基于互补算法的结构性软基一维非线性固结解

以往采用半解析法及有限差分法计算结构性土一维非线性固结时,常需建立分段描述的控制方程,这给问题的表述及求解带来不便。该文以e、σ'为双状态变量进行推导,得到形式上统一的非线性固结方程。通过将互补算法嵌入到上述方程的差分求解过程,解决了地基土体结构性破坏界面难确定的问题。互补算法首先寻求分段线性e-lgσ'压缩曲线中的互补条件,并以此构造互补方程组,然后利用互补算法进行求解,进而可得各增量时间步差分进程中e-σ'关系所处阶段。该法的合理性通过与传统单变量差分解及解析解进行对比得到验证,并得到:双变量非线性固结控制方程形式上统一、推导过程较单变量法简单,且适用于任意的压缩模型;通过对压缩曲线中控制变量求解,可判断结构性软土地基所处的压缩状态;基于互补算法的差分解具有较高的计算精度,且求解效率优于一般迭代法。