复合地基极限承载力的变分极限平衡法分析——竖向增强

作     者：周志雄 周凤玺 曹小林 汪镇 

作者机构：兰州理工大学土木工程学院 西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心 中交一公局第五工程有限公司 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金(No.12362032 No.51978320) 甘肃省重点研发计划(No.23YFFA0063) 甘肃省优秀博士生项目(No.24JRRA209)资助 

主　　题：复合地基 竖向增强体 极限承载力 变分极限平衡法 打靶法 

摘      要：基于变分极限平衡法，对设置竖向增强体的复合地基极限承载力开展了理论研究。首先，以竖向增强体复合地基中滑动土体的静力学平衡方程为基本方程，结合变分原理建立了地基极限承载力泛函极值的等周约束模型。在此基础上，利用欧拉方程得到了以潜在滑动面、滑面上法向正应力以及拉格朗日乘子等为基本未知量的控制方程，并通过引入辅助变量将可动边界转化为固定边界。最后，利用打靶法对该耦合的两点边值问题进行了数值求解，得到了问题的精确解答，并与复合地基设计中简化的等效强度指标法进行了比较，且分析了置换率、增强体黏聚力和内摩擦角对地基极限承载力的影响。数值分析结果表明，简化的等效强度指标法可以有效分析竖向增强复合地基极限承载力。