地埋点热源作用下层状半空间的热-力耦合响应

作     者：王路君 艾智勇 WANG Lu-jun;AI Zhi-yong

作者机构：同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 浙江大学岩土工程研究所浙江杭州310058 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2018年第39卷第6期

页      面：2052-2058页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081401[工学-岩土工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0813[工学-建筑学] 0901[农学-作物学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金(No.50578121 No.41672275 No.51708494)~~ 

主　　题：解析层元 地埋点热源 层状半空间 热-力耦合 拉普拉斯-傅里叶变换 

摘      要：采用解析层元法对存在地下点热源的岩土工程问题进行解答。首先从热弹性力学三维问题的基本控制方程出发,利用拉普拉斯-傅里叶积分变换推导出其在变换域内单层介质及下卧半空间的解析层元;然后结合有限单元法原理组装得到总刚度矩阵,结合边界条件,得到其在变换域内的解答,最后应用拉普拉斯-傅里叶积分逆变换技术,得到物理域内的解。编制了相应的计算程序,算例分析表明:该结果与已有文献吻合较好,该方法求解层状半空间的热-力耦合响应问题具有较好的适用性和较高的精度;层状岩土介质体系中,热扩散系数对温度及地表隆起的变化过程影响显著,但对其初始值和最终稳定值影响不明显;分层特性对岩土介质温度分布及地表位移变化过程均有显著影响。