基于分形理论的饱和土孔隙水压力计算模型

论文摘要

孔隙水压力是一种作用于土体孔隙间的应力,其定量分析对于探究土体的抗剪强度等力学性能有着至关重要的作用。传统的孔隙水压力计算方法忽略土体内部孔隙中流体流动及流量变化对孔隙水压力的影响,导致计算结果偏小。为修正此计算误差,基于孔隙数目-尺寸分形模型,推导出土颗粒材料孔隙度与分形维数之间的演化公式,并结合孔隙水流动方程及压力方程推导出饱和土孔隙水压力与分形维数、孔隙水压缩模量及孔隙间流量变化之间的函数关系。并使用此孔隙水压力计算公式对饱和黏土边坡进行数值分析验证公式准确性及实用性。所得公式可用于饱和土体的有效应力及抗剪强度计算修正,并可应用于饱和土体宏观-微观的多尺度液相-固相耦合渗流分析。

论文目录

• 1 岩土材料的孔隙度与分形维数的演化关系
•   1.1 分形维数的计算
•   1.2 孔隙度的计算
• 2 饱和土孔隙水压力计算模型
•   2.1 测量球概念的提出
•   2.2 孔隙水压力增量计算
•   2.3 测量球内土颗粒所受水压力计算
• 3 数值算例
• 4 结 语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张旭,李明宝,韦娜,孙振国,杨忠翰,田东弘

关键词: 饱和土,孔隙水压力,分形模型,孔隙度,测量球,渗流分析

来源: 长江科学院院报 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 东北林业大学土木工程学院,济宁市勘测院

基金: 哈尔滨市优秀学科带头人基金项目(2013RFXXJ033),中央高校创新团队持续发展专项基金项目(2572017ET04)

分类号: TU43

页码: 88-92

总页数: 5

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