分数阶黏弹性模型在饱和软土与单桩相互作用中的应用

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2021年第11期北京时间：

作者：艾智勇，赵勇智，刘文杰

单位：1.同济大学 土木工程学院，上海 200092;2.同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092

摘要：引入基于分数阶导数的Merchant模型，以描述饱和软土的黏弹性特征，并通过积分变换推导出变换域内的应力-应变关系；根据弹性-黏弹性对应原理，得到横观各向同性分数阶黏弹性饱和软土地基的解答，并将其作为地基边界元解的核函数；基于轴向受力的2节点桩单元的单元刚度矩阵，构建单桩的有限元解；将地基的边界元解和桩的有限元解进行耦合，以求解地基与单桩的相互作用问题；随后，设计算例验证本文理论的正确性，并对分数阶次对桩-土相互作用的影响进行分析。

关键词：饱和软土地基,轴向受荷桩,分数阶导数,横观各向同性,黏弹性,边界元-有限元耦合法

基金资助：国家自然科学基金（50578121；41672275）