基于參數(shù)折減法的地基安全系數(shù)及承載力數(shù)值試驗(yàn)方法研究.pdf

1、在工業(yè)和民用建筑中，合理確定地基承載力是工程勘察和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容?，F(xiàn)階段，地基承載力的確定途徑有兩種，一是根據(jù)土的強(qiáng)度特性，結(jié)合地基破壞特點(diǎn)，用不同的理論方法進(jìn)行計(jì)算；另一種是結(jié)合建筑經(jīng)驗(yàn)和使用某些現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法，以確定地基承載力。地基承載力的課題的涉及面很廣，影響因素較多，如土體材料和力學(xué)性質(zhì)，基礎(chǔ)尺寸，埋置深度等。然而，為簡(jiǎn)化計(jì)算，多數(shù)理論計(jì)算公式中存在不符合實(shí)際的假設(shè)條件，而經(jīng)驗(yàn)公式僅僅是一定程度的數(shù)學(xué)變換，缺乏理論支持，現(xiàn)場(chǎng)原

2、位試驗(yàn)費(fèi)時(shí)耗資，操作復(fù)雜，測(cè)試周期太長(zhǎng)，測(cè)點(diǎn)隨意性大，尺寸效應(yīng)明顯等，這些都是實(shí)際存在的問(wèn)題。本文將邊坡穩(wěn)定分析中的強(qiáng)度折減法通過(guò)調(diào)整折減參數(shù)，形成了一種新的參數(shù)折減法，并將其應(yīng)用于地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和承載力求解問(wèn)題中，進(jìn)行了以下研究工作：
　　 (1)總結(jié)了常用地基承載力概念以及計(jì)算方法，分析比較了不同確定方法的優(yōu)點(diǎn)和不足，提出了地基承載力數(shù)值算法的思想。
　　 (2)介紹了邊坡穩(wěn)定分析中強(qiáng)度折減法的基本原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，通

3、過(guò)對(duì)折減參數(shù)選擇問(wèn)題的討論，提出將強(qiáng)度折減法理論應(yīng)用于地基穩(wěn)定分析中的新思路。
　　 (3)討論各種經(jīng)典極限承載力計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了參數(shù)折減法的折減原理、實(shí)現(xiàn)過(guò)程、以及方法正確性驗(yàn)證的判別條件式，這也是本文的理論核心和創(chuàng)新點(diǎn)。
　　 (4)建立數(shù)值載荷試驗(yàn)的有限元模型，通過(guò)對(duì)四種不同極限狀態(tài)判據(jù)的討論，確定了極限承載力，驗(yàn)證了參數(shù)折減方法的正確，并得出當(dāng)以塑性應(yīng)變出現(xiàn)和塑性區(qū)貫通作為極限狀態(tài)判斷標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)于小尺寸基

4、礎(chǔ)的模型可以應(yīng)用參數(shù)折減法來(lái)求解地基安全系數(shù)的結(jié)論。
　　 (5)將數(shù)值方法計(jì)算得到的地基承載力與解析算法、強(qiáng)度折減法的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，得出解析結(jié)果偏大，而強(qiáng)度折減法是不適用的。
　　 (6)建立大尺寸基礎(chǔ)的地基模型，通過(guò)對(duì)幾種極限狀態(tài)判斷方法以及變基礎(chǔ)寬度，變基礎(chǔ)長(zhǎng)度，變基礎(chǔ)埋深的地基模型進(jìn)行大量數(shù)值加載試驗(yàn)，結(jié)果表示，以塑性區(qū)貫通至地表作為極限狀態(tài)判據(jù)，可以應(yīng)用于參數(shù)折減法求解地基安全系數(shù)的過(guò)程中，并得到了極限承載力隨