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地基极限承载力计算式的改进

地基极限承载力计算式的改进张建国朱唯一陈环(天津大学建筑工程学院)摘要通过对现有地基承载力系数Nγ计算式的比较分析和大量计算,提出以有限差分法为基础并计入荷载倾斜影响的承载力系数Nγi归一化表达式,由此得到的地基承载力计算结果与已有的试验结果吻合较好.关键词承载力,有限差分法,归一化分类号TV223.21REVISEDFORMULAFORULTIMATEBEARINGCAPACITYZhangJianguoZhuWeiyiChenHuan(SchoolofCivilEngineering,TianjinUniversity)AbstractSeveralconventionalformulaeofNγforultimatebearingcapacityareinvestigatedandarevisedonebasedonthefinitedeferencemethod(FDM)issuggestedinthispaper.T...  (本文共6页) 阅读全文>>

中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)
中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)

复杂条件下海洋结构物地基承载力特性数值研究

以复杂条件下海洋结构物地基基础承载力问题为研究对象,通过有限元数值计算与理论分析,细致地探讨了地基承载力、失稳破坏模式与基础/地基间的不同接触条件、地基土体强度特性、荷载条件等影响因素之间的依赖关系;建立了复合加载条件下地基承载力的数值分析方法,通过变动参数计算,给出了复杂条件下地基承载力的计算图表和简化计算公式,为改进和完善海洋地基基础设计方法提供了理论依据;同时,根据次加载面理论对ALPHA模型进行了改进,建立了能够模拟土体屈服前复杂变形特性的本构模型,在此基础上开发了拟静力有限元计算模块,针对均质地基在循环荷载作用下的承载特性进行了计算与分析。主要研究工作包括:1、将完全隐式的本构积分算法与子增量技术结合,建立了误差控制的自适应本构积分算法,通过在屈服面角点应力区引入伪屈服面,基于关联流动法则建立了双向映射的应力更新算法;根据这两种算法编制的材料子程序,较好地解决了ABAQUS计算砂土地基承载力时较难收敛的困难。将双向映射...  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

双向增强体复合地基承载性能研究

双向增强体复合地基是指“水平向增强体+竖直向增强体”的联合复合地基形式。双向增强体复合地基在工程实践中已经得以应用,而对其的研究尚欠成熟。因此本文在深入分析国内外已有研究成果的基础上,结合湖南省自然科学基金项目“竖横向(双向)增强复合地基作用机理、智能设计方法及应用研究”和湖南交通科技项目“高速公路软土路基处理研究及应用”,对路堤等柔性基础下双向增强体复合地基从承载力计算、稳定性分析等方面进行了较深入的研究和探讨。本文首先根据极限平衡法原理,分别建立了单层二维加筋材料水平加筋与散体材料桩组成的双向增强体复合地基及单层二维加筋材料水平加筋与粘结材料桩组成的双向增强体复合地基承载力计算方法。在考虑水平加筋的作用以及土体自重和桩土接触面摩擦角的影响基础上,推导出了单层二维加筋材料水平加筋与散体材料桩组成的双向增强体复合地基承载力计算公式。基于桩间单元的受力平衡条件,并按以沉降控制设计的思想,导出了单层二维加筋材料水平加筋与粘结材料桩组...  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

《冶金矿山设计与建设》1980年50期
冶金矿山设计与建设

吸力对非饱和土地基极限承载力的影响

1前言实际工程中作为地基持力层的土往往是非饱和土,土颗粒之间的孔隙中含有水和空气,孔隙中气与水两者压力之差即为吸力。由于吸力的存在而使非饱和土的力学性质比饱和土复杂得多。Terzaghi的有效应力原理在饱和土中的成功应用,促使人们将其推广到非饱和土中。许多学者提出了各种各样的非饱和土有效应力公式,其中最流行的为A.W.Bishop[1]的半径验公式σ′=(σ-ua)+χ(ua-uw)(1)(1)式简写为σ′=σ+χS(2)式中σ′有效应力;σ总应力;ua孔隙气压力;uw孔隙水压力;χ经验系数,主要与饱和度有关;σ净应力(σ=σ-ua);S吸力(s=ua-uw)。将(1)式代入饱和土的强度计算公式得τf=c+σtgφ+Sχtgφ(3)式中c土的真凝聚力;φ土的内摩擦角。由于χ不易确定,公式(1)的使用受到很大的限制,Fredlund等[2]抛开有效应力原理,提出了双变量理论并逐渐为人们所接受。按照这一理论,抗剪强度公式为:τf=c...  (本文共3页) 阅读全文>>

《中国科技论文》2017年07期
中国科技论文

条形基础下临坡地基极限承载力影响因素数值模拟分析

在公路、铁路、建筑、电力、水利等工程建设领域,经常需要把基础设置在临近边坡的地基上(这种地基简称临坡地基)。临坡地基极限承载力的准确计算,可以为临坡地基上的基础工程设计提供理论依据。然而,临坡地基与水平地基的承载特征有很大的差别,目前针对该问题的研究尚缺乏成熟的技术成果。对于地基极限承载力问题,通常采用极限平衡法、极限分析法、滑移线法等进行研究,但受假定破坏模式的影响,不同的研究成果差异较大,而有限元法并不事先假定破裂面的形状,计算更加精确和合理[1]。作为1种有效的数值计算方法,有限元法能模拟各种工况条件,在计算中能够考虑地基土材料的非线性特征,可通过分步加载研究地基的渐进破坏过程,并获得地基中的应力场和位移场分布[2]。另外,借助可靠的有限元数值模拟分析,可大大减小试验工作量和研究费用。因此,有限元数值模拟分析是研究临坡地基变形失稳机理及极限承载特征的重要途径,亦可通过大量有限元模型计算来分析临坡地基极限承载力的诸多影响因素...  (本文共8页) 阅读全文>>

《中国标准化》2017年14期
中国标准化

非饱和土地基极限承载力标准计算参数的敏感性分析

非饱和土分布十分广泛,是工程实践中经常遇见的地饱和土的基质吸力。膨胀压力是吸力的一种反作用力,近质体。相对于饱和土体,非饱和土体的力学性质更为复杂。期试验表明膨胀压力与吸附强度有线性的相互关系,同时非饱和土具有多于两相的组成,其空隙水压(u w)相对于膨胀力的测定方法简便易行,用膨胀力代替基质吸力既科空隙气压(u学又有实际意义。因此,(2)式可转化为a)而言是负值,两者之差(u a-u w)称为基质吸力。基质吸力可视为水的表面张力引起的毛细现象[1]。f(28)1由于基质吸力的存在,非饱和土性状并不符合经典饱和土u?BNDN 2?+(c(10)p s tan?)N c+?q(3)力学的原理与概念。作为地基持力层的土体往往是处于非式中p饱和状态。目前国内外对非饱和土地基极限承载力的研究?s——膨胀力;——内摩擦角;多近似采用饱和土地基极限承载力的计算公式,这大大忽(3)式称为非饱和土地基极限承载力的近似计算公略了基质吸力的贡献。本...  (本文共2页) 阅读全文>>

《水文地质工程地质》2014年06期
水文地质工程地质

岩溶区地基极限承载力上限有限元数值模拟分析

我国疆域辽阔,碳酸盐岩系分布广泛,在水的溶蚀或潜蚀作用下,地层中常发育大小不一的溶洞或土洞,在下文中统称为地下空洞。当基础下方存在地下空洞时,地基实际承载力将受到重要影响,若处理不当可能给工程带来极大的安全隐患和经济损失[1]。为了选取合适的基础形式并制定合理的地基处理方案,需对地下空洞影响下的岩溶区地基承载力问题进行全面分析。为此,本文针对考虑地下空洞影响的岩溶区地基极限承载力确定及影响因素分析开展研究工作,具有重要的工程意义。目前,对地层中含空洞的岩溶区地基承载力问题进行了大量的研究工作,主要从模型试验、有限元分析和理论研究3个方面展开。在模型试验方面,Kiyosumi M等[2]利用水泥土混合材料模拟坚硬地层,对坚硬地层中存在地下空洞时上部条形基础的承载力进行模型试验与分析,并观察地基破坏机制;刘庭金等[3]对含空洞粘土地基的破坏过程进行室内模型试验和数值模拟研究。有限元分析法是评估地下空洞影响常用的方法,阳军生等[4]、...  (本文共6页) 阅读全文>>