倾斜荷载下的地基边坡极限承载力分析

为了研究倾斜荷载作用下地基边坡的极限承载力,本文采用有限元数值模拟及理论计算相结合,建立合理的有限元模型并计算相应模型在倾斜荷载作用下地基边坡的极限承载力.结果表明:地基边坡在失稳破坏前,等量增加倾斜荷载,其安全系数减小幅度随着地基边坡角度的增加逐渐变缓;通过有限元数值模拟以及理论计算公式都可以得到倾斜荷载下地基边坡的极限承载力大小,并且两者的误差较小,鉴于计算简易程度可得,利用有限元数值计算地基边坡的极限承载力更加简单;地基边坡在倾斜荷载作用下,随着边坡角度的增加,其极限承载力逐渐减小,并且坡角越大减小幅度越大.     

倾斜荷载作用下吸力桶承载性能分析

以砂土地基中吸力桶为分析对象,建立能够考虑主应力方向旋转的本构模型,通过数值分析方法进行积分,在不同荷载倾斜角度条件下研究等效塑性应变分布及土体主应力方向的旋转变化,分析倾斜荷载对吸力桶承载性能的影响。研究结果表明:等效塑性应变主要在桶壁外围和桶端下部等区域集中分布,桶体内部土体处于弹性变形状态;荷载倾斜角度对竖向荷载-位移关系的影响比较微弱,对水平荷载-位移关系的影响则比较显著;土体主应力方向在变形初期的旋转非常显著,随着倾斜角度的增加,主应力方向的旋转逐渐显著;当竖向位移在(0.05～0.10)D范围时,主应力方向达到稳定状态,不再旋转。     

不同加载位置及角度下裙式吸力基础抗拔特性

裙式吸力基础作为海洋平台的基础可以有效地提高基础承载力和减小其侧移量。基于数值模拟研究了6个荷载作用位置以及6种荷载作用角度影响下,分层土中裙式吸力基础的倾斜抗拔承载特性及土体变形规律。结果表明：裙式吸力基础的倾斜抗拔承载力随荷载作用点深度的增加呈现先增大后减小;不同荷载作用角度下,最大倾斜抗拔承载力时的荷载作用点位于基础顶面以下0.50~0.57倍基础埋深处;在不同荷载作用点处吸力基础的倾斜抗拔承载力与荷载作用角度均呈反比的规律;随着荷载作用角度的增大,极限状态下,基础周围土体滑动面与水平方向夹角也逐渐增大。     

倾斜荷载作用下水工建筑物地基承载力的确定

为较准确地估算倾斜荷载作用下水工建筑物的地基承载力,首先介绍几个地基承载力概念的由来与实质,认为《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)“地基承载力特征值”与“地基容许承载力”实质是一样的;接着介绍了工程上确定地基承载力的常用方法,并对不同的承载力确定方法存在的优缺点进行讨论;认为规范给出的确定地基承载力的荷载试验法和经验查表法都只适用于地基受垂直力情况,不适用于受偏心倾斜荷载的基础。因此,对于受偏心倾斜荷载基础地基承载力的确定,通常只能通过公式法计算,但不同的计算公式得出的结果差别较大。建议工程实践中重视承载力的实际监测和现场试验,根据实测数据对不同公式计算结果做进一步复核。     

吸力式沉箱组合基础承载特性研究

基于吸力式沉箱基础应用于桥梁工程的背景, 考虑不同数量的沉箱组合和沉箱间距, 通过数值模拟的方法研究了吸力式沉箱组合基础的承载特性, 重点分析了组合基础与单个基础承载性状的差异, 以及连接各沉箱的顶板对基础承载力的贡献。计算结果表明, 沉箱组合基础与单个沉箱基础的荷载-位移曲线类型都相同; 受类似于“群桩”效应的影响, 竖向荷载作用下组合基础中的沉箱承载力不能完全发挥, 但由于沉箱之间的连接顶板可以提供阻力, 所以当沉箱间距较大时组合基础的承载力会大于相应数量单个基础的承载力之和, 且随着沉箱间距的增大而增大; 对于水平荷载作用下的吸力式沉箱组合基础, 其承载力大于相应数量单个基础的承载力之和, 连接顶板底部与土体之间的摩擦和挤压对于组合基础承载力的提高可以忽略不计。     

大面积荷载板在基础承载力检测中的应用

在铁路、公路工程施工中,路基承载力一般采用K30(面积0.07 m2)、K50(面积0.196 m2)荷载板进行检测.南水北调工程地基处理采用建设部JGJ79-2002标准,基底承载力检测要求承载板面积为0.25～0.5 m2,且荷载板的边长或直径不小于检测深度的1/3,K30或K50荷载板的面积及直径均达不到规范要求,大面积荷载板检测方法可以解决此类问题,可在类似的工程中得到应用.     

粘性土中PCC桩水平极限承载力的简化计算方法

基于统一极限抗力分布模式,利用有限元数值模拟分析了粘土中不同桩长、不同桩径的现浇混凝土大直径管桩(以下简称PCC桩)的水平承载特性,结合PCC桩水平承载特性的弹塑性解答对3个重要参数Ng、α0和n值进行反分析,得到了适用于PCC桩水平极限承载力计算的参数。利用PCC桩身最大弯矩点位置与塑性滑移线深度相近的特点,提出了粘土中PCC桩水平极限承载力的简化计算方法。通过与有限元计算结果进行对比,表明该方法准确可靠,对水平荷载作用下PCC桩的设计计算及分析具有一定的指导意义。     

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。     

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。     

水平荷载下饱和软黏土中裙式吸力基础承载特性

海上风力资源的开发目前是世界各国关注的能源热点问题。裙式吸力基础能有效提高基础的水平承载力及显著控制所产生的水平位移,非常适合作为海上风电塔架的基础。针对裙式吸力基础在饱和软黏土中的水平受荷情况,采用数值分析的方法,讨论了不同裙尺寸对裙式吸力基础的水平承载力、周围土体变形、转动点位置的影响。研究发现:裙式吸力基础水平承载力比传统吸力基础有显著提高,且随裙高和裙宽的增大而增大;对比传统吸力基础,裙式吸力基础达到极限承载力时,对周围土体的影响范围更大,然而沿加载方向基础前侧土体隆起量明显小于传统吸力基础;增大裙高,基础达到极限承载力时转动点沿基础埋深发生上移。研究成果对作为风电塔架的裙式吸力基础设计具有一定参考价值。     

环向加筋灰土墩极限承载力计算方法

本文结合理论分析和数值模拟,分析了大直径环向加筋灰土墩加固机理和承载特性,通过因素分析研究了影响其极限承载力的因素及规律;结合数值计算结果对规范规定的承载力计算方法中的端阻力发挥系数进行修正.研究表明:通过设置环向加筋材料能够大幅度提高灰土墩极限承载力,且环向加筋灰土墩承载力随着环向加筋材料抗拉强度的增大而增大;承载力...     

关于渡槽桩基承载力的计算

现行水工规范中没有专门对桩基础承载力进行计算的规定,为了对工程设计提供科技支撑,应寻求一种较为合理的设计理论,并将其应用到实际工程中,以保证基础结构的安全性与合理性。针对所选桩基布置及地质情况,采用相关工程规范的桩基承载力公式进行计算,结果有所差别,最终结果有所出入主要是因为安全系数的取值不同以及地质力学参数指标的修正所造成的。考虑到架空渡槽和桥梁结构有很多相似之处,因此认为桩基承载力可以根据《公路桥涵地基与基础设计规范》进行计算。     

承台-倾斜桩体系承载力性状分析

预应力管桩在施工中发生桩身倾斜的现象屡见不鲜。为得到承台连接下倾斜桩的承载力特性,通过现场实测数据反演得到了合理的土层及桩体参数,之后建立数值模型,分析了承台下有2根桩且其中1根桩为倾斜桩的结构体系,在3种不同倾斜方向工况下的承载力性状。研究结果表明:单根桩体倾斜对承载力的影响不大,特别是工况1条件下,桩体倾斜对承载力的影响甚微;桩身轴力随着桩体倾斜程度的增加而增大,仅在工况1中倾斜桩的轴力发展趋势为先增大后减小。3种工况下桩身弯矩分布特征类似,且桩顶弯矩最大;但是当桩体倾斜方向不同时,桩顶正负弯矩也不同。综合来看,3种工况的承载力大小为工况1>工况2>工况3。     

基于正交设计和粗糙集理论的地基极限承载力影响因素分析

基于滇中高原某大型工程的统计数据,利用 ANSYS和FLAC3D建立了覆盖型岩溶发育区的典型溶洞模型,计算了岩石黏聚力和内摩擦角、抗拉强度、顶板厚度、高跨比、溶洞半径和基础宽度6种影响因素下的地基极限承载力,并总结其规律;利用正交分析和粗糙集理论,分析了这6种影响因素对地基极限承载力影响的大小。结果表明:顶板厚度和抗剪强度影响最大;溶洞半径、高跨比和基础宽度影响其次;顶板抗拉强度影响最小。     

南宁软岩地基大直径灌注桩极限承载力预测

南宁市下伏泥岩粉砂岩地基具有显著的浸水崩解软化特性,使得该地基大直径灌注桩承载力难以确定。依托南宁市火车东站南广场高架平台工程软岩互层地基大直径灌注桩项目,对该工程2根群桩基桩进行了静载试验研究。针对试验中试桩未达到破坏其极限承载力难以确定问题,采用指数函数拟合法和数值反演分析法来预测其荷载沉降性状和极限承载力,并进行对比分析。结果表明:软岩互层地基桩基荷载沉降性状为缓变型,表现出端承摩擦桩的特性,可用指数函数来描述试桩受荷性状,并结合数值反演分析来预测其极限承载力,目前常用的桩基设计方法低估了该地基中基桩的承载力。     

桥梁桩基极限承载力预测方法比较

典型的桩基静载荷试验所测得的荷载－沉降曲线分为缓变型和陡降型两种,其极限承载力的确定方法也因此不同。对于不同形态的荷载－沉降曲线,由于试验条件限制而导致无法实测桩基极限承载力时,选择合理预测方法是获取极限承载力的快捷有效的方式。结合两种不同形态下桩基现场试验结果,分别采用折线法、双曲线法、百分率法、抛物线法及灰色理论等方法对现场试验桩基极限承载力进行预测。计算结果表明：双曲线法和抛物线法的预测误差较大,不宜采用;折线法和百分率法的预测误差在10％以内,精度较高;灰色 GM（1,1）模型预测精度最高,其中修正的新陈代谢 GM（1,1）模型的预测误差可达到1％。并通过现场试验中未达极限破坏的不完整荷载－沉降曲线进行预测,验证了新陈代谢 GM（1,1）模型预测方法的合理性,具有一定的工程实用价值。     

对称双斜桩基础水平承载力模型试验研究

对称双斜桩基础是斜桩基础用于建筑物（构筑物）基础的基本形式。通过桩身对竖向的倾角分别为0°,5°,10°,15°,20°的模型试验,研究水平荷载作用下对称双斜桩基础的承载力特点,并采用比例系数的方法分析了双斜桩基础承载力与双直桩基础承载力之间的比例关系。研究发现：随着桩身倾角的增加,对称双斜桩基础的水平承载力逐渐增加,但其增加幅度逐渐减小;该试验条件下,斜桩与直桩水平荷载承载能力的比例系数从0°,5°,10°,15°,20°分别为1,2.2,2.3,3.0,3.5。     

单轴对称工形曲梁稳定承载力计算公式

利用ANSYS有限元软件对单轴工形曲梁的稳定承载力进行了分析。在总结不同曲梁稳定极限承载力公式的基础上,通过有限元计算结果进行非线性回归,给出了单轴对称工形曲梁极限承载力计算公式,并验证了公式的合理性。