复合加载情况下非均质地基上条形基础极限承载力

该文假定软土服从tresca强度条件,采用上下限定理,求得了矩形截面条形基础在无限软黏土空间中的极限承载力解析解.基于该解析解,分析了软黏土地基中条形基础的深度修正系数取值问题.研究结果表明,基础埋深达到数倍基础宽度时,软粘土产生绕基础顶、底面的塑性流动,极限承载力随深度不再增加,承载力存在上限.

应用塑性极限分析法上限定理及变分原理,确定非均质及各向异性地基土的极限承载力,导出了确定非均质和各向异性地基土极限承载力的基本公式。利用编制的计算机程序分析了土非均质和各向异性参数对承载力的影响。将结果与其他学者结果进行了比较,说明用本文提出的方法获得的承载力结果更为可靠。

建筑物或构筑物基础临近边坡置放的情况在实际工程中十分普遍,但目前对于临近边坡基础的地基承载力及破坏模式尚缺乏深入研究。采用不连续布局优化(dlo)极限分析法建立数值模型,分析边坡几何尺寸、土体参数和基础位置对临坡条形基础的极限承载力和边坡破坏模式的影响,并对国内外现行规范推荐的计算方法进行评价。结果表明:极限承载力随边坡高度和边坡倾斜角的增大而减小,当坡高超过临界高度后,极限承载力将不受其影响；极限承载力随土体黏聚力和内摩擦角的增大而提高,滑动面随黏聚力的增大而变浅,随内摩擦角的增大而变深；极限承载力随基础与坡肩相对距离的增大而提高,当基础置放位置超过某临界距离后极限承载力不受边坡影响。在土体强度高、坡角较大时,《建筑地基基础设计规范》规定的临坡基础最小置放距离偏于危险,设计时仍需考虑边坡对承载力的减损作用；在土体强度较低、坡角较小时,规范规定值偏于保守。美国aashto规范对边坡地基极限承载力的取值在砂土边坡时较为可靠,但其仅适用于坡面破坏模式的情况；饱和黏土边坡的承载力曲线有悖于理论解,对临界距离的规定同样存在低估。

考虑地基土体的非均质特性,采用非线性mohr-coulomb强度准则及其关联流动法则构造了浅埋水平条形锚板的曲线型破裂机制与机动许可速度场,根据极限分析上限定理推导了条形锚板抗拔承载力的表达式。利用变分极值原理求得了锚板抗拔承载力及其上方土体破裂面的上限解,分析了锚板埋深、土体非均质和非线性强度特性对锚板抗拔承载特性的影响,并将该上限解与已有计算方法进行了对比。结果表明:锚板埋深、土体非均质和非线性强度特性对其抗拔承载力与破裂面特征具有明显的影响。锚板埋深和土体非均质系数越大以及土体非线性强度系数越小,锚板抗拔承载力和土体破裂面深度、宽度均是越大。该上限解与极限平衡和极限分析有限元方法的计算结果基本一致,验证了所采用的曲线型破裂机制和地基非均质变化规律有效性,为条形锚板设计提供了一定的参考。

桶形基础极限承载力特性研究——通过有限元计算，分析了不同长径比下横向和竖向承载力、载荷位移曲线以及耦合载荷作用下的极限承载力特性，并与实验结果进行了对照。结果表明：当竖向压力小于某临界值时，基础的横向极限承载力随着竖向压力的增加而增加；但是...

对4块节能复合墙板进行了横向荷载作用下的试验研究,并对墙板破坏过程及模态、抗弯极限承载力、荷载-挠度曲线以及混凝土荷载-应变曲线等试验结果进行了系统分析,结果表明:墙板尺寸、配筋率、洞口尺寸均对墙板的抗弯刚度、极限承载力及破坏模态具有影响;配筋率与复合墙板的破坏形态密切相关,但对墙板开裂荷载基本没有影响;随着板的整体尺寸与洞口尺寸增加,复合墙板的开裂荷载和抗弯极限承载力均有所降低.所得结果可供钢结构住宅研究与设计人员参考.

为探讨竖向荷载作用下单桩的承载特性及承载力计算方法,考虑桩侧地基土的非均质特点,即土体剪切模量和桩侧极限摩阻力沿深度呈线性增加,先基于力平衡原理和剪切位移法建立出非均质地基中竖向受荷单桩的桩身位移控制方程,引入桩底处力与位移边界条件,通过参数变换求得由bessel函数表示的桩身内力位移弹性解。然后,考虑桩-土接触面上的相对滑移影响及地基土的弹塑性受力状态,进一步获得桩身内力位移弹塑性解,并据此确定了竖向受荷桩的极限承载力。最后,结合已有模型试验研究结果进行了对比分析,验证了本文解答的可行性。

为研究非均质地基中单桩基础在桩顶竖向力(v)和扭矩(t)联合作用下的承载特性,假定桩侧地基土剪切模量和极限侧摩阻力沿深度呈指数函数非线性增加,并考虑桩-土接触面上位移的非协调性,根据剪切位移法和桩身荷载传递函数建立桩身位移控制方程,引入相应的力和位移边界条件,导出桩周土体处于理想弹性和塑性受力状态时的桩身内力位移解答,由此求得不同桩顶载荷工况(不同v-t组合与加载顺序)下的桩身承载力及其包络线。在此基础上,进一步采用abaqus对v-t联合受荷桩进行数值模拟对比分析,获得不同工况下的桩身破坏机理、影响桩身承载力的关键因素及其规律。研究结果表明:桩身承载力随桩身长径比l/d的增大而增大,但随桩土刚度比λ的增大而逐渐减小；桩顶可承受的竖向力v(扭矩t)随扭矩t(竖向力v)增加不断减小而趋于零。

为探讨非均质地基中v-t联合受荷桩的承载特性,考虑地面处桩周土体剪切模量为非零值且随深度呈幂函数分布,计入桩-土接触面处位移非协调性及加载顺序的影响,基于剪切位移法和桩身荷载传递函数建立桩身位移控制方程,并引入相应力和位移边界条件,导出桩周土体在不同受力状态下桩身的内力位移解析解,进而推导出不同加载顺序下v-t联合受荷桩的承载力,从而得到其承载力包络图。v-t联合受荷桩参数分析结果表明:桩身承载力随长径比l/d增大而增大,而随桩侧土体剪切模量与极限摩阻力分布常数比n、桩土弹性模量比λ增大而减小;桩顶所受扭矩t不断增大时,其能承受的竖向力v随之变小并最终趋于零,且t→v承载力包络线始终处于v→t承载力包络线内侧。

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...

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。

溶洞上方圆形基础地基极限承载力有限元分析——针对3种典型围岩条件，采用有限元方法对岩溶地区圆形基础下溶洞顶板稳定性进行了分析计算，讨论岩石地基极限承载力的确定方法，得出不同围岩、溶洞顶板跨度、顶板厚度条件下地基的极限承载力，并分析极限承载力...

为深入探讨临坡矩形浅基础地基的破坏机理，提出一种三维双侧破坏模式，该破坏模式充分考虑了基础内侧土体抗剪强度对临坡地基承载力的影响，且能较好反映基础两侧滑块形状和尺寸的非对称性。同时对该多滑块组合破坏机构提出一种简化构造方法，该方法既能有效反映矩形基础地基的三维端部效应，又能避免复杂的坐标求解和曲面积分运算，更便于工程实际的应用。然后，在该破坏模式基础上引入极限分析上限理论，建立出一种新的临坡矩形基础地基承载力确定方法，并运用sqp优化算法实现极限承载力上限求解。最后，结合工程实例，与现有其他理论研究方法和abqus有限元分析方法计算结果进行对比分析，验证了本文方法的可行性和合理性。

根据载荷试验的部分试验数据来确定复合地基极限承载力是工程上的重要问题。本文运用灰色理论gm(1,1)模型和verhulst模型预测水泥粉喷桩复合地基破坏承载力,从而确定粉喷桩极限承载力,结果表明:运用灰色理论和verhulst模型预测水泥粉喷桩复合地基破坏承载力、极限承载力,脱离了图解方法,具有计算简便、严密、精度高的特点,可用少量的观测数据列(n≥4即可)建立模型,预测出较好的成果值,有较好的社会效益和经济效益。

以某水泥土搅拌桩复合地基4组静载荷试验数据为实例,对桩的荷载—沉降关系分别建立gm(1,1)模型及gm(1,1)新陈代谢模型进行对比预测分析。结果表明:gm(1,1)新陈代谢模型能及时补充桩顶位移新信息,同时去掉老信息,极大地提高了预测精度。利用gm(1,1)新陈代谢模型对水泥土搅拌桩复合地基及单桩承载力进行预测,得出试验不彻底的水泥土搅拌桩复合地基及单桩的极限承载力分别为540、450kn,其相应桩顶位移量分别为37.3、14.7mm。

cfg桩因具有良好的经济性和适用性,工程中得到了越来越广泛地应用,传统的分析方法主要通过桩土承载力迭加获取,与实际施工监测结果误差比较大。在分析了cfg桩复合地基的竖向承载力特性基础上,依据cfg桩复合地基的等沉面上下部分的不同特征,提出了cfg桩复合地基的\"双剪切破坏模型\":等沉面以上部分看作太沙基模型的桩体的向上剪切破坏,等层面以下部分看作迈耶霍夫模型的桩体向下的剪切破坏,推导了极限承载力的有关计算模型,讨论了该模型适用条件,并结合工程实例,验证了所提模型的正确性,对cfg桩复合地基工程有一定的指导意义。

随着地基处理工法的发展和完善,cfg桩因其具有承载力提高幅度大、地基变形小等特点,已成为应用较广泛的地基处理措施。作为评价cfg桩地基处理效果的重要评价指标,复合地基承载力的计算和确定尤为重要,文中针对其展开探讨。

针对目标跟踪过程中发生遮挡时跟踪出现偏差的情况，在传统meanshift跟踪算法的基础上引入极限学习机（extremelearningmachine，elm），提出了基于elm与meanshift的目标跟踪算法。该算法根据过去3个时刻的目标位置信息。利用elm预测出目标当前可能位置，代替目标前一时刻位置作为meanshift迭代起始点，并在邻域范围内进行迭代，得到目标的真实位置。实验结果表明，与现有的改进算法相比，新算法减少了迭代次数和运算时间，同时在遮挡情况下能够准确定位目标位置并进行跟踪，提高了跟踪系统的实时性和鲁棒性。

基于极限平衡滑移线理论,采用差分算法及土层交界面处理公式编制了适合上层软、下层硬(饱和粘土除外)的土层组合的双层地基数值计算程序.由程序得到了均质地基和双层地基的滑移线网和承载力曲线,揭示出双层地基承载力明显高于均质粉土地基承载力.

刚性桩复合地基由于桩体发生破坏而达到地基极限承载力的问题缺乏研究。首先采用有限差分法确定倾斜荷载作用下条形基础刚性桩复合地基破坏面形式,然后通过考虑桩体发生弯曲破坏时对地基承载力的贡献,基于tresca屈服准则和非对称破坏模式,采用极限分析上限法推导出严格上限解的极限承载力系数,并应用蒙特卡洛随机优化方法给出最优解。分析表明,当刚性桩复合地基桩体发生弯曲破坏时,破坏面随荷载倾斜率和桩间距增加而变浅,随桩径和桩体强度的增加而变深,从而承载力系数随桩体强度和桩径的增大而增大,随桩间距以及荷载倾斜率的增大而减小。在荷载倾斜率确定情况下,给出桩体强度、桩径、桩间距的建议值。

复合桩基在达到整体极限承载状态时,因桩的\"遮拦作用\"使得地基极限承载力较天然地基有一定提高。其分析可简化为地基竖向极限承载力和地基土水平向绕桩作用产生的极限承载力提高值的叠加。利用下限有限元方法,求解得到地基的极限承载力和不同深度处土体绕桩阻力的数值解,并建立了绕桩阻力计算公式。绕桩阻力系数ks随桩间距的增加而逐渐减小。地基极限承载力提高值δfu随桩间距的增加而逐渐降低。计算表明:复合桩基下绕桩阻力存在并不可忽视,承台下地基极限承载力有明确的提高,可以作为地基的安全储备。

双层地基极限承载力的数值分析——基于极限平衡滑移线理论，采用差分算法及土层交界面处理公式编制了适合上层软、下层硬(饱和粘土除外)的土层组合的双层地基数值计算程．由程得到了均质地基和双层地基的滑移线网和承载力曲线，揭示出双层地基承载力明显高于均...