极限分析求地基承载力方法的改进

本文根据极限分析方法的计算结果并通过滑移线场的变化，指出了传统计算地基承载力方法的近似性．文中还建议了一种从理论上计算无粘性土地基承载力的方法．     

条形基础下成层砂土地基破坏机理及承载力计算

为改进现有对条形基础下成层砂土地基破坏机理的认识和相应极限承载力计算方法的不足,采用有限元塑性极限分析方法对成层砂土地基进行计算,得到极限荷载的上下限,并分析了地基破坏机理随几何参数与土体力学参数的变化规律。将所得结果与以往成果对比并结合理论分析方法给出了条形基础下地基的3种破坏模式及其对应的地基极限承载力计算方法。研究结果表明,条形基础下成层地基的破坏机理可以分为冲剪破坏、过渡破坏和一般剪切破坏,过渡破坏模式的地基极限承载力计算方法具有较强的实用性,可用于实际工程求解计算。     

粘性土地基承载力取值分析

利用土的抗剪强度指标计算粘性土地基承载力时,计算方法有Pcr、P1/3、P1/4、Pu、fa,选择五种状态的地基土计算地基承载力,通过比较分析计算结果得出,呈坚硬和硬塑状态的地基土体地基承载力可取临界荷载P1/3或P1/4,呈可塑—流塑状态地基土体地基承载力取临塑荷载Pcr,能够较好地保证地基的稳定性。     

膨胀土地基抗拔试验研究

膨胀土一般都具有较高的地基承载力，因此在膨胀土地基上进行高压线塔的设计时，地基的抗拔力便成了主要的控制标准．我国膨胀土中的基础上拔和浸水上拔设计在规范中还未有具体的规定，公开发表的文献资料也较少，在设计时缺乏必要的经验和数据．设计中的邯—石５００kV输电线路穿越河北省邯郸市西北２０km的膨胀土地区，为了工程铁塔基础设计的需要，进行了膨胀土地基承载力综合研究，揭示了基础的抗拔机理、抗拔应力状态及破坏形态．１工程概况试验地带位于邯郸市西北部丘陵向平原过渡的地带，从钻孔揭露及野外观察情况来看，膨胀土有厚…     

对地基承载力的理解和分析

关于地基承载力,不同行业制定其本行业的规范,不同规范之间的差异和相似并存。其所涉及到的理论和公式存在一定的概率性,决不能生搬硬套,而要从概念上和应用上以及从新老规范修订上,发现其中的差异,从而对地基承载力进行理解和分析。     

膨胀土地基输电线杆塔基础承载力特性数值模拟

基于河南南阳膨胀土不同饱和度条件下的三轴试验结果,通过三维弹塑性有限元数值模拟,研究了大板和台阶两种典型的杆塔基础抗压和抗拔承载特性及随着土体饱和的变化规律。结果表明,随着膨胀土饱和度的增加,基础的极限抗压和抗拔承载力均明显降低,且降低速率逐渐减小。此外,在相同埋深条件下,大板基础的极限抗拔承载力要明显高于台阶基础。在不考虑膨胀土膨胀效应时,饱和度增加对两种基础抗压承载力的影响程度要明显高于对其抗拔承载力的影响程度。     

不同理论公式预测粘性土地基极限承载力比较

基于文献中实测的载荷试验数据和计算数据,采用有限元软件ABAQUS建立三维模型进行计算分析,对Vesic、Hansen和Meyerhof三个理论公式预测粘性土地基极限承载力进行了比较,讨论了基础尺寸、基础埋深、土性参数等因素对预测结果的影响。结果表明:(1)这三个公式预测粘性土浅基础(DB)极限承载力误差相对较小,但均不适用于粘性土深基础(DB)。(2)对于粘性土浅基础,三个公式预测值总体上均偏大,一般Meyerhof公式误差最大,Vesic公式误差最小;当φ25°、粘聚力c20 k Pa时,各公式预测误差一般不超过10%;各公式预测误差随地基土内摩擦角和粘聚力增大而增大。     

土工合成材料加筋土地基承载性能数值分析

对土工合成材料加筋地基进行了数值模拟, 旨在研究加筋材料布置方式对加筋地基承载性能的影响及其变化规律。在已有加筋土地基模型试验结果的基础上, 建立了加筋土地基数值模型, 针对不同的加筋材料布置方式, 进行有限元计算并对结果进行了系统分析。分析结果表明:①随首层筋材埋深的增大, 承载力提高系数先增大后减小, 存在峰值;②加筋土地基承载力提高系数随加筋层数的增加而增大, 但不宜超过3层;③承载力提高系数随加筋层间距的减小而增大, 但存在一个合理的布筋间距;④随加筋长度增加, 地基承载力提高而基础沉降减小, 但加筋长度增加不宜超过3倍基础宽度。所得出的结论是, 基础下存在一个合理的布筋范围, 超过此范围, 加筋对提高地基承载力作用不大。分析成果可为土工合成材料加筋土地基的工程应用提供借鉴。     

利用扰动土样估算地基承载力的方法

本文探讨利用扰动土样估算地基承载力的方法。对于小型工程，在取样困难的情况下，可取扰动土样经过试验和估算能够比较近似地提供地基的承载力，其成果完全能够满足工程的要求。     

基于滑移线理论的非饱和土条形地基承载力计算

为了对非饱和土平地地基的极限承载力进行理论计算和定性分析,对非饱和土条形地基的承载力进行了计算,将基质吸力和有效应力系数引入平衡方程,构建含有非饱和参数的滑移线方程,并采用滑移线法将得到的非饱和土滑移线方程改为差分方程进行求解。综合讨论了黏聚力、内摩擦角、地下水位及垂直不饱和流速对非饱和土条形地基承载力的影响,并计算了不同情况下的非饱和土条形地基承载力,得出非饱和土平地地基的极限承载力和平均承载力均要大于饱和土地基。计算所使用的基质吸力不是一个定值,更符合实际情况,研究成果为非饱和土地基承载力计算提供了一种参考。     

基于弹性补偿法的拱坝极限承载力分析方法

针对弹塑性分析方法所采用的破坏模拟方式有失客观性且现有的失稳判据过多受人为因素干扰的问题,结合混凝土拱坝的结构特点,提出了基于Mohr-Coulomb屈服准则的单元承载比计算方法,探讨了通过承载比均匀度与基准承载比调整单元弹性模量的策略;基于塑性极限分析方法,提出了基于弹性补偿法的拱坝极限承载力分析方法。工程实例分析结果表明,采用该方法分析拱坝的极限承载力是合理和有效的。     

临坡条形基础下地基极限承载力多因素影响规律的数值分析

为了系统分析边坡对临坡基础极限承载力的影响,采用控制变量法和FLAC3D有限差分软件,分别针对不同坡顶距、坡角、相对密实度、基底宽度的荷载-位移曲线,研究了极限承载力、极限承载力弱化系数、极限承载力系数的多因素演化规律。结果表明:极限承载力、极限承载力弱化系数、极限承载力系数随坡顶距增加而增大,当坡顶距b与基底宽度B之比大于5时增长趋于停滞,但未达到平地地基数值;地基极限承载力、弱化系数随坡角增加近似线性减小,变化速率基本不受坡顶距的影响;地基极限承载力、极限承载力系数随砂土相对密实度增加而增大,同时受到坡顶距的影响,大坡顶距下随相对密实度的变化速率高于小坡顶距;地基极限承载力受基底宽度的影响程度小于坡顶距,随基底宽度增加小幅度增大,极限承载力系数随基底宽度的增大而减小;地基极限承载力弱化系数对相对密实度、基底宽度不敏感;减小坡角、提高相对密实度与增大坡顶距对极限承载力的提高有类似的效果,单纯通过增大坡顶距仍不能达到接近平地极限承载力的水平,适当地减小坡角、增加相对密实度可增大接近平地地基极限承载力的可能性。研究结果可为临坡工程施工方案选择提供借鉴,对推动临坡地基的工程定量计算具有重要作用。     

推求拱坝极限承载力的一种有效算法

针对岩土材料常用的DruckerPrager准则，提 出了一种新的增量分析方法，不用形成弹塑性增量矩阵，直接导出符合正交流动法则的转移应力的解析解。当应变增量较大时采用子增量法，构造了弹塑性本构关系积分的近似解析解。该增量分析方法无论是对小步长还是大步长加载均有良好的收敛性。当采用精细的步长划分时，它就是严格意义上的理想弹塑性增量计算。在大步长情况下，在收敛域内最大载荷低于结构真实的极限承载力；对应的应力场是一个静力容许应力场；同时由于正交流动法则在平均意义下得到满足，收敛域内最大载荷接近结构真实的极限承载力。按此法所得结果接近真解且偏于安全。将整个计算模型装入三维非线性有限元程序TFINE中，对某拱坝进行了超载分析。     

有限元稳定分析法在确定土体结构极限承载力中的应用

本文引入有限元稳定分析法来求解土体结构的极限承载力。在有限元应力应变分析的基础上,通过搜索临界滑动面并增大外荷载使临界滑动面安全系数为1.0来确定极限承载力,并指出由此得到的极限承载力是土体结构沿临界滑动面整体达到极限平衡时的真正承载力。算例表明此法可行,同时将该方法推广到求解边坡极限承载力和地基承载力。文中还研究了边坡极限承载力同自重和坡角的关系。与各传统地基承载力公式比较发现,在土体内摩擦角比较大时,经验公式均低估了地基承载力。最后分析了计算参数变化对地基承载力的影响。     

按抗剪强度指标计算复合地基极限承载力的近似解

在竖向荷载作用下,假定地基滑动面为Prantle滑动面.利用极限平衡分析方法,导出了按增强体和基体的抗剪强度指标计算条形基础复合地基极限承载力的近似公式.在此基础上对分层地基、矩形基础和圆形基础复合地基极限承载力的计算方法进行了讨论.计算结果表明:按抗剪强度指标确定复合地基极限承载力方法与规范法所得结果基本一致,验证了该方法的适用性.该方法沿袭了天然地基极限承载力的计算方法,其计算参数容易获得,较之规范法便于工程师应用.     

基于叠梁模型的反倾层状岩体地基坡顶极限承载力计算方法研究

为研究反倾层状岩体地基坡顶的极限承载力,依据材料力学和结构力学相关理论,建立一种反倾层状岩体地基的叠梁模型,分析其受力情况,并推导了反倾层状岩体地基坡顶极限承载力的计算公式。在模型中,将每个岩层视为一个梁,整个岩体视为梁的集合体,利用梁的受力计算公式进行岩体的承载力计算,并对叠梁模型做出基本假定,区分岩层与坡顶面相交和岩层与坡面相交两种情况,并对整体情况和特殊情况进行受力分析和公式推导。结果表明:所建立叠梁模型可准确反映反倾层状岩体地基的受力状况,依据该模型推导出的公式是岩石地基极限承载力计算的新方法,其物理意义明确;通过算例验证,该计算方法能迅速准确地确定反倾层状岩体地基的稳定性并得到相应的地基极限承载力值。研究成果可为计算相对均质的层状岩体地基的坡顶极限承载力提供借鉴。     

基于Hoek-Brown强度准则的嵌岩桩极限承载力确定

考虑岩体结构的完整性、岩块单轴抗压强度及三向应力等因素的影响,引入Hoek-Brown岩石强度准则,采用Lambe变换,建立了较为实用的嵌岩桩桩侧摩阻力模型。然后基于简化的桩端岩体破坏模式,利用极限平衡原理,推导了三向压力下嵌岩桩桩端阻力的计算公式,进而获得嵌岩桩极限承载力计算公式。对公式参数分析表明：岩体质量对摩阻力影响较大,岩体质量越好,摩阻力τr越大,反之越小;岩体质量评价指标RMR值为100时,摩阻力τr可达到0.4σc;岩体质量评价指标RMR值为10时,摩阻力τr接近0.01σc。最后以2个工程实例对本文计算方法进行了验证。     

斜壁桶形基础水平承载力计算方法研究

基于斜壁桶形基础的空间受力状态和基本假定,利用极限平衡法推导得到了斜壁桶形基础的水平承载力表达式,并与模型试验结果进行对比,验证了该计算方法的可靠性。通过变动参数,分别探讨了桶壁倾角、地基反力比例系数、桶基顶部直径、桶基高径比、水平力作用点高度等水平承载力的影响及相对敏感性。计算表明斜壁桶形基础的水平承载力随着桶壁倾角的增大而急剧增大。研究结果有助于对传统桶形基础进行优化设计。     

软基中混凝土灌注桩水平承载力计算的几个问题

就“m”法分析灌注桩水平承载力中有关土的类别、m值、桩径、桩长、桩距等的影响，并以工程实例加以说明。