连续排水边界下考虑半正弦循环荷载的土体一维非线性固结分析

摘要

为研究机场、高速路及谷仓等建筑物上循环荷载导致的软土地基固结和沉降问题，本研究将循环荷载假定为半正弦波形，进而探讨了饱和软土的固结特性.首先，通过假定土体中的初始有效应力沿深度均匀分布建立固结方程，利用有限差分法求解出基于连续排水边界条件下的软土非线性一维固结解答，通过与现有解答对比验证了差分解答的正确性.然后，通过Matlab编制相关计算程序，研究土体非线性、边界条件及循环荷载因素对软土地基一维固结特性的影响.结果表明：半正弦循环荷载作用下，孔压、有效应力及平均固结度均随时间呈循环波动变化，而孔压的波动变化最为明显.连续排水边界的界面参数取值越大，平均固结度曲线波动越大，同时平均固结度峰值越大.荷载频率的差异对土体固结影响很大，平均固结度的峰值随加载频率的降低而增大.

关键词

连续排水边界 / 软土 / 一维非线性固结 / 半正弦循环荷载 / 有限差分法