非均勻地基與均勻地基力學(xué)性能的相似轉(zhuǎn)化關(guān)系.pdf

1、地基土層通常由于環(huán)境、地理和氣候等條件的作用，致使土的物理力學(xué)性質(zhì)等方面沿土層各向有著不同程度的差別，因而具有非均勻性。經(jīng)典的土力學(xué)理論包括的力學(xué)理論都是按均質(zhì)土處理，這樣計(jì)算結(jié)果就會(huì)存在誤差，或多或少影響實(shí)際施工安全、質(zhì)量，所以對(duì)非均勻地基力學(xué)性能的研究很有必要。然而，以往的研究工作，只是停留在完成非均勻地基相關(guān)問題，研究成果在實(shí)際工程中應(yīng)用起來(lái)較為繁瑣。因此，本文在解決非均質(zhì)地基相關(guān)問題的同時(shí)，重點(diǎn)尋求非均勻地基解答與均勻地基解答之

2、間的聯(lián)系，得到了非均勻地基的相似轉(zhuǎn)化關(guān)系，從而為經(jīng)典土力學(xué)理論在非均勻地基中的應(yīng)用提供便捷途徑，便于在工程中應(yīng)用。本文研究主要包括以下內(nèi)容：
　　1.非均勻地基與均勻地基一維固結(jié)解答之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系
　　首先，利用分離變量法，獲得了滲透系數(shù)和壓縮系數(shù)隨深度按指數(shù)函數(shù)變化的非均勻地基一維固結(jié)方程的解析表達(dá)式，然后與太沙基固結(jié)理論的經(jīng)典解答進(jìn)行了比較，得到了兩種解答之間超孔隙水壓力和固結(jié)度的相似轉(zhuǎn)換關(guān)系?？蓪⒎蔷鶆虻鼗探Y(jié)問題的解

3、答用相同荷載以及相同邊界條件下的均勻地基固結(jié)的經(jīng)典解答線性表示。
　　2.非均勻地基與均勻地基臨界荷載之間的相似關(guān)系
　　基于Gibson非均質(zhì)地基模型，推導(dǎo)了土體黏聚力隨深度線性變化條件下非均勻地基臨塑區(qū)的邊界方程，計(jì)算分析了條形均布荷載作用下非均勻地基的臨塑荷載和臨界荷載。通過與均勻地基臨界荷載的經(jīng)典解答進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)了非均勻地基與均勻地基臨界荷載的之間的相似性，進(jìn)而得到各承載力系數(shù)之間解的相似轉(zhuǎn)換關(guān)系，給出了相應(yīng)轉(zhuǎn)換系

4、數(shù)的解析表達(dá)式，這些系數(shù)集中反映了地基的非均勻性。
　　3.非均勻地基與均勻地基極限承載力之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系
　　利用上限法研究了條形荷載作用下非均勻地基極限承載力問題?；谄絼?dòng)失效機(jī)構(gòu)，運(yùn)用極限分析方法，得到了土體黏聚力隨深度線性變化條件下非均勻地基極限承載力上限解，計(jì)算分析了條形均布荷載作用下非均勻地基極限承載力。通過與均勻地基承載力的經(jīng)典解答進(jìn)行比較，分析了非均勻地基與均勻地基極限荷載的之間的相似性，進(jìn)而得到承載力系數(shù)之間