由于饱和土中流固耦合,饱和土的动力问题不但要考虑土骨架的运动,而且还要考虑流体的运动.对此,不忽略流体相对于土骨架运动的惯性项,应用Hankel积分变换方法,对Biot波动方程逐次解耦后直接求解得通解;根据通解和半空间内部或表面作用水平力时的边界条件和作用面上的连续条件,求得边值问题的解;对边值问题的解进行相应的Hankel逆变换,就可求得应力、应变、位移、孔压等.最后给出了Hankel逆变换的数值方法.
基于扰动状态概念(DSC)理论,定义饱和软粘土的相对完整状态、完全调整状态及扰动函数,建立了饱和软粘土应力—应变关系的DSC模型.通过三轴固结不排水剪切试验,对上海地区典型软粘土的力学特性进行了分析,得到了软粘土在不同围压下的轴向应力、应变和孔压等参数之间的关系,并应用试验结果验证了饱和软粘土的DSC本构模型.结果表明,理论与试验结果较为吻合.
采用有限元法和非线性规划的序列二次规划(SQP)算法,解决了三维可静应力场的构造问题.基于刚塑性假设,采用极限分析下限原理,求解了矩形表面基础的承载力问题.算例分析表明,SQP算法在三维下限法中的应用是可行的.
针对土工织物筋土接触面的软化和塑性流动现象,根据拉拔试验的结果,提出了剪应力—位移关系的三阶段弹塑性模型.由筋材的受力特性建立微分控制方程,并通过有限差分法进行求解,得到了拉拔试验中的非线性位移、应变、拉力和剪应力等参量.算例分析了拉拔试验中的拉拔力—位移关系,并与线弹性模型和双曲线模型分析的结果进行比较.结果表明,分阶段弹塑性模型分析更符合实际情况.