本文選題：土力學 + 飽和黏土　； 參考：《鄭州大學》2017年碩士論文

【摘要】：為了更加準確的預(yù)測飽和黏土地基的沉降發(fā)展,本文將分數(shù)階模型引入到飽和黏土一維流變固結(jié)分析中,推導(dǎo)了分數(shù)階流變固結(jié)方程,用Lαplαce變換及其數(shù)值逆變換求得數(shù)值解。在此基礎(chǔ)上,考慮飽和黏土中存在的非Dαrcy滲流現(xiàn)象,將Hαnsbo滲流模型引入到分數(shù)階流變固結(jié)方程中,用有限差分法求得數(shù)值解。為了實踐應(yīng)用,引入了能處理約束的信賴域方法,利用該方法對試驗數(shù)據(jù)進行擬合,確定模型參數(shù)。利用Mαtlαb軟件編制了相關(guān)程序。通過計算和分析,得到以下結(jié)論:(1)通過和整數(shù)階模型對試驗數(shù)據(jù)的擬合結(jié)果對比發(fā)現(xiàn),分數(shù)階流變固結(jié)模型無論是在描述土體沉降方面還是在解釋孔壓消散方面都比整數(shù)階模型更具優(yōu)勢。而且分數(shù)階模型的組合元件少,參數(shù)少。(2)總體來看,分數(shù)階α是表征流變的參數(shù)。在流變固結(jié)的前期,分數(shù)導(dǎo)數(shù)階α越大,地基沉降就越慢,但在流變固結(jié)的后期,情況則正好相反。整個流變固結(jié)過程中,粘滯系數(shù)越大,地基沉降就越慢。(3)當模量比比較小時,在加載開始相當長的一段時間內(nèi),分數(shù)階流變固結(jié)模型按孔壓定義的固結(jié)度要大于相同時刻的Terzαghi模型理論值。并且粘滯系數(shù)或分數(shù)導(dǎo)數(shù)階α越大,地基中孔壓的整體消散就越快;但在流變固結(jié)的中后期,α值對孔壓消散的影響和前期正好相反。(4)在整個流變固結(jié)過程中,按變形定義的固結(jié)度總是小于按孔壓定義的固結(jié)度,即黏土地基沉降變形要滯后于孔壓的消散,并且分數(shù)導(dǎo)數(shù)階α越小或粘滯系數(shù)越大,這種滯后現(xiàn)象越明顯。(5)當考慮Hαnsbo滲流時,直線段起始水力梯度越大或曲線段冪指數(shù)越大,飽和黏土地基的孔隙水消散和沉降變形發(fā)展越慢。即Hαnsbo滲流會大大延緩了飽和黏土一維流變固結(jié)過程。
[Abstract]:In order to predict the settlement development of saturated clay foundation more accurately , the fractional order model is introduced into one - dimensional rheological consolidation analysis of saturated clay .

【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU43

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