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基桩极限荷载的确定及其预测 总被引：6，自引：1，他引：6
由基桩静载试验数据建立目标函数，用非线性最小二乘法求解该目标函数的极小值，从而得到基桩极限荷载值。这一方法不仅可用于对单桩极限荷载的精确确定，也可用于对单桩极限荷载的预测，计算实例表明，该方法是很有效的，具有较大的实用价值。 相似文献
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斜向荷载作用下抗拔螺旋桩基础的研究选用螺旋桩为研究对象,引入了随动坐标系,并将桩-土相互作用形成的地基反力以载荷的形式施加于桩体和叶片,解决了大变形材料使用小变形弹性材料叠加原理问题,分析了斜向荷载抗拔螺旋桩基础的破坏模式,建立了斜向荷载作用下抗拔螺旋单桩和群桩基础的极限荷载估算公式,通过与螺旋群桩原型试验的极限荷载判定值的对比,斜向极限荷载估算值约为判定值的93.3 %。表明所使用的研究方法,提出的破坏模式和极限荷载计算方法比较符合实际情况,对斜向荷载抗拔螺旋桩基础工程的设计与分析有一定的指导意义。 相似文献
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由于基桩纵向截面形式的差异,竖向荷载作用下桩侧摩阻力和桩端阻力发挥存在明显的差异,尽管纵向截面异形桩在工程中得到了一定的应用,然而针对极限荷载下桩端和桩侧土体破坏形式的研究却相对较少。基于透明土材料和粒子图像测速（particle image velocimetry）技术,针对等体积的扩底楔形桩、楔形桩和等截面桩的承载特性及破坏形式进行对比模型试验,测得桩顶荷载-沉降曲线,研究了各级荷载下桩端和桩侧土体位移场的变化规律以及极限荷载下桩端和桩侧土体的破坏形式;同时分析了不同桩长情况下各类型桩的承载力特性。研究结果表明,在此试验条件下,扩底楔形桩的极限承载力约为常规楔形桩的3.5倍和等截面桩的2.5倍;极限荷载作用下各类型纵向截面异形桩桩端的破坏形式规律基本一致。 相似文献
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静载试验来确定桩的极限工力时,桩必须加载到破坏。如果因为某种原因未能或不能加载开破坏,那么要确定桩的极限承载力就很困难。本文通过假定荷载－沉降（Ｑ－ｓ）曲线的数学方程,利用曲线前段的点推断整个曲线的性状,计算出桩的极限承载力,为解决实际工程的问题提供了一个有利的工具。 相似文献
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桩的垂直静载试验极限承载力判定方法综述 总被引：10，自引：0，他引：10
桩的垂直静载试验极限承载力（或极限荷载）的确定是试验数据处理的关键。本文汇集编录了极限承载力的各种判定方法，但需指出的是：在具体应用判定试桩的极限承载力时，应以现行规范规定的方法为准，必要时可用其它方法进行校验。 相似文献
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考虑参数和模型不确定性的基桩正常使用极限状态可靠度分析 总被引：1，自引：0，他引：1
考虑承载力计算模型和荷载不确定性,利用可靠度分析方法和概率统计理论,推导出承载能力极限状态（ULS）和正常使用极限状态（SLS）下可靠度指标的计算公式,给出了两种极限状态下可靠度指标间的线性关系式,研究了桩顶容许沉降 随机性对正常使用极限状态可靠度分析结果的影响。研究结果表明,土体类别和桩型对正常使用极限状态模型因子影响很小;正常使用极限状态下基桩可靠度指标随承载力计算模型和荷载不确定性的增大而减小,但减小幅度逐渐降低,且可靠度指标总变化量不大,工程应用中可忽略承载力计算模型和荷载不确定性在可靠度分析中的影响; 随机性对正常使用极限状态可靠性分析结果的影响很大,随 的增加,正常使用极限状态模型因子和可靠度指标逐渐增大,而模型因子变异性逐渐减小,但桩本身性质并没有任何改变,只是所允许的沉降条件不同。研究结果可为规范修订和工程应用提供参考。 相似文献
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为探讨斜坡地基刚性桩水平极限承载力的计算方法，介绍柔性桩的等效刚性桩有效嵌入深度并引入极限水平地基反力分布形式。根据荷载指向坡外及坡内两种情况，提出适用于斜坡地基桩前土体的两种极限破坏模式。然后，基于极限分析上限定理，推导出两种荷载方向下的刚性桩极限承载力，并引入多组现场试验，验证了理论方法的合理性。探讨了边坡坡角、内摩擦角、黏聚力及荷载方向对极限承载力的影响，得出了一些规律性结论，并基于以上分析结果，提出斜坡地基刚性桩水平极限承载力随坡角变化的拟合公式。这些分析为斜坡地基上基桩设计提供了一定的参考，具有理论及工程应用价值。 相似文献
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刚性荷载下现浇X形桩复合地基极限承载力特性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
现浇X形桩是通过等截面周边扩大原理,将圆形截面的正拱变为反拱而成的。作为一种新型的异型截面桩,目前对其极限承载力的计算仍采用规范中建议的经验公式。结合南京桥北污水处理厂地基处理工程的现场静载荷试验,应用有限元软件ABAQUS,建立刚性荷载下现浇X形混凝土桩复合地基的模型,模拟不同桩身模量、桩周土模量、桩长、褥垫层厚度和模量等参数下现浇X形混凝土桩复合地基的荷载-沉降关系,从而得出复合地基的极限承载力。结果表明,现浇X形桩单桩复合地基极限承载力比等截面面积的圆形桩单桩复合地基增大20%以上,X形桩4桩梅花形复合地基极限承载力比等截面面积的圆形桩大12.35%。极限承载力随桩身模量、褥垫层模量、桩周土体模量或者桩长的增大而增大,而且在众多影响因素中桩周土体模量对复合地基极限承载力的影响最为明显。 相似文献
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论述了岩土工程极限状态设计的基本思想,包括极限状态的概念、土工参数设计值的确定过程和方法、构造物的重要度和场地地基复杂程度的划分、岩土工程类别、作用载荷组合、分项安全系数和极限状态设计等;给出了土工参数的实测值、导出值、标准值和设计值的确定原则或方法;指出在极限状态设计中,可通过增大设计作用效应或降低设计抗力的方法来进行岩土工程的可靠性设计. 相似文献
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基于滑移线场理论,按边坡坡面变形量评价其稳定性,提出均质边坡极限曲线法。该法是求有重边坡极限荷载的逆过程,也是强度折减法的对偶过程。以特征线法差分方程组（SCM）和试验方程近似公式（CCM）求得的极限坡面曲线与坡面线相交为变形破坏准则,定义了安全度（DOS）和破坏度（DOF）2个评价指标。该方法不必假设和搜索临界滑动面。经典考题和典型算例的验算表明,随着节点的增加SCM法计算精度增加,边界步长不变时,3次样条插值求得的变形破坏准则判断值不变,说明SCM算法稳定。典型算例的计算数据和图例表明,边坡角变大时边坡稳定性降低,极限坡面曲线与坡面由无交点变为有交点,证明了变形破坏准则的正确性。由2个例题计算结果对比可知,安全系数较大时,SCM法、CCM法计算结果与其具有可比性,相对于原边界条件增加了外荷载;安全系数变小时,SCM法、CCM法偏于保守。34个样本计算正确率为安全系数法67.7%,应力状态法73.5%,CCM法79.4%,SCM法70.6%,表明SCM法和CCM法正确率较高,计算结果可靠,SCM法、CCM法因素敏感性分析结论与安全系数法完全一致。在露天矿边坡稳定性和最终边坡角的分析与计算中,SCM法、CCM法结论与原报告相同,当参数变小时CCM法更有利于实践,具有一定的工程应用价值。 相似文献
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Colin C. Smith 《国际地质力学数值与分析法杂志》1998,22(11):855-865
A methodology for determining the plane strain limit load acting on an anchor or trapdoor buried within a purely associative Coulomb soil is presented. True lower bounds derived from a family of limiting stress fields appropriate to shallow horizontal trapdoors and anchors are shown to correlate to within less than 1 percent of upper bounds available in the literature, permitting the true limit load to be almost exactly defined. The solution form alters for deeply buried anchors and trapdoors resulting in poorer correlations. Methods by which the work may be extended to cover the more practical instances of non-associative Coulomb soils are indicated but are beyond the scope of the current paper. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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In this paper, a nonlinear numerical technique is developed to calculate the limit load and failure mode of structures obeying an ellipsoid yield criterion by means of the kinematic limit theorem, nonlinear programming theory and displacement-based finite element method. Using an associated flow rule, a general yield criterion expressed by an ellipsoid equation can be directly introduced into the kinematic theorem of limit analysis. The yield surface is not linearized and instead a nonlinear purely kinematic formulation is obtained. The nonlinear formulation has a smaller number of constraints and requires less computational effort than a linear formulation. By applying the finite element method, the kinematic limit analysis with an ellipsoid yield criterion is formulated as a nonlinear mathematical programming problem subject to only a small number of equality constraints. The objective function corresponds to the dissipation power which is to be minimized and an upper bound to the plastic limit load of a structure can then be calculated by solving the minimum optimization problem. An effective, direct iterative algorithm has been developed to solve the resulting nonlinear programming formulation. The calculation is based purely on kinematically admissible velocities. The stress field does not need to be calculated and the failure mode of structures can be obtained. The proposed method can be used to calculate the bearing capacity of clay soils in a direct way. Some examples are given to illustrate the validity and effectiveness of the proposed method. 相似文献
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极限分析是岩土工程稳定性评价的重要方法之一。传统的有限元极限分析方法,采用低阶三角形单元时需要引入速度间断面并采用特殊网格布局,或者采用高阶三角形单元等措施来克服体积锁定问题和提高数值精度。在光滑有限元法（smoothed finite element method,简称SFEM）的基础上,提出了一种基于新型混合常应力−光滑应变单元的极限分析方法（mixed constant stress-smoothed strain element limit analysis,简称MCSE-LA方法）。在服从关联流动法则和Mohr-Coulomb屈服准则的基础上,MCSE-LA方法最终将数值极限分析转化为以应力和极限荷载乘子为基本未知量的二阶锥规划（second order cone programming,简称SOCP）问题。MCSE-LA方法具有形式简单、优化变量相对较少和无需显式的写出塑性内能耗散函数的优点,并且根据凸锥优化的对偶理论,可以从对偶问题中获得速度场和塑性乘子等信息。此外,还采用基于最大塑性剪应变率的网格自适应加密算法,该算法在塑性区细化网格,显著提高了新数值极限分析方法的计算效率和精度。最后通过边坡稳定分析的结果对比,验证了MCSE-LA方法的计算精度和效率均高于传统的有限元极限分析方法。 相似文献
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Limit analysis solutions for three dimensional undrained slopes 总被引：1，自引：0，他引：1
This paper uses numerical finite element upper and lower bound limit analysis to produce stability charts for three dimensional (3D) homogeneous and inhomogeneous undrained slopes. Although the conventional limit equilibrium method (LEM) is used more often in practice for evaluating slope stability, the accuracy of the method is often questioned due to the underlying assumptions that it makes. Using the limit theorems can not only provide a simple and useful way of analysing the stability of slopes, but also avoid the shortcomings and arbitrary assumptions under pinning the LEM. The rigorous limit analysis results in this paper were found to bracket the slope stability number to within ±9% or better and therefore can be used to benchmark for solutions from other methods. In addition, it was found that using a two dimensional (2D) analysis to analyse a 3D problem will lead to a significant difference in the factors of safety depending on the slope geometries. This is of particular relevance to any back analyses of slope failure as it will lead to an unsafe estimation of material strengths. 相似文献
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材料的弹性极限应力理论 总被引：1，自引：0，他引：1
从材料的滑移应力与静水应力的相互作用，阐明了各向同性材料在复杂应力状态下的三种弹性破坏现象。剪切屈服、脆性断裂和塑性体积屈服，并以两个极限应力准则完整地表述。作为一个例子，以平方主剪应力屈服准则为基础，构造了广义平方主剪应力准则方程组，理论结果与一些岩土类材料的实验数据相吻合。 相似文献
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含下卧软层地基极限分析数值试验及承载力安全性研究 总被引：2，自引：0，他引：2
含下卧软层的地基在工程中比较常见,但目前对其破坏机制和承载力计算还依赖于很多的假设条件和经验。基于极限分析和快速拉格朗日数值模拟方法,对含下卧层地基的加载破坏过程进行应变控制的数值试验。首先用Prandtl的极限承载力解析解验证了数值试验的有效性,然后对一个含下卧层的地基模型按照不同加载尺寸进行加载数值试验,发现模拟结果存在明显的荷载尺寸效应。模拟获得不同荷载条件下的极限承载力以及相应的应力-应变曲线、渐进破坏模式、下卧软层的沉降规律。进一步将下卧层的地基承载力加载安全系数与强度折减系数进行对比,发现折减系数与加载系数随荷载尺寸变化的趋势相同,但前者的数值偏小。 相似文献