基于广义非线性强度准则下地基承载力的计算

Mohr-Coulomb理论应用于土体分析时的两大缺陷,即未考虑中主应力的影响,也未考虑土体材料的SD效应,因而对于土体材料的潜能未充分考虑。为了考虑上述两种效应,本文基于广义非线性强度准则(GNST)及平面强度理论,推导出了可应用于砂土及粘土类材料的平面应变破坏条件。将上述推导结果应用于地基承载力的计算,推导出了基于GNST准则的地基承载力计算公式。通过与实际载荷试验数据比较,本文计算结果与实验数据吻合较好。表明推导出来的α公式对于计算砂土的强度特性是可行的,同时也可应用于其他平面应变问题有同样的参考意义。     

基于三剪统一强度准则的太沙基地基极限承载力

基于三剪统一强度准则考虑中间主应力影响的特点,对太沙基地基极限承载力计算公式进行了修正。在修正式中,强度准则中的中间主应力效应参数b对地基极限承载力有影响。算例分析表明:当地基土的内摩擦角较大,b取其较大值时;当地基土的内摩擦角较小,b取其较小值时,修正式都能较好地反映地基极限承载力的真实情况。     

SMP破坏准则在地基承载力计算中的应用

基于SMP破坏准则和佐武的平面应变条件,推导出了无黏性材料的平面应变破坏公式。通过引入黏聚力σ0,推导出了适用于黏性材料的平面应变破坏公式。将该公式引入到地基承载力的计算当中,推导出了基于SMP破坏准则的地基承载力计算公式。将此地基承载力的计算公式得到的计算结果与试验数据进行了对比,结果表明:基于SMP破坏准则的地基承载力值比使用Mohr-Coulomb破坏准则计算的承载力值大。这说明考虑中间主应力的影响效应对于提高地基承载力具有一定的实际意义,可以很好地发挥土体材料的强度。     

基于FLAC3D的空间滑动面准则计算格式与实现

 通过求解一元三次方程得出塑性因子 ,推导空间滑动面(SMP)准则在FLAC3D中的计算格式。基于FALC3D提供的二次开发平台,通过编制C++代码形成dll文件,将SMP准则导入FLAC3D中,实现在FALC3D软件中SMP准则的二次开发,并给出编程基本过程。通过进行真三轴数值试验、厚壁圆筒受内压的解析解与数值解的对比、边坡稳定性的计算验证模型开发的可行性。分别采用莫尔–库仑准则和SMP准则分析一边坡稳定性,得出SMP准则与莫尔–库仑准则计算边坡稳定有相似的破坏过程,由于SMP准则考虑了中间主应力对材料屈服面的影响,前者的安全系数高于后者;在相同折减系数下,边坡的塑性区和位移量均小于莫尔–库仑准则计算的结果。     

基于双剪统一强度理论的条形地基承载力计算

基于双剪统一强度理论和弹性理论的平面应变假设,对条形地基的承载力计算方法进行探讨。推导出了条形受荷地基承载力的计算公式,并对基于双剪统一强度准则与Mohr-Cou lomb准则的地基承载力计算结果进行对比分析,研究成果对合理确定地基承载力具有重要的理论意义与实用价值。     

地基承载力的新计算方法

根据理论及工程实际经验发现,地基破坏时土体影响范围的大小与传统理论的对数螺旋线相比,更接近于圆弧形滑动面。通过假定一系列圆心在基底的圆弧形滑动面,根据安全稳定系数最小确定出圆心在基底边缘时的圆弧面为地基整体失稳时的最危险滑动面;运用极限平衡方法,通过建立力矩平衡方程求解出了一种新的基于条形基础的地基极限承载力计算公式,并与现有的几种地基承载力计算方法进行了比较分析,验证了作者提出的方法远比经典的理论公式结果合理,并与现行常用查表方法结果最为接近,表明作者提出的新方法具有理论上的合理性,通过工程实例验证了其工程价值。     

基于广义Hoek-Brown非线性破坏准则的节理岩体地基承载力研究

 针对节理岩体非线性破坏特征,发展基于Hoek-Brown破坏准则的临界滑动场理论进行节理岩体地基承载力的计算。首先将Hoek-Brown准则的剪切强度逐点等效到Mohr-Coulomb强度线上,求得每点的瞬时内摩擦角和瞬时黏聚力;在此基础上,改进基于Mohr-Coulomb准则的临界滑动场理论,建立新的迭代算法,将Hoek-Brown强度准则与临界滑动场理论结合起来,求解被动土压力和地基承载力。同时,综合分析GSI和mi值对地基承载力的影响。算例对比分析结果表明,该方法能迅速准确地确定节理岩体地基最危险破坏滑面并得到相应的地基极限承载力值。     

Lade-Duncan破坏准则在地基承载力计算中的应用

基于Lade-Duncan破坏准则及一个平面应变条件，推导出了无粘性材料的平面应变破坏公式，通过引入粘结应力σ0，将其推广到c-φ材料。将该公式运用于地基承载力的计算，推导出了基于Lade-Duncan破坏准则的地基承载力计算公式，将计算结果和试验数据比较，结果表明所推导的地基承载力公式是合理的。所得平面应变破坏公式对其他的平面应变问题具有同样的参考价值。     

基于SMP的粒状材料各向异性强度准则

基于SMP准则,假定不同平面上的摩擦角随该平面与沉积面之间的夹角变化,提出了一般应力条件下各向异性粒状材料的强度准则,称为ASMP准则,给出了该强度准则在横观各向同性条件下的表达式。对两种典型条件下各向异性砂土强度特性的模拟结果表明,ASMP准则能够较好的反映粒状材料在一般应力条件下的强度变化规律,尤其是材料主轴与应力主轴成任意角度时的强度变化。在此基础上,进一步提出了该各向异性强度准则在典型条件下的实用表达式。     

不同试验方法的剪切强度指标与地基承载力计算

结合抗剪强度指标的选取对地基承载力计算结果的影响,讨论了用三轴剪切试验指标取代直剪试验指标来计算承载力时,上海地区地基承载力计算方法及其修正的问题。根据工程资料的对比分析,分别对上海市地基规范的计算方法和国家地基规范的计算方法提出了相应的修正,使上海地区地基承载力的最终计算值与原来用直剪指标计算的承载力结果相符合,从而接近实测值。     

用统一强度理论求岩基极限承载力

基于统一强度理论,将岩基承载力问题视为空间问题,考虑了中间主应力的影响,推导出了岩基承载力的计算公式。当中间主剪应力的影响系数b=0时,其计算公式与采用Mohr-Coulomb强度理论所求得的解完全相同。并讨论了b对承载压力的影响,分析表明:岩基承载力随着b值的变化而不同,从而说明所推导公式对岩基承载力计算有一定的指导意义。     

根据土的抗剪强度指标变异性和安全域检验地基承载力的可靠性

在建筑地基基础设计中,地基承载力的确定是一个重要的问题,尤其地基承载力的可靠度分析则更是一个新的课题.本文提出了一种地基承载力可靠度分析模式,并对影响地基承载力可靠度指标的各因素进行了分析;还提出了根据地基土抗剪强度指标的变异性(或统计参数)确定可靠域分析的概念,从而对在工程实践中确定地基承载力的可靠性提供了一种方便适用的方法.     

基于统一强度准则的预应力锚索极限承载力计算

基于统一强度理论和极限平衡原理，结合预应力锚索破裂面的形状，推导出一个能够考虑锚索破裂面形状、锚索的倾角、锚固体注浆压力、岩土体种类等因素的预应力锚索极限抗拔承载力计算公式。为验证计算公式的实用性，分别在软岩与硬岩中考虑不同的影响因素对理论计算结果与实测结果进行了比较。研究结果表明：随着加权系数的增大，锚索的极限抗拔力相应增加，但破裂面形状基本没有改变；锚索的极限抗拔力主要取决于锚索与浆体、锚固体与岩土体之间的界面强度，而破裂锥体部分岩土体所分担的抗拔力较小；在软岩中锚索的极限抗拔力和破裂锥体高度主要取决于锚固体与岩体的界面强度，受注浆压力的影响较小；在硬岩中注浆压力对锚索的极限抗拔力和破裂锥体高度都有着重要的影响，随着注浆压力的增大，极限抗拔力和破裂锥体高度相应增加。     

有关地基承载力问题的探讨

对于岩土工程勘察,地基土承载力是必须向结构设计方提供的设计参数,其数值大小的真实性,关系到利用天然地基能否安全、采用的基础形式是否合理、进行地基加固处理有无必要,这又必然涉及到工期和造价。基于此,有必要就地基承载力修正、公式推演、各向异性、影响因素等问题进行一系列的探讨。     

基于Lade-Duncan和SMP两种强度准则的岩石残余应力研究

 首先利用平面强度理论推导出基于Lade-Duncan和SMP两种准则的强度统一表达式,并结合岩石材料峰后应变软化的力学特性,以峰后内摩擦角?为中间变量,用残余应变 ? 来表示峰后非线性弹性模量E,最后建立岩石峰后残余应力的统一非线性本构方程(即峰后本构模型)。结合小官庄铁矿东区典型破裂岩闪长玢石的三轴试验,对该试验结果进行不同围岩下峰后应力–应变关系的模拟计算。结果表明,建立的峰后本构关系能较好地模拟试验结果,从而验证该模型的合理性,为研究岩石峰后力学规律提供新的途径。     

太沙基地基极限承载力的双剪统一解

采用双剪统一强度理论,导出了太沙基地基极限承载力公式,绘出了强度理论参数b的影响曲线。所给出的解可以灵活地适用于各种不同特性材料地基承载力的计算。已有的Mohr-Coulomb解、双剪强度理论解均为其特例。统一解大于Mohr-Coulomb、双剪强度理论解,它可以更好地发挥地基材料的强度潜力,工程应用可获得明显的经济效益。     

地基基础承载力设计计算方法探析

通过分析地基及基础的承载能力极限状态设计方法,指出:材料分项系数的取值与荷载分项系数的取值是互相匹配的,总安全系数法中的总安全系数综合了材料和荷载分项系数以及结构的重要性系数;按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)、《建筑地基基础设计规范》(GB7-89)、TJ7-74和GB50007-2002进行地基土体在承载能力极限状态下的承载力设计计算,一般都能保证地基土体承载力的总安全系数不小于2.0;另外还指出,由小尺寸的浅层载荷板试验得到的地基承载力特征值需进行基础尺寸及埋深修正。     

地基承载力的广义强度安全系数

基于太沙基假定的地基滑动面 ,分析了地基土单元的平面应变应力状态 ,并引入SMP三维强度准则和变换应力空间 ,将变换应力空间内等平均主应力条件下的强度包线半径与偏应力半径平均值的比值定义为广义强度安全系数。通过工程实例 ,解释了地基承载力安全系数和广义强度安全系数的相互关系。