图558 圆形基础下土层的三维固结曲线Terzaghi一维固结曲线一维(单向)与三维固结计算的区别5.4.1 三向压缩比奥(Biot)固结理论zyx1. 平衡方程fi为体积力,以土体为隔离体图546 单元体上的应力 以土骨架作隔离体的平衡方程(1)三个方向上的渗透力:ixw, iyw, izwu: 为超静水压力时, 为浮容重 ;u: 为总水压力(包括静水压力)时, 为饱和容重sat。2.位移协调条件:应变-位移条件:土骨架在x,y,z 方向的位移(2)3.土骨架的应力应变关系-线弹性广义胡克定律(3)或者(3)或者(3 )平衡、变形协调及本构关系三方程叠加(4)方程及未知数个数未知数4个:us, vs ws :土骨架的位移u:孔隙水压力 三个方程少一个条件(4)4. 饱和土体的连续性方程流出水量体积压缩达西定律连续性方程(5)(1) Cv3是三维固结系数;(2) 是时间t 的函数。比较:(5)单向固结微分方程(5)(4)5. 二维与一维形式平面应变一维形式:单向渗流固结问题对于荷载一次施加,并且不变可见,此时比奥理论与太沙基单向固结理论一致6.比奥固结理论原理及其在数值计算中应用(1)