斜坡地基极限承载力下限解计算

为了研究斜坡地基的破坏机理，基于极限平衡法理论，建立了一个新的能考虑坡后土体坡度影响的斜坡地基承载力的计算模式，通过FORTRAN语言编制了斜坡地基坡后土体的发挥系数的计算程序，分析了斜坡地基内摩擦角、基础下侧土体坡度、基础上侧土体坡度、相对坡顶距及基础相对埋深等因素对斜坡地基极限承载力性能的影响，得出了不同地基情况下斜坡地基坡后土体的发挥系数。得到的斜坡地基的承载力系数和发挥系数可用于斜坡地基的理论分析和设计中。     

关于“斜坡地基承载力上限解计算与分析”的讨论

尉学勇博士在斜坡地基承载力上限解计算与分析[1]一文中(以下简称原文),采用极限平衡法和极限分析理论,建立了考虑坡度影响的斜坡地基承载力计算模式、推导出公式系数并进行数值验证。原文的突出意义在于:①采用了与极     

基于极限平衡法与极限分析法等效性的地基承载力系数N_γ的上限解

针对地基承载力系数Nγ真实解答尚未获得的现状,提出一种计算Nγ上限解的数值计算方法。在论证极限平衡法与极限分析法等效性的基础上,采用一组三角条块逼近满足机动许可的潜在破坏机构,通过极限平衡法建立条间力的递推公式,依据推力最大原理优化条块底线的倾角,得到最危险破坏机构及对应的地基承载力系数Nγ的上限数值解,进而分析地表倾斜情况下的Nγ及其修正方法;最后,为了便于工程应用,给出Nγ及地表倾斜修正系数ξγ的近似表达式。通过与已有研究成果的比较,验证该方法的合理性。研究表明:该方法计算过程简单易于编程实现,能够得到相对小的上限解。研究成果可用于地基承载力的理论分析,为深入研究地基承载力系数Nγ提供参考。     

双层地基极限承载力的极限分析上限法

极限分析方法已广泛应用于岩土工程稳定性分析中,目前已有很多学者探讨了极限分析上限方法计算均质土地基极限承载力问题,事实证明该方法是卓有成效的.而实际中常遇到的是层状地基,特别是持力层范围内主要有两层土的情况,对于双层地基极限承载力的计算,目前的研究还相当不成熟.将一种新的多块体离散模式的上限方法应用于双层地基极限承载力的计算,详细探讨了该多块体离散模式应用时相容速度场的确定方法.并应用该方法对一些双层地基土极限承载力问题进行了计算,将计算结果与已有计算方法做了对比,通过对比可以验证该方法是正确和有效的.     

对“斜坡地基承载力上限解计算与分析”讨论的答复

感谢蔡江东和周国庆两位先生对斜坡地基承载力上限解计算与分析一文(以下简称原文)的关注,现就讨论稿中(以下简称蔡文)涉及的问题作如下答复,与两位进一步探讨。     

偏心倾斜荷载作用下地基极限承载力上限解

对均质地基受偏心倾斜荷载的情况 ,根据极限分析中的上限定理 ,选择合适的机动位移速度场 ,推导出地基承载力的计算公式。     

双层黏土地基极限承载力的多块体上限解

采用多块体上限方法,通过自编程序分析研究了双层黏土地基极限承载力问题。计算了不同参数h0/B以及cu1/cu2时的地基承载力系数Nc’,并与其它文献的计算结果进行了对比,深入探讨了双层黏土地基极限承载力系数Nc’受上述参数影响的规律。基于多块体上限法求解所获得的双层黏土地基破坏面信息,研究了不同参数h0/B及cu1/cu2下双层地基破坏面的变化规律,从而给出了地基承载力系数Nc’随上述参数变化的内在原因。     

地基极限承载力理论研究与分析

分析了常用的几种地基极限承载力理论和计算公式的优缺点及其适用范围,并提出了具体的改进设想,为今后的理论研究和工程实体的运用提供了借鉴和参考.     

偏心倾斜荷载作用下地基极限承载力上限解

对均质地基受偏心倾斜荷载的情况，根据极限分析中的上限定理。选择合适的机动位移速度场，推导出地基承载力的计算公式。     

复杂地基极限承载力半解析解

本文研究了复杂地基极限承载力的半解析解答。通过非均质非线性各向异性破坏准则,建立了复杂地基极限平衡理论,导出了滑移线斜率公式、应力沿滑移线微分方程。分析滑动区域应力变化规律,导出了有内摩擦与无内摩擦各向异性地基及非线性地基的极限承载力解析式,计算了各种复杂地基承载力系数解答。研究结果表明：岩土材料各向异性降低了地基承载力;非线性地基承载力可由拉压强度比控制。本文成果简化到线性各向同性地基中,与Ｐｒａｎｄｔｌ解、Ｒｅｉｓｓ－ｎｅｒ解、索科洛夫斯基公式及太沙基结果相吻合。     

复合双层地基的极限承载力计算

根据极限平衡理论 ,假定了复合双层地基滑移线形状 ,并由此推导了其极限承载力计算方法。通过和太沙基承载力公式进行的对比计算发现 :当内摩擦角较小时 ,两种方法计算结果相近 ,但随着内摩擦角的增大 ,作为半经验公式的太沙基理论出现了一定的偏差 ;粘聚力、容重对极限承载力的影响远小于内摩擦角的影响。文中最后分别用复合双层地基和双层地基极限承载力公式进行了实例计算 ,结果显示忽略下卧层土体的内摩擦角会使得计算结果过于保守。     

条形地基极限承载力的数值极限分析方法

数值极限分析方法既有很广的适用性,又有很好的实用性.该文通过有限元荷载增量法和极限应变法计算条形地基的极限承载力,并和传统经验公式的计算结果进行对比分析,验证了数值极限分析方法的可靠性.基于有限元荷载增量法求解地基承载力系数的数值解,可以解决采用经验公式计算可信度不高的问题,并能综合考虑基础宽度和地基土内摩擦角的影响....     

各向异性软土地基极限承载力计算

将土的各向异性不排水剪强度应用到滑移线场理论中,得出不等向团结(K_0固结)粘土地基极限承载力系数的理论解.对不同试验条件下的极限承载力系数及其与K_O或(?)(有效内摩擦角)的关系进行分析,得到一些有益的结果.通过模型试验的计算结果与实测值的比较,证明本文理论的合理性和有效性.理论分析及计算结果表明,对于K_0固结粘土,实践中通常使用的极限承载力系数N_(cu)=5.14,如不经修正是不适宜的.最后通过现场载荷试验和工程实例对本文方法和常规各向同性方法进行了比较分析.     

底面为曲面基础地基极限承载力上限解

为了解决曲面基础作用于土体的极限承载力问题,改进了 Prandtl 机构和 Hill 机构,利用极限分析理论,得到了底面为曲面基础地基极限承载力的上限解;通过两者的比较,以及与底面为平面基础地基极限承载力的比较,所得的上限解大于处于地基表面的平面基础地基极限承载力的上限解,小于埋深为基础宽度一半的平面基础地基极限承载力的上限解,研究结果可供地基承载力设计及计算参考。     

地基极限承载力的参数敏感性分析

基于地基极限承载力的理论公式,采用单因素敏感性分析方法,计算分析了土体抗剪强度指标变化对地基极限承载力的影响规律;分析表明,土体内聚力和内摩擦角对地基承载力特征值的敏感性影响规律不同,土体内摩擦角的变化对地基承载力特征值的影响敏感于内聚力的变化对地基承载力特征值的影响;基底的光滑程度不同,其抗剪强度指标对极限承载力的敏感性影响有较大差异。     

加筋地基极限承载力的变分解法

针对条形基础下均质软土加筋地基的极限承载力问题,根据塑性极限平衡原理,考虑各层筋材的拉力关系及拉力方向,在Mohr-Coulomb 破坏准则的基础上,将加筋地基极限承载力问题等价为一个泛函极值问题。利用变分原理得到与平衡方程相等价的积分约束条件以及相应的欧拉方程与横截条件,在引入边界条件后,求得了加筋地基破坏时的滑裂面、滑裂面上法向应力及加筋地基极限承载力。与此同时,研究了土体内摩擦角、土工材料受拉方向、土工材料加筋层数及铺设层间距等因素对地基极限承载力的影响,为软土地基加筋工程设计提供理论参考。     

地基的单侧失稳与极限承载力

本文首先建立地基单侧失稳模型,通过对实际滑动面和潜滑动面内各楔块逐个进行静力分析建立极限荷载,该承载力由两类六项承载力系数组成.通过与其它理论值和试验值对比分析,初步阐明本文所建议方法在工程应用中具有较好的代表性和实用性.     

基于极限平衡原理的载体桩复合地基承载力分析

受载体桩组成和施工方法影响,载体桩复合地基的承载性能表现出不一致。因此,研究基于极限平衡原理的载体桩复合地基承载力分析方法非常有必要。在选择工程施工背景前提下,选定施工测试仪器及装备,基于极限平衡原理建立承载力分析,安全系数理论判断载体桩复合地基承载力,完成载体桩复合地基承载力测试,并阐述相关施工工艺。运用本文设计的分析方法进行承载力测试,以三组不同桩径大小的载体桩为测试样本,分别进行多组荷载强度的承载力测试,直径为450mm的载体桩,在3000KN荷载强度下沉降量不超过1.5mm,侧抗阻力能够达到45kPa。结论显示为符合施工标准。     

下伏空洞岩石地基极限承载力计算方法研究

针对岩溶区下伏空洞嵌岩桩桩端岩石地基极限承载力问题,进行了下伏空洞桩端岩石地基的破坏模式分析。基于Hoek-Brown强度准则剪应力形式,理论推导出不同顶板厚度下下伏空洞岩石地基及完整岩石地基极限承载力计算方法。当顶板厚度为1~3倍桩径时,采用极限分析上限原理推导了冲切破坏模式下泛函形式的下伏空洞岩石地基极限承载力表达式。运用变分原理得到冲切破坏线方程,进一步利用偏导求得了下伏空洞岩石地基极限承载力计算公式。当顶板厚度大于5倍桩径时,采用特征线法推导出塑性破坏模式下完整岩石地基极限承载力计算公式。当顶板厚度为4倍桩径时,利用完整岩石地基极限承载力与承载比理论,采用S型生长曲线拟合出冲切剪压复合破坏模式下的极限承载力值。通过与1~5倍厚径比条件下的下伏空洞岩石地基极限承载力室内模型试验结果对比,计算值与实验所得数据吻合良好。