地下水对地基承载力的影响

1引言地基承载力的确定有若干不同的方法,主要在于不同的土体性质描述导致了不同破坏模式,大体分为整体剪切破坏、局部剪切破坏和刺入剪切破坏三种模式。相应承载力计算公式也各自不同,即使是同一种土类作为地基,其承载力也会受基础类型、刚度、埋深、荷载性质、加荷速率等各种     

双层地基承载力问题的研究

本文通过对比分析层状地基承载力计算方法,结合上海地区天然地基土层分布的实际情况,采用地基土性质指标按地基破坏剪切线（面）长度加权平均的方法,建立了双层地基承载力计算模式,对特定条件下的地基评价具有理论和现实意义。     

软土地基复合沉井基础抗拔承载特性现场试验研究

本文以软土地基中的复合沉井基础为研究对象，开展了2种不同埋深的真型基础现场抗拔承载性能试验，对比分析了试验基础的荷载—位移曲线、抗拔承载力和地基破坏模式。研究结果表明：沉井深度的增加，导致基础荷载—位移曲线由“陡降型”转变为“缓变型”,变形特征由“弹脆性”转变为“弹塑性”,抵抗大变形的能力提高；沉井深度增加1倍，其抗拔承载力及极限位移分别提高21%和1.1倍；上拔荷载作用下的复合沉井基础，其周围土体经历了“土体受拉破坏—局部剪切破坏—整体剪切破坏”的变化过程，其影响范围主要受上部承台结构尺寸及地基土性质的影响。     

无黏性土斜坡地基承载力模型试验研究

采用缩尺模型试验对砂土斜坡地基的土压力分布、变形机制、破坏模式进行探索,并研究了斜坡坡角、基础尺寸、相对密度、基础形状对斜坡地基破坏形态及极限承载力的影响。结果表明：斜坡地基的破坏模式与Choudhury提出的破坏模式相近,破坏区域由不对称楔体、辐射向剪切区、被动楔体组成。斜坡地基的破坏区域长度随斜坡坡角、基础尺寸的增大而增大,但不随相对密度的变化而变化;而斜坡地基的极限承载力随斜坡坡角的增大而减小,随基础宽度、相对密度的增大而增大。对相同尺寸的基础而言,方形基础下的地基极限承载力和破坏区域长度均大于圆形基础。试验研究成果对斜坡地基变形特征、破坏形态和斜坡地基承载力影响因素的探究具有一定理论参考价值。     

高内摩擦角下珊瑚礁砂地基极限承载力初步分析

Terzaghi等经典的极限承载力计算结果以及现场载荷试验结果均显示,珊瑚礁砂地基极限承载力最高可超过4 000 kPa,与其低承载力的一般认识差别明显。针对珊瑚礁砂高内摩擦角现象,依据经典的极限平衡计算模型,分析内摩擦角对整体剪切破坏形态特征的影响,阐明珊瑚礁砂高极限承载力的物理机制与形成条件。通过苏丹港吹填珊瑚礁砂场地地基处理前后的原位载荷试验,对珊瑚礁砂地基高极限承载力现象进行检验与确认。分析与结果表明,高内摩擦角、整体剪切破坏下,珊瑚礁砂地基会出现更大的剪切破坏深度、更广的剪切破坏范围,根据极限平衡条件将得到更高的极限承载力。整体剪切破坏是珊瑚礁砂地基出现高极限承载力的前提条件,采取分层强夯、分层吹填的地基处理工艺可满足这一条件。珊瑚礁砂的实际剪切破坏面可能与经典极限承载力计算方法假定破坏面存在较大差异,适合珊瑚礁砂的极限承载力计算公式有必要进一步研究。     

局部剪切破坏模式下地基极限承载力的研究

基于土的极限平衡理论 ,探讨了局部剪切破坏模式下地基极限承载力的计算方法 ,并有效地解释了试验中所观察到的承载力系数的影响因素     

基于严格滑移线场理论临坡条形基础地基极限承载力分析

临坡地基极限承载力的计算是岩土工程中的常见问题,欲求得其精确解,必须同时满足静力平衡条件和机动许可条件。基于严格滑移线场理论,利用特征线方程和三类基本边值问题构造同时满足应力边界条件和速度边界条件的滑移线场,并提出临坡地基5种单侧破坏模式,最终求得相应的地基极限承载力。利用上述方法,分析了土体剪切强度、边坡几何形状以及基础与坡肩相对位置对临坡地基极限承载力和破坏机理的影响。研究结果表明:计算结果与已有模型试验结果较为吻合。同时,临坡地基极限承载力随土体剪切强度的增大而增大,但随边坡高度和坡角的增大而减小。当边坡高度达到临界高度时,地基极限承载力不再随之发生变化。此外,极限承载力随基础与坡肩相对距离的增大而增大,并最终达到稳定。当基础放置位置达到临界值时,边坡稳定性对极限承载力不再产生影响,此时临坡地基整体结构服从Prandtl地基承载力破坏。随着基础与坡肩相对距离的增加,临坡地基的破坏模式由坡面承载力破坏,逐渐过渡到坡面滑动破坏或深部滑动破坏,并最终达到Prandtl地基承载力破坏,在此过程中临界滑动范围不断增大直至服从平地地基破坏模式,从而导致了极限承载力先增大后保持不变的过程。     

土质层状地基与相应桩端持力层极限承载力差异性研究

本文研究与比较了土质地基中地基极限承载力和相应桩端持力层极限承载力两者在概念、破坏模式、假设条件等方面的不同,并基于Meyerhof极限承载力破坏模式,讨论并提出了土质层状地基极限承载力与相应桩端持力层极限承载力破坏模式;指出了两者的本质差异,并对影响极限端承力发挥的若干情况进行了讨论,得出若干结论,对具体工程勘察设计具借鉴意义。     

基于秸秆排水体水平加筋的软土地基稳定性研究

为了研究软土地基在秸秆排水体加筋作用下的稳定性，采用数值模拟手段对不同加筋形式的软土地基进行相关研究，主要分析有无加筋、加筋层数以及加筋间距对软土地基的影响。模拟结果表明：秸秆排水体加筋可以改变软土地基破坏模式，加筋前为整体剪切破坏，加筋后为冲切破坏，加筋层数与加筋间距对软土地基的滑动破坏面影响较小；秸秆排水体加筋可以有效提高软土地基承载力；随着加筋层数的增大，软土地基承载能力越强；加筋间距越小，加筋效果越好。     

非均质和各向异性黏土地基承载力的上限解

非均质和各向异性是黏土地基比较普遍的现象,而目前地基承载力计算中比较成熟的理论主要是针对均质、各向同性土体.在目前已有的多块体上限法计算粗糙条形基础地基承载力的方法中考虑黏土地基的非均质和各向异性,实现考虑非均质和各向异性时黏土地基承载力的上限解法.所采用的多块体破坏模式在计算粗糙条形基础下均质土体的地基承载力时是最优的.为验证该方法的应用情况,将其计算结果与已有的上限方法、特征线方法进行对比发现,该方法是目前上限方法中最优的.利用该方法详细探讨非均质、各向异性对黏土地基承载力计算的影响.上限方法一个十分突出的优点就是可以反映地基破坏面的信息,通过对非均质及各向异性条件下地基破坏面的分析揭示非均质以及各向异性影响地基承载力的内在原因.由计算结果可知,地基土的非均质和各向异性在影响地基承载力的同时也影响着地基破坏面的位置和形状.     

非均质介质破坏机制及承载力的有限元分析

地基承载介质的破坏模式将直接影响到地基承载力计算方法的选择。为了有效地对非均质成层介质的承载力问题进行分析研究,编制了有限元程序对其破坏机制进行模拟计算。结合原位载荷试验,利用试验数据对有限元分析结果进行了验证,表明有限元计算结果是可信的。在此基础上对非均质成层介质地基在外部载荷作用下内部塑性变形和破坏面的形状进行计算分析,结果表明:非均质介质地基的破坏模式主要是整体剪切破坏和局部剪切破坏两种形式;塑性变形首先出现在基础边缘,随着外载荷的增大,塑性变形区域在非均质介质中逐渐扩展并最终形成一个贯通的塑性区。     

土质层状地基与相应桩端持力层极限承载力差异分析

分析与比较了土质地基中地基极限承载力和相应桩端持力层极限承载力两者在概念、破坏模式、假设条件等方面的不同，并基于Meyerhof极限承载力破坏模式，讨论并提出了土质层状地基极限承载力与相应桩端持力层极限承载力破坏模式，指出了两者的本质差异，并对影响极限端承力发挥的若干情况进行了讨论，得出若干结论，对具体工程勘察设计具借鉴意义。     

毛乌素沙漠风积砂地基承载力特性研究

毛乌素沙漠地区的风积砂具有颗粒细、级配差、结构松散,无黏性的特点,其工程力学性质方面的研究资料十分缺乏。为了研究风积砂地基的承载力变化规律和破坏特征,开展了受含水量和干密度影响的室内静荷载试验。结果表明,风积砂地基自开始加荷到地基完全破坏可分为压密变形、弹塑性变形和剪切破坏3个阶段;干密度一定,当含水率较低时,含水量越大,地基极限承载力越大;当含水量超过某个界限时,继续增大含水量,地基极限承载力趋于稳定不再增加;含水率对风积砂地基承载力影响有限;当含水量一定时,地基极限承载力随干密度的增大而增大,忽略含水率的影响,风积砂地基的极限承载力与干密度基本成指数规律增大;对比水坠法和水坠加振捣法两种地基处理方案,水坠加振捣法较水坠法处理效果更好,处理后的地基干密度达1.69g/cm~3,极限承载力可达780k Pa,且地基破坏前有较大的延性变形。研究结果可以为毛乌素沙漠地区的地基处理和检测提供技术指导。     

“边坡-地基”的边坡失稳极限荷载与地基极限承载力研究

为研究"边坡-地基"所存在的地基承载力和边坡失稳问题,考虑不同基础宽度B与坡顶距De,建立了12个"边坡-地基"模型,采用2种解析法和2种有限元法,分析了"边坡-地基"的变形破坏模式,讨论了边坡失稳极限荷载和地基极限承载力。结果表明:"边坡-地基"的破坏模式随荷载的增加发生3种模式的变化;对于"边坡-地基"问题,传统水平地基承载力算法并不适用,且随着坡顶距增大,Saran解与其他解的误差也逐渐增大,基于塑性理论的解析法无法较好地全面考虑边坡对地基的影响问题;基于弹塑性理论的有限元强度折减法和有限元载荷数值试验方法得到的极限荷载基本一致,两者算得的极限荷载可以认为是"边坡-地基"严格意义上的极限承载力。     

偏心荷载下双层饱和黏土地基承载特性

在海洋与近海工程中,海洋建筑物地基受到水平荷载、竖向荷载和弯矩荷载的共同作用,地基土体非均质成层分布。因而,复合加载模式下层状地基的极限承载力与破坏机理研究是海洋工程设计的关键问题。针对竖向荷载(V)和弯矩荷载(M)共同作用下双层饱和黏土地基的极限承载力与破坏机理进行有限元分析。土体采用理想弹塑性模型,屈服准则为Mohr-Coulomb准则;基础与地基间假定切向完全黏结、竖向可分离。通过有限元计算,得到双层地基在V-M荷载空间的破坏(极限)荷载包络线,归纳得出地基的破坏模式。计算结果表明,双层地基的破坏包络线随着上层土体的厚度与基础宽度比值、上下土层的抗剪强度指标比值的增大而不断扩大,最终达到一个稳定值;在V-M复合加载条件下,地基可能发生深层整体剪切破坏或浅层局部剪切破坏。     

加筋砂土地基中加筋宽板效果的数值解析研究

加筋砂土地基中加筋宽度(也即加筋材长度)的变化会对基础的承载力和地基的变形破坏带来很大的影响。为了对这种宽板效果及其加筋机理有一个合理的认识与理解,提出了一种非线性硬软化弹塑性有限元解析方法,并利用此方法对相关的室内模型试验结果进行了较为全面的数值解析。有限元解析中所采用的砂土本构模型以修正的塑性应变能量为硬软化基本参量,可以较为精确地模拟砂土的应力路径效果。结果表明,利用这种较高精度的有限元解析方法对加筋砂土地基的承载力及其变形破坏进行解析,不仅可以较好地再现加筋砂土地基的荷重与沉降关系的试验结果,同时也能合理地模拟模型实验中所观察到的渐进性剪切破坏模式。     

FRP加固钢筋混凝土矩形柱的破坏模式及其判别方法

钢筋混凝土柱的破坏模式对其延性、抗震性能有着直接的影响。试验表明:FRP加固钢筋混凝土矩形柱可以改变试件的破坏模式,随着加固量的不同,可能发生脆性剪切破坏、延性剪切破坏和弯曲破坏三种模式;FRP加固钢筋混凝土矩形柱的破坏模式的判别可通过其抗弯承载力骨架曲线与抗剪骨架曲线的相交关系预测,如果两曲线交点位于理论抗剪承载力骨架曲线的退化段,则试件发生延性剪切破坏,若两曲线不能相交,则发生延性的弯曲破坏,预测结果表明,本文所给出的判别方法是可行的。     

压型钢板-混凝土组合楼板承载能力试验研究

对工程中常用的开口、闭口以及缩口3种压型钢板-混凝土组合楼板进行弯曲性能试验,考察不同类型压型钢板-混凝土组合楼板的破坏形态、界面剪切黏结性能及纵向抗剪承载能力。研究结果表明:开口型和缩口型组合楼板在外荷载作用下发生纵向剪切破坏;闭口型随着跨度的增加,破坏模式由纵向剪切破坏转为弯曲破坏。通过m-k法对组合楼板纵向剪切承载力进行计算,结果表明混凝土强度对组合楼板纵向抗剪承载力影响不大。     

RCS组合节点的构造措施与破坏模式分析

钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)组合节点受力复杂,不同的节点构造措施对其破坏模式和承载力影响显著。根据试验和数值模拟结果,分析了8种RCS节点构造措施的传力机理及其对节点承载力的贡献,并提出设计建议。分析了已有节点破坏模式的特征、受力机理、影响因素等;并根据国内外试验,提出了两种新的破坏模式:部分剪切破坏和节点-梁混合破坏。通过分析其破坏特征、发生条件、受力机理等,给出了承载力计算建议。研究成果为进一步建立RCS组合节点的受剪承载力公式提供依据。     

实腹式型钢高强混凝土柱剪切粘结破坏承载力计算

实腹式型钢混凝土(SRC)柱剪切破坏包括剪切斜压破坏和剪切粘结破坏两种破坏模式,因剪切粘结破坏机理复杂、其影响因素较多,目前缺乏较为准确的剪切粘结破坏承载力计算方法。本文在分析已有剪切粘结破坏承载力计算方法的基础上,结合试验研究,提出了一种新的剪切粘结破坏承载力计算方法。采用文献中42个型钢高强混凝土柱压剪试件的试验结果,对日本标准、我国标准、本文建议方法的计算结果进行了分析对比。结果表明,本文建议方法对型钢高强混凝土柱剪切粘结破坏的判别以及对压剪承载力的估计较为准确,有很好的工程应用价值。