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.     

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。     

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。     

固化疏浚泥双层地基承载性能室内模型试验研究

通过疏浚泥双层地基室内模型试验,研究固化疏浚泥双层地基在不同上部硬土层厚度、固化剂掺入比、压缩模量及宽厚比(上部硬土层厚度与基础宽度的比值)以及基础尺寸条件下的承载性能及其变形特性。利用第二拐点法及双切线法综合确定疏浚泥双层地基极限承载力。研究表明其他条件不变的情况下,固化疏浚泥双层地基随着上部硬土层的厚度、固化剂掺入比、宽厚比及压缩模量的增长地基承载力均有较大提高,同时,条形基础作用下的双层地基承载力比方形基础作用下增加幅度大。有效解决了工程应用中各项参数的选择问题。更多还原     

吸力式桶形基础水平极限承载力研究

与传统重力式基础、桩基础相比,桶形基础具有结构形式简单、造价低、便于运输、可重复使用等优点,而且其在不良软黏土地基中有不可替代的优势。基于有限元法和极限平衡法分析了一种新型桶形基础的水平极限承载力,并将两者结果进行对比,结果表明:通过有限元分析,得出该新型桶形基础以转动破坏为主,当处于极限平衡状态时,桶体后侧与土体发生分离;桶形基础的水平极限承载力随着黏土不排水剪切强度的增大而增大;在有限元分析的基础上,通过极限平衡分析法得出计算该桶形基础水平极限承载力的理论求解公式,并通过与有限元计算结果进行对比验证了该公式的适用性。     

桩筒复合风电基础H-M荷载空间的承载力包络线研究

海上风电机组属于高耸结构物,上部结构及叶片塔筒等传递至基础顶面的水平向荷载H及倾覆力矩M是其地基基础主要承受的作用力。桩筒复合基础是一种新型的海上风电基础型式,其组合了单桩与单筒的地基承载优势,建立H-M荷载空间的地基承载力包络线,是评价该种新型基础地基稳定性的重要手段。本文通过数值模拟分析研究了桩筒复合基础在砂性土中H-M加载模式的地基承载力包络线,并开展了室内模型试验验证了数值模拟结果的可靠性。研究表明新型基础结构在砂性土中H-M荷载空间的地基承载力包络线归一化后在第一象限内具有较好的规律性。在实际工程中,可以根据受力状态与承载力包络线的相对关系,评价桩筒复合型基础的稳定性。     

考虑桩,承台和土的相互作用处理桩基事故

考虑桩、承台和土的相互作用处理桩基事故杭振林（水利部海委引滦工程管理局迁西０６４３１０）当地基土承载力较小或上部荷载较大时，常用筏板基础使承载力增加，或用桩基础使荷载传递到土体的较深处以提高基础承载力。现介绍珠海的某商住楼工程，由于沉管灌注桩基础承载...     

竖向条形锚板水平拉拔承载规律试验研究

针对竖向条形锚板的拉拔承载研究存在人为区分浅埋、深埋,且界定标准及对力学模型的对称性认识不统一等问题,为了理清锚板拉拔承载随埋深的演化机理,基于数字照相测量技术对砂土中竖向条形锚板的水平拉拔问题开展模型试验研究,就拉拔极限承载力及板前土体位移变形特性随埋深比的变化规律进行分析。试验研究采用自制试验装置开展了14种埋深比工况下的水平拉拔试验,并获得了相应的荷载位移曲线。试验过程中对板周区域进行拍摄,并通过数字图像分析技术构建拉拔过程中板周土体的位移场。结果表明:中密砂中竖向条形锚板的水平拉拔极限承载力随着埋深比的增加而增大,速率由快趋缓,归一化后的承载力比可用埋深比的二次多项式进行表达。随着埋深比的增大,极限拉拔下板前砂土的位移场形态总体上表现出由非对称逐渐向对称连续变化的规律,并可用上下包络角来反映;上包络角基本不随埋深比发生变化,始终保持在(π/4+φ/2)+π/2左右;下包络角则随着埋深比的增加非线性增大,并最终趋于和上包络角相等,范围介于π/2到(π/4+φ/2)+π/2之间。研究成果可为条形锚板水平极限拉拔力学模型的构建提供新的依据。     

渗水作用下泥岩地区杆塔扩底基础抗拔承载分析

【目的】泥岩遇水易发生膨胀崩解甚至泥化,对输电杆塔基础抗拔承载力造成不良影响,需要对渗水作用下杆塔基础的抗拔承载特性展开研究。【方法】基于泥岩室内试验结果,利用有限元软件建立泥岩中扩底基础计算模型,引入温度场比拟湿度场的方法模拟泥岩地基浸水后的膨胀劣化,研究扩底基础上拔承载特性。在此基础上,分析泥岩地基浸水渗透后扩底基础极限抗拔承载力降低的具体原因;比较了泥岩地基天然状态、浸水渗透和饱和状态三种工况下极限抗拔承载力的差异以及承载力与埋深之间的关系。【结果】结果表明：增加基础埋深均能提高极限抗拔承载力,但饱和状态工况下增长最缓慢;地基浸水渗透对基础极限抗拔承载力的影响随着基础埋深增加而减弱,2.0 m埋深基础极限抗拔承载力仅为天然状态工况的63.2%,而5.0 m埋深时达到94.2%。【结论】地基浸水造成基础极限抗拔承载力降低的主要原因是地基力学参数劣化,抗剪强度减小所致。研究成果可为泥岩地区杆塔基础设计提供参考。     

基于混合法的加筋地基与条形基础沉降分析

采用有限元法与复合法,分析了加筋地基土体上条形基础沉降的平面应变问题.采用有限元法得到条形基础刚度矩阵,采用复合解析法,将加筋地基土体中加筋体处理为上部正交各向异性土层.利用该方法可得到条形基础的荷载—沉降变形.本方法计算程序编制简单,与文献结果比较,可验证本方法的正确性.数值计算结果表明,当加筋条层间距为L/6(L为条形基础底宽)时,条形基础中心点的沉降最小.     

基于上限有限元法的下伏溶洞地基极限承载力分析

简要地介绍上限有限元法的基本原理与计算过程,结合岩溶区下伏溶洞地基受力特点,提出合理的计算假定,建立了一个可考虑多种主要因素影响的数值计算模型,利用上限有限元法,计算出了多种工况下的地基极限承载力上限解,并分析溶洞顶板厚度、溶洞宽度和内摩擦角对地基极限承载力的影响规律。最后,在对大量能量耗散图和速度场图分析的基础上,提出三类典型的下伏溶洞地基破坏模式。研究结果表明,地基极限承载力随着内摩擦角和溶洞顶板厚度的增大而增大,随着溶洞宽度的增大而减小;当溶洞顶板厚度较小时,内摩擦角对地基承载力影响较小,当内摩擦角较大时,溶洞宽度和溶洞顶板厚度对地基承载力的影响才显著;岩溶区下伏溶洞地基存在冲切破坏、冲切剪压破坏和Prandtl破坏三类破坏模式。     

基于太沙基公式的地基极限承载力数值计算方法研究

地基极限承载力在土木工程的稳定性计算时非常重要,而现实中确定承载力比较复杂、耗时费力、难操作。通过对太沙基地基承载力公式研究分析发现,公式中地基土体参数c和γ存在等比例数学关系,仿照边坡稳定分析有限元强度折减法,对参数c和γ进行等比例折减后应用数值计算确定地基极限承载力的方法 -即参数折减法,对该方法的数学理论基础进行推导论证,在ANYSY平台建立模型进行不同折减参数后的加载计算,以计算结果塑性区贯通作为极限判据确定极限承载力,利用P_u~F_t和K_t~F_i两种关系曲线验证计算结果正确性,通过调整承载板尺寸和地基土弹性模量再次进行计算,验证结果正确。该方法对勘察设计阶段计算土质地基承载力有重要的参考意义。     

墙下偏心条形基础最优宽度计算

1问题提出墙下条形基础是软土地基上基础的常用形式。墙下偏心条形基础宽度是该类型基础设计的关键。墙下条形基础宽度的计算,有2种基本情况:一是按中心基础计算;二是按偏心基础计     

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。     

长洲水利枢纽光伏发电工程13号地块基础选型设计

长洲水利枢纽光伏发电工程13号地块地基条件复杂,为了解决选择何种基础形式合适这一难题,设计人员结合常见的基础形式进行了分析和计算,结果表明整体式钢筋混凝土条形基础在满足承载力和变形及不均匀沉降要求等方面最合适,该结果为其他待建的光伏发电工程基础设计提供一定的借鉴。     

考虑土体重度的条形基础极限承载力半经验理论解

假定土体重度对滑移线场没有影响,利用滑移线方法推导了考虑土体重度的条形基础极限承载力公式,公式中地基承载力系数 Nq,Nc和Nγ互不影响且Nq,Nc与已有结果相同。利用上限定理构造了滑移线场对应的速度场,求得了该速度场的上限解。结果表明滑移线解与上限解相同,这就证明了滑移线解是上限解答。将地基承载力系数Nγ同已有的其它成果进行了对比,并分析了此方法的误差来源,同时给出了修正公式。     

浅基础在水平荷载与力矩荷载作用下承载性能研究

联合采用swipe加载模式和固定位移比加载模式, 通过数值模拟，对条形浅基础在水平与力矩荷载作用下的承载性能进行了比较系统的分析, 主要探讨了埋深、地基土不排水强度的各向异性对于复合加载条件下浅基础破坏包络面的影响, 揭示了地基在水平和力矩荷载的不同组合条件下的失稳破坏机理。计算结果表明: 当浅基础埋深与宽度之比大于0.5时, 基础的破坏包络面出现比较显著的倾斜, 而且不满足前人建议的包络面方程; 在归一化荷载平面内, 埋深对于包络面的形状有较大影响, 而在给定埋深情况下, 其形状与地基土强度的各向异性无关。     

浅基础在水平荷载与力矩荷载作用下的承载能力

联合采用swipe加载模式和固定位移比加载模式,通过数值模拟,对条形浅基础在水平与力矩荷载作用下的承载性能进行了比较系统地分析,主要探讨了埋深、地基土不排水强度的各向异性对于复合加载条件下浅基础破坏包络面的影响,揭示了地基在水平和力矩荷载的不同组合条件下的失稳破坏机理。计算结果表明:当浅基础埋深与宽度之比大于0.5时,基础的破坏包络面出现比较显著的倾斜,而且不满足前人建议的包络面方程;在归一化荷载平面内,埋深对于包络面的形状有较大影响,而在给定埋深情况下,其形状与地基土强度的各向异性无关。     

基于有限元极限平衡法求解地基承载力

利用有限元极限平衡法,根据塑形理论,通过极限平衡条件判断地基的极限平衡状态,对不同基础宽度、不同内摩擦角和不同泊松比的地基承载力进行求解计算,从而求解极限承载力系数,并利用其他方法验算该方法的合理性,将结果进行比较。结果表明,该方法计算得到的地基承载力系数与其他方法的计算结果误差很小,能够为地基基础破坏的机理提供参考。     

考虑坡体稳定性的临坡地基承载力估值公式探讨

【目的】临坡工程常见于山区和城市有限空间建设中，临坡地基承载力安全是临坡工程安全控制的核心。针对临坡工程建设中的地基承载安全问题，【方法】利用数值仿真试验，揭示了临坡条形基础破坏形态，构建了该破坏模式的数学表达模型。在数学表征滑动模式基础上，利用极限平衡法，建立滑块的力平衡方程，提出考虑坡形、基础、荷载等多要素的临坡地基极限承载力估值公式。最后结合工程算例，与现有理论分析方法和数值分析方法进行对比分析，检验了方法的可行性。【结果】结果表明：(1)利用极限平衡法和数值仿真试验，揭示了临坡地基初始等速剪切进而向临空侧优势滑移的破坏模式，非直立斜坡的滑体由底角为φ/2+45°的等腰三角形主动区、90°-β的顶角和对数螺旋线组成的过渡区和对数螺旋线的切线及坡面线组成的被动区三部分组成；直立斜坡的滑体由主动区和被动区两部分组成。(2)针对上述非直立斜坡和直立斜坡滑体的几何表达式，建立滑块的力平衡方程，得到含有坡形、坡顶距、基础宽度以及土体强度参数的临坡地基极限承载力公式，相对于传统公式，其含有地基、基础和斜坡三部分信息，更符合斜坡工程实际。【结论】结合工程算例，通过与现有理论分析方法和数值分析方...