavebeencarriedoutforitscomplicatedfieldconditious，boundaryconditionsan

5、dmulti．waysofapplicationofload．Especially,theplainstrainfiniteelemeutmethodhasbeenrecommendedbecauseitcanreducecalculationtime．111en．thekeyiShowtotransferthethree．dimensionalconsolidationtotheplainstrainconsolidation．Theoriesofaxisymme廿icalconsolidation,plainstrainco

6、nsolidationandequlvaleutplalnstainconsolidationbyverticaldrainshavebecomethetheoreticalpartsoftheproblem．Althoughmanycorrespondingtheoriesormethodshavebeenputupwithuntilnow’therearestilllackofsystemicresearchesandmeanstodisterntheapplicabilityofthesemethods．111ispape

7、rcomesouttosolve也oseproblems．Firstly,rigorousequalstrainsolutionsofradlalandverticalcoupledconsolidationbyverticaldrainsunderanarbitrarilydistributedgroundsoilstressincreaseareproposedinthisPaper．ThiSPaDerfurtherattemptsaseriesofcalculationfactorssensitivityandcompar

8、isonoftheresultsfromtho∞ofBm-／'OU，Hansb0，Ⅺe，Zhao，Leo，andthesolutioninthispaper．Thus，thelawofinfluencefactorsandproblemshavebeenfoun